دانلود تحقیق- مقاله-پروژه-کارآموزی
مرجع کامل خرید و دانلود گزارش کار آموزی ، گزارشکار آزمایشگاه ، مقاله ، پروژه و پایان نامه های کلیه رشته های دانشگاهیدانلود تحقیق- مقاله-پروژه-کارآموزی
مرجع کامل خرید و دانلود گزارش کار آموزی ، گزارشکار آزمایشگاه ، مقاله ، پروژه و پایان نامه های کلیه رشته های دانشگاهیتجزیه تحلیل، پیچیدگیهای صنعت تجارت الکترونیک
| دسته بندی | برق |
| بازدید ها | 27 |
| فرمت فایل | doc |
| حجم فایل | 29 کیلو بایت |
| تعداد صفحات فایل | 41 |
تجزیه تحلیل، پیچیدگیهای صنعتِ تجارت الکترونیک
مقدمه:
قبلا مشاهده کردیم که چگونه تکنولوژیهای تجارت الکترونیک، اساس اقتصادی برخی تجارتها را تغییر می‌دهد. در این فصل جزئیات بیشتری را در مورد اینکه چگونه این پیچیدگیهای صنعتی، ساختارهای اقتصادی صنعت را تغییر می‌دهد بیان خواهیم کرد.
در ابتدا، دو اثری را که گهگاهی با تکنولوژیهای اطلاعاتی قبلی مورد ملاحضه قرار گرفته، بررسی می‌کنیم: تغییر توازن قدرت در یک صنعت و هماهنگی بهتر فعالیتها، درون و مابین شرکتها. سپس، سه اثر دیگری که مستقیماً روی حلقه‌های ارزش (value chins) صنعت که برتری زیادی به عنوان نتیجة تغییرات مهم در علم اقتصادِ تجارتی که بوسیلة اینترنت آورده شده است، دارد را بررسی می‌کنیم.
این سه اثر عبارتند از: عدم مداخله، عدم یکپارچگی و تقارب دیجیتال حلقه‌های ارزش. گرچه این اثرات قبلاً مشاهده شد، اما آنها به عنوان نتیجة فوائد ویژه‌ای که بوسیلة شبکة جهانی به ارمغان آورده شده، پر اهمیت‌تر شده‌اند.
تغییر قدرت صنعت
یکی از بهترین چهارچوب‌های شناخته شده برای تجزیه تحلیل صنعت، 5 مدل مؤثر porter می‌باشد. پورتر 5 ابزار کلیدی که قابلیت سودآوری در یک صنعت را تعیین میکند، مشخص نمود. (شکل 1-6)
تهدید وارد شوندگان جدید در عرضة بازار
تهدید محصول یا خدمت جانشین
قدرت معامله خریداران
قدرت معامله عرضه کنندگان
مسابقة رقابتی مابین شرکتهای موجود در صنعت.
|
|
(شکل 1-6)
تهدید داوطلبان ورود جدید:
تهدید داوطلبان ورود جدید شرح می‌دهد که چگونه یک شرکت جدید یا یک شرکت با صنعتی متفاوت می‌تواند به سادگی در یک صنعت خاص وارد وارد شود. موانع ورود به یک بازار خاص عبارتند از: احتیاج به سرمایه، دانش و مهارت. برای مثال در صنعت خودروسازی، موانع ورود عبارتند از: لزوم طراحی و بهبود مدل جدید، ساختن کارخانه مونتاژ خودرو، بستن تعداد زیادی قرارداد با تأمین کنندگان قطعات و ایجاد شبکة فروش. صنعت ورود به صنعت نرم افزار بر خلاف صنعت قبلی که بدان اشاره گردید سهولت آن است، هم چنانکه این احتیاج کمتری به سرمایه‌گذاری در جهت توسعه محصول یا تجهیزات تولیدی در مقیاس بالا دارد.
سیستمهای IT هم چنین می‌توانند مانعی برای ورود ایجاد کنند.
برای مثال، برخی از خطوط هوائی در گذشته با سرمایه‌گذاری‌های قابل توجهی که در سیستمهای رِزِرو کامپیوتری انجام دادند، موانع مهمی در ورود به سرمایه‌گذاری، برای واردشوندگان جدید می‌تواند بسیار مشکل باشد. با این وجود یکی از خصوصیات اینترنت آن است که به داوطلبان جدید برای ورود به بازارهای موجود اجازة ورود می‌دهد، بدون آنکه احتیاج باشد با سرمایه‌گذاری عظیم سازمانی افراد حاضر در آنجا برابری یا رقابت کنند. بنابراین احتمالاً رقابت تازه واردین جدید در بسیاری صنایع افزایش می‌یابد. برای مثال اینترنت به فروشندگان اینترنتی کتاب نظیر Amazon.com اجازه می‌دهد که با کتابفروشیهای سنتی رقابت کند، بدن آنکه احتیاج به سرمایه‌گذاری در یک سری کتابفروشی در خیابانهای بزرگ باشد.
تهدید جانشینی:
در برخی قسمتها، تجارت الکترونیک ماهیت مرغوبیت محصول را تغییر داده که این به عنوان یک محصول جانشین طبقه‌بندی میشود. جانشینی در جائی به عنوان تهدید برای افراد حاضر در آن بازار مطرح میشود که محصول جدیدی به بازار عرضه میشود. با خصوصیاتی عیناً همانند سرویس یا محصول موجود. مثال کلاسیک این مورد می‌تواند، جانشین کالسکه‌های اسبی با ماشینهای موتوردار یا جایگزینی قسمتهای مکانیکی ماشینها با کامپیوتر باشد. برای رهائی از این مشکل، دست‌اندرکاران موجود می‌بایست محصولات تولیدی خود را به روز نگه داشته یا اینکه خود دست‌اندرکار اصلی در تأمین محصولات جایگزین شوند.
همان طوری که در فصل قبل ملاحضه گردید، بسیاری از محصولات یا خدمات جدید به وجود آمده‌اند تا بتوانند تا قسمتی، اگر نه به طور کامل، جایگزین چیزهای موجود شوند، برای مثال موسیقی آن‌لاین یا پست الکترونیک.
قدرت معاملة خریداران:
سومین عامل مهم که احتیاج به توجه دارد، قدرت خریداران می‌باشد. جائی که مقدار عرضه، نسبت به تقاضا زیادتر است یا جائی که خریداران نسبت به عرضه کنندگان کمترند، خریداران ممکن است در موقعیت معاملة قویتری نسبت به فروشندگان باشند. قدرت معامله خریداران، همچنان که اینترنت انتخاب عرضه کنندگان بالقوه را افزایش می‌دهد و اطلاعات بیشتری را در اختیار آنها قرار می‌دهد، ممکن است افزایش یابد. به بیان دیگر، اینترنت هم چنین می‌تواند به شرکتهای صنعتی اجازه دهد خریدارن با پتانسیل بیشتر را شناسائی کرده و به موجب آن، قدرت خریداران را کاهش دهد. نتیجه به اینکه کدام عامل قویتر است بستگی خواهد داشت.
معاملة قدرت عرضه کنندگان:
عرضه کنندگان، در صنعت در همان موقعیتی نسبت به کارخانجات هستند که کارخانجات نسبت به خریدارانشان دارند. بنابراین اینترنت می‌تواند تأثیرات مشابهی همانند آنچه در بالا شرح داده شد داشته باشد با وجود این افزایش یا کاهش قدرت ایشان، به چگونگی بکارگیری از تکنولوژی بستگی دارد.
مسابقة رقابتی مابین دست‌اندرکاران موجود:
آخرین نیرو یا عامل، رقابت مابین دست‌اندرکاران موجود در بازار می‌باشد. این عامل احتمالاً رو به افزایش است همچنان که تجارت الکترونیک به طور عموم، کارائی خود را در صنعت زیاد، تولید را کم، هزینه‌معامله را کاهش داده و کارائی و زنجیرة عرضه را افزایش می‌دهد.
افزایش قدرت مشتریان:
انگلیسی‌ها معمولاً تمایلی که از خدمات نامطلوب شکایت کنند، اما این ممکن است بوسیلة پایگاههای اینترنتی جدیدی که به مردم این امکان را می‌دهد. در مورد سرویسهائی که از شرکتها یا دیگر سازمانها دریافت نموده‌اند شکایت کنند، تغییر کند. برای مثال یک شرکت آلمانی به نام Dooyoo.deیک نسخة UK از پایگاههای آنها (شرکتها و سازمانها) تهیه کرد، که به افراد اجازه می‌دهد در خانة خود، امتیازِ خدمات و محصولات آنها را مورد بازبینی قرار داده و برای این مشارکت خود جایزه بگیرند. منتقدین در Dooyoo.uk بازای نوشتن هر عقیده‌ای 250 dooyoo miles می‌گیرند، در صورتی که شخص دیگری نظر شما را بخواند 50 mile و 10 mile زمانی که شما نظرات دیگران را مورد ارزیابی قرار دهید به شما تعلق قرار خواهد گرفت. هر 1000 dooyoo mile ارزشی به اندازة 1 پوند دارد که قابلیت تبدیل به پول نقد یا اسناد یا اهدا کردن به یک مؤسسه‌ی خیریه را دارد. منتقدین تراز اول با قرار داده شدن در یک Hall of Fame (مکانی که شهرت شخص افزایش می‌یابد) مورد تشویق قرار می گیرند.
تجزیه تحلیل سیستم ارزش:
دومین مدل از مدلهای پورتر که به طور گسترده برای تجزیه تحلیل صنایع استفاده میشود، زنجیرة ارزش است. مدل پورتر، ماهیتاً با کاهش هزینه و افزودن ارزش افزودة فعالیتهای درونی شرکتها سر و کار دارد. تجارت الکترونیک می‌تواند در این هدف، در تمام فعالیتهای زنجیرة ارزش کمک رسان باشد.
سه فعالیت اصلی یک فرایند تولید عبارتند از:
تدارکات درونی: دریافت اقلام، انبار کردن و در اختیار قرار دادن آنها برای فرایند عملیات به مقدار مورد نیاز.
اقدام عملی: فرایند تولید
تدارکات بیرونی: تحویل محصولات نهائی کارخانه، انبار کردن و توزیع آنها بین مشتریان
پورتر به این فعالیتهای پایة اصلی، دو فعالیت اصلی دیگر را نیز اضافه کرده است:
بازاریابی و فروش: پیدا کردن احتیاجاتِ مشتریان بالقوه و آگاه کردن آنها از محصولات و خدماتی که میتوان به آنها ارائه داد.
سرویس (یا خدمات بهد از فروش): هر گونه نیازی برای نصب یا توصیه‌های قبل از تحویل محصول و خدمات پس از فروش، و خدمات بعد از آن که معامله صورت گرفت.
برای پشتیبانی این عوامل اصلی، می‌بایست شرکتی پایه گذاری کرد که تعدادی از فعالیتهای پشتیبانی را انجام دهد. پورتر این فعالیتها را به قرار زیر طبقه‌بندی کرده است:
تدارکات: اقدام جهت یافتن عرضه کنندگان مواد مورد نیاز عملیاتی که وارد سازمان می‌شوند. تدارکات در مواردی مانند گفتگو در مورد کیفیت کالاهای عرضه شده با قیمتی قابل قبول و هم چنین تحویل با اطمینان کالا، مسؤل می‌باشد.
توسعة تکنولوژی: سازمان نیازمند آن است که فرایندهای تولیدی خود را ارتقاء دهد، کارمندان را آموزش داده و با مدیریت نوآوریها این اطمینان را بدست آورد که محصولاتش و رتبة کل کالاها و خدماتش، قابل رقابت باقی می‌مانند.
مدیریت منابع انسانی: استخدام، آموزش و مدیریت پرسنلی افرادی که برای سازمان کار می‌کنن.
زیربنای شرکت: مدیریت کلی شرکت، شامل طرح ریزی و حسابداری.
همان طوری که در فصل قبل مشاهده شد، تجارت الکترونیک می‌تواند کارائی تمام مراحل زنجیرة ارزش را بهبود بخشد. برای مثال در تدارکات، لُجستیک، عملیات و غیره. بنابراین این حتی می‌تواند تأثیرات مهم خارجی بیشتری روی زنجیرة ارزش داشته باشد. زنجیرة ارزش در یک شرکت، در یک ًسیستم ارزشً می‌تواند زنجیره‌های ارزش شرکتهای دیگر را نیز بسط دهد. مزیت کلی رقابت یک سازمان، تنها به کارائی سازمان و کیفیت محصولاتش بستگی ندارد بلکه به تأمین کنندگان و شرکایش، فروشندگان عمده و خریداران نیز وابسته است. تجارت الکترونیک می‌تواند روی ارتباطاتی که ممکن است شرکت با این سازمانها داشته باشد نظیر پیوستن به شبکة اطلاعات به اشتراک گذاشته شده، تأثیر بگذارد و هم چنین تأثیری مستقیم روی زنجیره‌های ارزش این سازمانها دارد.
مدل 3D:
تجارت الکترونیک، سه اثر مهم روی سیستم ارزش می‌گذارد که برای راحتی میتوان آنها را به نام 3D به خاطر سپرد.
اولاً، همان گونه که از فصل 3 نشان داده شد، در بسیاری بازارها، واسطه‌ها یا دلالان حذف شدند یا به اصطلاح واسطه‌زدائی شد. دوم آنکه شرکتها در بسیاری صنایع به دنبال ادغام در یکدیگرند، یا اساساً تجمع زدائی صورت گیرد.
و آخر اینکه، همان گونه که در فصل 1 مطرح شد، تقارب یا نزدیکی دیجیتال، موانع بین بسیاری از صنایعی را که در حال پایه ریزی تجارت الکترونیک بودند. شکست، از آن جمله میتوان به ارتباطات تلفنی، کامپیوتری و الکترونیکی اشاره کرد.
واسطه زدائی / واسطه گری مجدد:
اولین اثر روی سیستم ارزش، از تغییرات در اقتصاد زنجیرة عرضه ناشی میشود. در بسیاری از صنایع، این مسئله بسیار عادی است که تولیدکنندگان و عرضه‌کنندگان کالاهای خود را بین واسطه‌ها یا دلالان توزیع کنند. دلایل بسیاری برای گرایش به سمت دلالان وجود دارد ولی معمولی‌ترین دلایل عبارتند از:
کمبود منابع مالی برای در دست گرفتن مستقیم بازار.
فروش ناکافی که باعث میشود فروشنده به سمت راههای مفیدتر سوق داده شود.
اطلاعات و تماسهائی که دلالان ایجاد می‌کنند.
تجاربی که دلالان دارند.
بررسی انواع تجهیزات خانواده FACTS
| دسته بندی | برق |
| بازدید ها | 32 |
| فرمت فایل | doc |
| حجم فایل | 3977 کیلو بایت |
| تعداد صفحات فایل | 60 |
بررسی انواع تجهیزات خانواده FACTS
فهرست
|
عنوان |
|
فصل اول : پیشگفتار |
|
1-1 مقدمه |
|
1-2 محدودیت های انتقال توان در سیستم های قدرت 1-2-1 عبور توان در مسیرهای ناخواسته |
|
1-2-2 ضرفیت توان خطوط انتقال |
|
1-3 مشخصه باپذیری خطوط انتقال |
|
1-3-1 محدودیت حرارتی |
|
1-3-2 محدودیت افت ولتاژ |
|
1-3-3 محدودیت پایداری |
|
1-4 راه حل‌ها 1-4-1 کاهش امپدانس خط با نصب خازن سری |
|
1-4-2 بهبود پرفیل ولتاژ در وسط خط |
|
1-4-3 کنترل توان با تغییر زاویه قدرت |
|
1-5 راه حل‌های کلاسیک |
|
1-5-1 بانک‌های خازنی سری با کلیدهای مکانیکی |
|
1-5-2 بانک‌های خازنی وراکتوری موازی قابل کنترل با کلیدهای مکانیکی |
|
1-5-3 جابجاگر فاز |
|
فصل دوم : آشنایی اجمالی با ادوات FACTS |
|
2-1 مقدمه |
|
2-2 انواع اصلی کنترل کننده های FACTS |
|
2-2-1 کنترل کننده‌های سری |
|
2-2-1-1 جبران ساز سنکرون استاتیکی به صورت سری(SSSC) |
|
2-2-1-2 کنترل کننده‌های انتقال توان میان خط(IPFC) |
|
2-2-1-3 خازن سری با کنترل تریستوری (TCSC) |
|
2-2-1-4 خازن سری قابل کلیدزنی با تریستور (TSSSC) |
|
2-2-1-5 خازن سری قابل کلید زنی با تریستور (TSSC) |
|
2-2-1-6 راکتور سری قابل کلید زنی با تریستور (TSSR) |
|
2-2-1-7 راکتور با کنترل تریستوری (TCSR) |
|
2-2-2 کنترل کننده‌های موازی |
|
2-2-2-1 جبران کننده سنکرون استاتیکی(STATCOM) |
|
2-2-2-2 مولد سنکرون استاتیکی (SSG) |
|
2-2-2-3 جبران ساز توان راکتیو استاتیکی(SVC) |
|
2-2-2-4 راکتور قابل کنترل با تریستور (TCR) |
|
2-2-2-5 راکتور قابل کلیدزنی با تریستور(TSR) |
|
2-2-2-6 خازن قابل کلیدزنی با تریستور (TSC) |
|
2-2-2-7 مولد یا جذب کننده توان راکتیو (SVG) |
|
2-2-2-8 سیستم توان راکتیو استاتیکی (SVS) |
|
2-2-2-9 ترمز مقاومتی با کنترل تریستوری (TCBR) |
|
2-2-3 کنترل کننده ترکیبی سری – موازی |
|
2-2-3-1 کنترل کننده یکپارچه انتقال توان (UPFC) |
|
2-2-3-2 محدود کننده ولتاژ با کنترل تریستوری(TCVL) |
|
2-2-3-3 تنظیم کننده ولتاژ با کنترل تریتسوری (TCVR) |
|
2-2-3-4 جبران‌سازهای استاتیکی توان راکتیو SVC و STATCOM |
|
2-3 مقایسه میان SVC و STATCOM |
|
2-4 خازن سری کنترل شده با تریستور GTO (GCSC) |
|
2-5 خازن سری سوئیچ شده با تریستور (TSSC) |
|
2-6 خازن سری کنترل شده با تریستور (TCSC) |
|
فصل سوم : بررسی انواع کاربردی ادوات FACTS |
|
3-1 مقدمه |
|
3-2 منبع ولتاژ سنکرون بر پایه سوئیچینگ مبدل |
|
3-3 کنترل کننده توان عبوری بین خطی (IPFC) |
|
3-4 جبرانگر سنکرون استاتیکی سری (SSSC) |
|
3-5 جبرانگر سنکرون استاتیکی (STATCOM) |
|
3-6 آشنایی با UPFC |
|
3-6-1 تاثیر UPFC بر منحنی بارپذیری |
|
3-6-2 معرفی UPFC |
|
3-7 آشنایی با SMES |
|
3-7-1 نحوه کار سیستم SMES |
|
3-7-2 مقایسه SMES با دیگر ذخیره کننده های انرژی |
|
3-8 آشنایی با UPQC |
|
3-8-1 ساختار و وظایف UPQC |
|
3-9 آشنایی با HVDCLIGHT |
|
3-9-1 مزایای سیستم HVDCLIGHT |
|
3-9-2 کاربرد سیستم HVDCLIGHT |
|
3-9-3 عیب سیستم HVDCLIGHT |
|
3-9-4 بررسی اضافه ولتاژهای داخلی در خطوط انتقال قدرت HVDC |
|
3-10 مقایسه SCC و TCR از دیدگاه هارمونیک های تزریقی به شبکه توزیع |
|
3-11 SVC |
|
3-12 مبدل های منبع ولتاژ VSC |
|
فصل چهارم : نتیجه گیری |
|
منابع
فصل اول پیشگفتار1-1 مقدمه این نوشتار عهده دار معرفی ادوات جدید سیستم های مدرن انتقال انرژی می‌باشد که تحول زیادی را در بهره‌برداری و کنترل سیستمهای قدرت ایجاد خواهد کرد. با رشد روز افزون مصرف،سیستمهای انتقال انرژی با بحران محدودیت انتقال توان مواجه هستند.این محدودیتها عملاً بخاطر حفظ پایداری و تامین سطح مجاز ولتاژ بوجود می‌آیند.بنابراین ظرفیت بهره‌برداری عملی خطوط انتقال بسیار کمتر از ظرفیت واقعی خطوط که همان حد حرارتی آنهاست ، می‌باشد.این امر موجب عدم بهره برداری بهینه از سیستمهای انتقال انرژی خواهد شد.یکی از راههای افزایش ظرفیت انتقال توان،احداث خطوط جدید است که این امر هم چندان ساده نیست ومشکلات فراوانی را به همراه دارد.با پیشرفت صنعت نیمه هادیها و استفاده آنها در سیستم قدرت،مفهوم سیستم های انتقال انرژی انعطاف‌پذیر(FACTS) مطرح شد که بدون احداث خطوط جدید بتوان از ظرفیت واقعی سیستم انتقال استفاده کرد.پیشرفت اخیر صنعت الکترونیک در طراحی کلیدهای نیمه هادی با قابلیت خاموش شدن و استفاده از آن در مبدل های منبع ولتاژ در سطح توان و ولتاژ سیستم قدرت علاوه بر معرفی ادوات جدیدتر،تحولی در مفهوم FACTS بوجود آورد و سیستمهای انتقال انرژی را بسیار کارآمدتر و موثرتر خواهد کرد . برای درک بهتر و شناساندن مشخصات برجسته این ادوات درقدم اول لازم است مشکلات موجود سیستم های انتقال انرژی شناسائی شوند.آنگاه راه حل های کلاسیک برای رفع آنها بیان می شوند.مبدلهای منبع ولتاژ،که ساختار کلیه ادوات جدید FACTS بر آن استوار است در بخش بعدی مورد بحث قرار می گردد و در خاتمه نسل جدید ادوات FACTS معرفی می شوند . 1-2 محدودیتهای انتقال توان در سیستمهای قدرت یک سیستم قدرت از سه قسمت عمده تولید،انتقال و مصرف تشکیل شده است. هدف یک مهندس بهره‌بردار قدرت این است که توان خواسته شده مصرف‌کننده را تحت ولتاژ ثابت و فرکانس معین تامین نماید.از لحاظ کنترل روی مصرف کننده نمی توان محدودیت زیادی اعمال کرد زیرا او خریدار است و خواسته هایش باید تامین شود.در نتیجه ، کنترل اصلی در شبکه برق روی بخش تولید و انتقال است.حالت مطلوب در سیستم تولید و انتقال این است که این سیستم بایستی قابلیت تولید و انتقال توان خواسته شده را دارا باشد.معمولاً در طراحی اولیه،این خواسته در نظر گرفته می شود.ولی با گذشت زمان تغییراتی از قبیل رشد مصرف،اتصال شبکه‌های دیگر به شبکه قبلی و تاسیس نیروگاهها و خطوط انتقال جدید و ... این تعادل را بر هم زده و محدودیت هایی را در بهره برداری از شبکه قدرت بوجود می آورند. گسترش سیستم های قدرت و به هم پیوستن آنها در دو ناحیه متمایز صورت گرفت. ناحیه ای با درصد جمعیت زیاد و وجود نیروگاه های نزدیک به مصرف که توسعه سیستم قدرت را تبدیل به یک شبکه به هم‌پیوسته غربالی تبدیل کرده است ، مثل شبکه های قدرت در اروپا و شرق ایالات متحده آمریکا و ناحیه‌ای که مقدار توان عظیمی را از نیروگاههای آبی به مراکز مصرف در فواصل دور تحویل می دهد.از قبیل سیستمهای موجود در کانادا و برزیل . الحاق شبکه‌ها به هم علاوه بر مزیت فراوانی که در برداشت،مشکلات عدیده‌ای را هم به همراه آورد. مشکلی که در انتقال توان سیستمهای به هم پیوسته غربالی وجود دارد، عبور توان در مسیرهای ناخواسته است که به عنوان مشکل توان در حلقه شناخته می شود.عبور این توان در مسیرهای ناخواسته موجب افزایش بار غیر مجاز و عدم بهره‌برداری بهینه از سیستم خواهد شد.لذا بایستی به طریقی توان عبوری از یک مسیر را کنترل نموده و از طرفی برای سیستم های انتقال انرژی طولانی مسئله توان در حلقه مشکل ساز نیست بلکه مشکل عمده در این سیستم ها ، مسئله پایداری گذرا و افت ولتاژ غیر مجاز است.به این معنی که برای حفظ پایداری شبکه و تثبیت سطح ولتاژ مجاز،توان عبوری در سیستم انتقال باید محدود شود.بر این اساس،حالت ایده‌آل یک سیستم انتقال انرژی موقعی است که : 1. کنترل توان در مسیرهای خواسته شده انجام پذیرد. 2. ظرفیت بهره برداری کلیه خطوط در حد ظرفیت حرارتی قرار داشته باشد.در نتیجه مشکلات عمده در بهره‌برداری از سیستمهای انتقال انرژی عبارتند از عبور توان در مسیرهای ناخواسته و عدم بهره‌برداری از ظرفیت سیستمهای انتقال در حد ظرفیت حرارتی. 1-2-1 عبور توان در مسیرهای ناخواسته برای بررسی مسئله عبور توان در مسیرهای ناخواسته ، سیستم شکل (1-1) زیر را در نظر بگیرید. شکل (1-1) سیستم مورد مطالعه برای مساله توان در حلقهدر این سیستم دو ژنراتور A وB به ترتیب با تولید MW2000 وMW 1000،توان درخواستیMW3000 را از طریق خطوط AC با قدرت انتقالیMW 2000،(MW1000)AB،(MW1250) BC به بار نقطه C تحویل می دهند.قابل ذکر است که عبور توان در یک شبکه بعلت پارامترهای خطوط انتقالی به آسانی قابل کنترل نیست و در نتیجه،همانطور که در شکل نشان داده شده است ، خط BC بیش از قدرت نامی خویش توان انتقال می دهد.در حالیکه خطوط AC و AB هنوز توانائی انتقال توان بیشتر را دارند.اگر مصرف کننده C بخواهد توان بیشتری را تقاضا کند با وجود ظرفیت خالی خطوط مذکور انتقال توان به این مصرف کننده بخاطر افزایش بار خط BC امکان پذیر نخواهد بود. 1-2-2 ظرفیت توان خطوط انتقال برای بررسی مشکل دیگر سیستم های انتقال انرژی(عدم بهره برداری از ظرفیت کامل خطوط)لازم است مشخصه بار پذیری خطوط انتقال و مسایل وابسته به آن شناسائی شوند . 1-3 مشخصه بار پذیری خطوط انتقال سیستم های خطوط انتقال انرژی که توان نیروگاه های دور دست را به مصرف کننده می رسانند،به خاطر مسایل پایداری و افت ولتاژ،ظرفیت بارپذیری خطوط با مقدار واقعی آن تفاوت زیادی خواهد داشت. بارپذیری یک خط طبق تعریف برابر با حد بارگذاری خط (برحسب درصدی از بار امپدانس ضربه)در محدوده های مشخص حرارتی،افت ولتاژ و پایداری است. برای نخستین بار آقای Clair.St درسال 1953میلادی این مفهوم را مطرح کرد و بر اساس ملاحظات علمی و تجربی،منحنی‌های قابلیت انتقال توان خطوط را در محدوده ولتاژ 330 کیلووات و تا طول 400مایل را بدست آورد .این منحنی‌ها(که به نام خودش مشهور است)ابزار ارزشمندی برای مهندسان طراحی سیستمهای انتقال برای تخمین سریع حدود حداکثر بارگذاری خطوط است بعدها کار او بصورت محاسباتی تعمیم داده شده است بر اساس این مطالعات مشخصه بارپذیری خطوط انتقال توسعه سه عامل محدود میشود: محدودیت حرارتی،محدودیت افت ولتاژ و محدودیت پایداری. برای بررسی این محدودیت ها سیستم شکل (2-1) را در نظر می گیریم که دو انتهای سیستم انتقال(پایانه ارسالی و پایانه دریافتی)توسط مدل تونن آن نشان داده شده است. شکل(2-1). مدل ساده شده شبکه برای مطالعه مشخصه بارپذیری1-3-1 محدودیت حرارتی (Thermal Limits)حرارت حاصل از عبور جریان خطوط انتقال دوتاثیر نامطلوب دارد: - ذوب شدن و از دست دادن تدریجی قدرت مکانیکی هادی آلومینیومی بعلت قرار گرفتن در معرض دماهای بالا بطور مداوم. - افزایش انحنای خط و کاهش فاصله آن با زمین به دلیل انبساط خط در دماهای بالا (شکل 3-1) معمولاً دومین عامل از عوامل فوق،حداکثر دمای کاری مجاز را تعیین می کند. در این حد،انحنانی خط به حداکثر مجاز خود نسبت به زمین می رسد. بر اساس ملاحظات مربوط به ذوب،حداکثر دمای مجاز برای خطوط با مقدار آلومینیوم بالا مساوی 127 و برای سایر هادیها 150 است.حداکثر جریان مجاز، بستگی به دمای محیط و سرعت بالا دارد . ثابت زمانی حرارتی در حدود 10 تا 20 دقیقه است از این رو بین ظرفیت‌نامی پیوسته و ظرفیت نامی زمان محدود می توان تفاوت قایل شد.بر این اساس در وضعیت‌های اضطراری با در نظر گرفتن جریان قبل از اغتشاش،دمای محیط و سرعت باد،از ظرفیت نامی زمان محدود استفاده کرد. شکل (3-1). فاصله مجاز خط انتقال از زمین و تاثیر دمای هادی در انبساط طول1-3-2 محدودیت افت ولتاژ با در نظر گرفتن مدل خط انتقال و پارامترهای تشکیل دهنده آن،پروفیل ولتاژ برای سیستم شکل (2-1) به ازای فاصله خط و توان انتقالی نامی و بی‌باری در شکل(4-1)نشان داده شده است.همانطور که ملاحظه می شود،ولتاژ خط در طول خط ثابت نبوده و شدیداً تابعی از توان انتقالی خط خواهد بود.این تغییرات ولتاژ بایستی درمحدوده مجاز باشد لذا انتقال توان در این خطوط محدود به تغییرات دامنه ولتاژ خواهد بود.به بیان دیگراگر طول خط را به عنوان یک پارامتر در نظر بگیریم مشخصه بارپذیری خط را تابعی از طول خط براساس محدودیت افت ولتاژ را می توان بصورت زیر محاسبه کرد. مقادیر ولتاژ پایانه های ارسالی و دریافت و بر اساس محاسبه پخش بار بدست می آید و برای این سیستم محدودیت افت ولتاژ 5% در نظر گرفته شده است.آنگاه طول خط به عنوان یک پارامتر در نظر گرفته و با مقدار اولیه آن شروع می کنیم و دامنه ولتاژ را حساب می کنیم. مقدار بر اساس افت ولتاژ مجاز 5% چک می شود.اگر به حد مجاز رسید آنگاه انتقال توان به محدودیت افت ولتاژ رسیده و را از رابطه زیر محاسبه می کنیم . (5-1) سپس با جایگزینی آن در رابطه زیر مقدار توان پایانه ارسالی محاسبه می شود. (6-1) که A و B پارامترهای مشخصه خطوط انتقال و و زوایای آنها هستند و زاویه بین و می باشد.نسبت مقدار Ps/Psil بارپذیری را بر حسب پریونیت بیان می کند. اگر افت ولتاژ مرحله قبلی در محدوده مجاز خود قرار داشت.آنگاه افزایش داده می شود و از معادله (1-1) بدست می آید . سپس مقدار جدید طول خط این حلقه محاسباتی تکرار می شود تا مشخصه بارپذیری خط انتقال بر حسب تابعی از طول خط متناظر با محدودیت افت ولتاژ بدست می آید . شکل (4-1) . تغییرات ولتاژ وسط خط انتقال سیستم شکل (2-1) برای توان های انتقالی متفاوت1-3-3 محدودیت پایداری با توجه به مشخصه توان–زاویه سیستم شکل (2-1) که در شکل (5-1) نشان داده شده است،ملاحظه می شود که در حالت ایده‌آل ژنراتور می تواند ماکزیمم توان انتقالی خود را در زاویه 90 درجه انتقال دهد که عملاً به خاطر ملاحظات پایداری با ضریب اطمینان 30% از ژنراتور بهره‌برداری می کنند.یعنی ماکزیمم توان خروجی ژنراتور نبایستی از 70% ظرفیت ماکزیم توان انتقالی خط افزایش یابد.زاویه ژنراتور متناظر با این محدودیت با استفاده از رابطه توان حدوداً بدست می آید. شکل (5-1) این محدودیت را برای خطوط انتقال با طول‌های متفاوت(یعنی امپدانس‌های متفاوت)نشان می دهد.همانطور که ملاحظه می شود با افزایش امپدانس خط(یا طول خط) برای تامین ضریب اطمینان 30% پایداری( متناظر با )، مقدار توان انتقالی مجاز متفاوت خواهد بود . |
مدلسازی و شبیه سازی اثر اتصالات ترانسفورماتور بر چگونگی انتشار تغییرات ولتاژ در شبکه با در نظر گرفتن اثر اشباع
| دسته بندی | برق |
| بازدید ها | 31 |
| فرمت فایل | doc |
| حجم فایل | 4266 کیلو بایت |
| تعداد صفحات فایل | 143 |
مدلسازی و شبیه سازی اثر اتصالات ترانسفورماتور بر چگونگی انتشار تغییرات ولتاژ در شبکه با در نظر گرفتن اثر اشباع
چکیده
در سالهای اخیر، مسایل جدی کیفیت توان در ارتباط با افت ولتاژهای ایجاد شده توسط تجهیزات و مشتریان، مطرح شده است، که بدلیل شدت استفاده از تجهیزات الکترونیکی حساس در فرآیند اتوماسیون است. وقتی که دامنه و مدت افت ولتاژ، از آستانه حساسیت تجهیزات مشتریان فراتر رود ، ممکن است این تجهیزات درست کار نکند، و موجب توقف تولید و هزینهی قابل توجه مربوطه گردد. بنابراین فهم ویژگیهای افت ولتاژها در پایانه های تجهیزات لازم است. افت ولتاژها عمدتاً بوسیله خطاهای متقارن یا نامتقارن در سیستمهای انتقال یا توزیع ایجاد میشود. خطاها در سیستمهای توزیع معمولاً تنها باعث افت ولتاژهایی در باسهای مشتریان محلی میشود. تعداد و ویژگیهای افت ولتاژها که بعنوان عملکرد افت ولتاژها در باسهای مشتریان شناخته میشود، ممکن است با یکدیگر و با توجه به مکان اصلی خطاها فرق کند. تفاوت در عملکرد افت ولتاژها یعنی، دامنه و بویژه نسبت زاویه فاز، نتیجه انتشار افت ولتاژها از مکانهای اصلی خطا به باسهای دیگر است. انتشار افت ولتاژها از طریق اتصالات متنوع ترانسفورماتورها، منجر به عملکرد متفاوت افت ولتاژها در طرف ثانویه ترانسفورماتورها میشود. معمولاً، انتشار افت ولتاژ بصورت جریان یافتن افت ولتاژها از سطح ولتاژ بالاتر به سطح ولتاژ پایینتر تعریف میشود. بواسطه امپدانس ترانسفورماتور کاهنده، انتشار در جهت معکوس، چشمگیر نخواهد بود. عملکرد افت ولتاژها در باسهای مشتریان را با مونیتورینگ یا اطلاعات آماری میتوان ارزیابی کرد. هر چند ممکن است این عملکرد در پایانههای تجهیزات، بواسطه اتصالات سیمپیچهای ترانسفورماتور مورد استفاده در ورودی کارخانه، دوباره تغییر کند. بنابراین، لازم است بصورت ویژه انتشار افت ولتاژ از باسها به تاسیسات کارخانه از طریق اتصالات متفاوت ترانسفورماتور سرویس دهنده، مورد مطالعه قرار گیرد. این پایان نامه با طبقه بندی انواع گروههای برداری ترانسفورماتور و اتصالات آن و همچنین دسته بندی خطاهای متقارن و نامتقارن به هفت گروه، نحوه انتشار این گروهها را از طریق ترانسفورماتورها با مدلسازی و شبیهسازی انواع اتصالات سیم پیچها بررسی میکند و در نهایت نتایج را ارایه مینماید و این بررسی در شبکه تست چهارده باس IEEE برای چند مورد تایید میشود.
کلید واژهها: افت ولتاژ، مدلسازی ترانسفورماتور، اتصالات ترانسفورماتور، اشباع، شبیه سازی.
Key words: Voltage Sag, Transformer Modeling, Transformer Connection, Saturation, Simulation.
فهرست مطالب
1-1 مقدمه. 2
1-2 مدلهای ترانسفورماتور. 3
1-2-1 معرفی مدل ماتریسی Matrix Representation (BCTRAN Model) 4
1-2-2 مدل ترانسفورماتور قابل اشباع Saturable Transformer Component (STC Model) 6
1-2-3 مدلهای بر مبنای توپولوژی Topology-Based Models. 7
2- مدلسازی ترانسفورماتور. 13
2-1 مقدمه. 13
2-2 ترانسفورماتور ایده آل.. 14
2-3 معادلات شار نشتی.. 16
2-4 معادلات ولتاژ. 18
2-5 ارائه مدار معادل.. 20
2-6 مدلسازی ترانسفورماتور دو سیم پیچه. 22
2-7 شرایط پایانه ها (ترمینالها). 25
2-8 وارد کردن اشباع هسته به شبیه سازی.. 28
2-8-1 روشهای وارد کردن اثرات اشباع هسته. 29
2-8-2 شبیه سازی رابطه بین و ........... 33
2-9 منحنی اشباع با مقادیر لحظهای.. 36
2-9-1 استخراج منحنی مغناطیس کنندگی مدار باز با مقادیر لحظهای.. 36
2-9-2 بدست آوردن ضرایب معادله انتگرالی.. 39
2-10 خطای استفاده از منحنی مدار باز با مقادیر rms. 41
2-11 شبیه سازی ترانسفورماتور پنج ستونی در حوزه زمان.. 43
2-11-1 حل عددی معادلات دیفرانسیل.. 47
2-12 روشهای آزموده شده برای حل همزمان معادلات دیفرانسیل.. 53
3- انواع خطاهای نامتقارن و اثر اتصالات ترانسفورماتور روی آن.. 57
3-1 مقدمه. 57
3-2 دامنه افت ولتاژ. 57
3-3 مدت افت ولتاژ. 57
3-4 اتصالات سیم پیچی ترانس.... 58
3-5 انتقال افت ولتاژها از طریق ترانسفورماتور. 59
§3-5-1 خطای تکفاز، بار با اتصال ستاره، بدون ترانسفورماتور. 59
§3-5-2 خطای تکفاز، بار با اتصال مثلث، بدون ترانسفورماتور. 59
§3-5-3 خطای تکفاز، بار با اتصال ستاره، ترانسفورماتور نوع دوم. 60
§3-5-4 خطای تکفاز، بار با اتصال مثلث، ترانسفورماتور نوع دوم. 60
§3-5-5 خطای تکفاز، بار با اتصال ستاره، ترانسفورماتور نوع سوم. 60
§3-5-6 خطای تکفاز، بار با اتصال مثلث، ترانسفورماتور نوع سوم. 60
§3-5-7 خطای دو فاز به هم، بار با اتصال ستاره، بدون ترانسفورماتور. 61
§3-5-8 خطای دو فاز به هم، بار با اتصال مثلث، بدون ترانسفورماتور. 61
§3-5-9 خطای دو فاز به هم، بار با اتصال ستاره، ترانسفورماتور نوع دوم. 61
§3-5-10 خطای دو فاز به هم، بار با اتصال مثلث، ترانسفورماتور نوع دوم. 61
§3-5-11 خطای دو فاز به هم، بار با اتصال ستاره، ترانسفورماتور نوع سوم. 62
§3-5-12 خطای دو فاز به هم، بار با اتصال مثلث، ترانسفورماتور نوع سوم. 62
§3-5-13 خطاهای دو فاز به زمین.. 62
3-6 جمعبندی انواع خطاها 64
3-7 خطای Type A ، ترانسفورماتور Dd.. 65
3-8 خطای Type B ، ترانسفورماتور Dd.. 67
3-9 خطای Type C ، ترانسفورماتور Dd.. 69
3-10 خطاهای Type D و Type F و Type G ، ترانسفورماتور Dd.. 72
3-11 خطای Type E ، ترانسفورماتور Dd.. 72
3-12 خطاهای نامتقارن ، ترانسفورماتور Yy.. 73
3-13 خطاهای نامتقارن ، ترانسفورماتور Ygyg.. 73
3-14 خطای Type A ، ترانسفورماتور Dy.. 73
3-15 خطای Type B ، ترانسفورماتور Dy.. 74
3-16 خطای Type C ، ترانسفورماتور Dy.. 76
3-17 خطای Type D ، ترانسفورماتور Dy.. 77
3-18 خطای Type E ، ترانسفورماتور Dy.. 78
3-19 خطای Type F ، ترانسفورماتور Dy.. 79
3-20 خطای Type G ، ترانسفورماتور Dy.. 80
3-21 شکل موجهای ولتاژ – جریان ترانسفورماتور پنج ستونی برای خطای Type A شبیه سازی با PSCAD.. 81
شبیه سازی با برنامه نوشته شده. 83
3-22 شکل موجهای ولتاژ – جریان ترانسفورماتور پنج ستونی برای خطای Type B شبیه سازی با PSCAD.. 85
شبیه سازی با برنامه نوشته شده. 87
3-23 شکل موجهای ولتاژ – جریان ترانسفورماتور پنج ستونی برای خطای Type C شبیه سازی با PSCAD.. 89
شبیه سازی با برنامه نوشته شده. 91
3-24 شکل موجهای ولتاژ – جریان ترانسفورماتور پنج ستونی برای خطای Type D شبیه سازی با PSCAD.. 93
شبیه سازی با برنامه نوشته شده. 95
3-25 شکل موجهای ولتاژ – جریان ترانسفورماتور پنج ستونی برای خطای Type E شبیه سازی با PSCAD.. 97
شبیه سازی با برنامه نوشته شده. 99
3-26 شکل موجهای ولتاژ – جریان ترانسفورماتور پنج ستونی برای خطای Type F شبیه سازی با PSCAD.. 101
شبیه سازی با برنامه نوشته شده. 103
3-27 شکل موجهای ولتاژ – جریان ترانسفورماتور پنج ستونی برای خطای Type G شبیه سازی با PSCAD.. 105
شبیه سازی با برنامه نوشته شده. 107
3-28 شکل موجهای ولتاژ – جریان چند باس شبکه 14 باس IEEE برای خطای Type D در باس 5. 109
3-29 شکل موجهای ولتاژ – جریان چند باس شبکه 14 باس IEEE برای خطای Type G در باس 5. 112
3-30 شکل موجهای ولتاژ – جریان چند باس شبکه 14 باس IEEE برای خطای Type A در باس 5. 115
4- نتیجه گیری و پیشنهادات... 121
مراجع. 123
فهرست شکلها
|
شکل (1-1) مدل ماتریسی ترانسفورماتور با اضافه کردن اثر هسته |
صفحه 5 |
|
شکل (1-2) ) مدار ستارهی مدل ترانسفورماتور قابل اشباع |
صفحه 6 |
|
شکل (1-3) ترانسفورماتور زرهی تک فاز |
صفحه 9 |
|
شکل (1-4) مدار الکتریکی معادل شکل (1-3) |
صفحه 9 |
|
شکل (2-1) ترانسفورماتور |
صفحه 14 |
|
شکل (2-2) ترانسفورماتور ایده ال |
صفحه 14 |
|
شکل (2-3) ترانسفورماتور ایده ال بل بار |
صفحه 15 |
|
شکل (2-4) ترانسفورماتور با مولفه های شار پیوندی و نشتی |
صفحه 16 |
|
شکل (2-5) مدرا معادل ترانسفورماتور |
صفحه 20 |
|
شکل (2-6) دیاگرام شبیه سازی یک ترانسفورماتور دو سیم پیچه |
صفحه 24 |
|
شکل (2-7) ترکیب RL موازی |
صفحه 26 |
|
شکل (2-8) ترکیب RC موازی |
صفحه 27 |
|
شکل (2-9) منحنی مغناطیس کنندگی مدار باز ترانسفورماتور |
صفحه 30 |
|
شکل (2-10) رابطه بین و |
صفحه 30 |
|
شکل (2-11) دیاگرام شبیه سازی یک ترانسفورماتور دو سیم پیچه با اثر اشباع |
صفحه 32 |
|
شکل (2-12) رابطه بین و |
صفحه 32 |
|
شکل (2-13) رابطه بین و |
صفحه 32 |
|
شکل (2-14) منحنی مدار باز با مقادیر rms |
صفحه 36 |
|
شکل (2-15) شار پیوندی متناظر شکل (2-14) سینوسی |
صفحه 36 |
|
شکل (2-16) جریان لحظه ای متناظر با تحریک ولتاژ سینوسی |
صفحه 36 |
|
شکل (2-17) منحنی مدار باز با مقادیر لحظهای |
صفحه 40 |
|
شکل (2-18) منحنی مدار باز با مقادیر rms |
صفحه 40 |
|
شکل (2-19) میزان خطای استفاده از منحنی rms |
صفحه 41 |
|
شکل (2-20) میزان خطای استفاده از منحنی لحظهای |
صفحه 41 |
|
شکل (2-21) مدار معادل مغناطیسی ترانسفورماتور سه فاز سه ستونه |
صفحه 42 |
|
شکل (2-22) مدار معادل الکتریکی ترانسفورماتور سه فاز سه ستونه |
صفحه 43 |
|
شکل (2-23) مدار معادل مغناطیسی ترانسفورماتور سه فاز پنج ستونه |
صفحه 44 |
|
شکل (2-24) ترانسفورماتور پنج ستونه |
صفحه 45 |
|
شکل (2-25) انتگرالگیری در یک استپ زمانی به روش اولر |
صفحه 47 |
|
شکل (2-26) انتگرالگیری در یک استپ زمانی به روش trapezoidal |
صفحه 49 |
|
شکل (3-1) دیاگرام فازوری خطاها |
صفحه 62 |
|
شکل (3-2) شکل موج ولتاژ Vab |
صفحه 63 |
|
شکل (3-3) شکل موج ولتاژ Vbc |
صفحه 63 |
|
شکل (3-4) شکل موج ولتاژ Vca |
صفحه 63 |
|
شکل (3-5) شکل موج ولتاژ Vab |
صفحه 63 |
|
شکل (3-6) شکل موج جریان iA |
صفحه 64 |
|
شکل (3-7) شکل موج جریان iB |
صفحه 64 |
|
شکل (3-8) شکل موج جریان iA |
صفحه 64 |
|
شکل (3-9) شکل موج جریان iA |
صفحه 64 |
|
شکل (3-10) شکل موجهای ولتاژ Va , Vb , Vc |
صفحه 65 |
|
شکل (3-11) شکل موجهای ولتاژ Va , Vb , Vc |
صفحه 68 |
|
شکل (3-12) شکل موجهای جریان ia , ib , ic |
صفحه 68 |
|
شکل (3-13) شکل موجهای ولتاژ Va , Vb , Vc |
صفحه 69 |
|
شکل (3-14) شکل موجهای ولتاژ Va , Vb , Vc |
صفحه 69 |
|
شکل (3-15) شکل موجهای جریان , iB iA |
صفحه 69 |
|
شکل (3-16) شکل موج جریان iA |
صفحه 70 |
|
شکل (3-16) شکل موج جریان iB |
صفحه 70 |
|
شکل (3-17) شکل موج جریان iC |
صفحه 70 |
|
شکل (3-18) شکل موجهای ولتاژ Va , Vb , Vc |
صفحه 71 |
|
شکل (3-19) شکل موجهای جریان ia , ib , ic |
صفحه 71 |
|
شکل (3-20) شکل موجهای ولتاژ Va , Vb , Vc |
صفحه 73 |
|
شکل (3-21) شکل موجهای جریان ia , ib , ic |
صفحه 73 |
|
شکل (3-22) شکل موجهای جریان ia , ib , ic |
صفحه 74 |
|
شکل (3-23) شکل موج ولتاژ Va |
صفحه 74 |
|
شکل (3-24) شکل موج ولتاژ Vb |
صفحه 74 |
|
شکل (3-25) شکل موج ولتاژ Vc |
صفحه 74 |
|
شکل (3-26) شکل موج جریانiA |
صفحه 74 |
|
شکل (3-27) شکل موج جریان iB |
صفحه 74 |
|
شکل (3-28) شکل موج جریان iC |
صفحه 74 |
|
شکل (3-29) شکل موج جریانiA |
صفحه 75 |
|
شکل (3-30) شکل موج جریان iB |
صفحه 75 |
|
شکل (3-31) موج جریان iC |
صفحه 75 |
|
شکل (3-32) شکل موج جریانiA |
صفحه 75 |
|
شکل (3-33) شکل موج جریان iB |
صفحه 75 |
|
شکل (3-34) شکل موج جریان iC |
صفحه 75 |
|
شکل (3-35) شکل موج ولتاژ Va |
صفحه 76 |
|
شکل (3-36) شکل موج ولتاژ Vb |
صفحه 76 |
|
شکل (3-37) شکل موج ولتاژ Vc |
صفحه 76 |
|
شکل (3-38) شکل موج جریانiA |
صفحه 76 |
|
شکل (3-39) شکل موج جریان iB |
صفحه 76 |
|
شکل (3-40) شکل موج جریان iC |
صفحه 76 |
|
شکل (3-41) شکل موج جریانiA |
صفحه 76 |
|
شکل (3-42) شکل موج جریان iB |
صفحه 76 |
|
شکل (3-43) شکل موج جریان iC |
صفحه 76 |
|
شکل (3-44) شکل موج ولتاژ Va |
صفحه 77 |
|
شکل (3-45) شکل موج ولتاژ Vb |
صفحه 77 |
|
شکل (3-46) شکل موج ولتاژ Vc |
صفحه 77 |
|
شکل (3-47) شکل موج جریانiA |
صفحه 77 |
|
شکل (3-48) شکل موج جریان iB |
صفحه 77 |
|
شکل (3-49) شکل موج جریان iC |
صفحه 77 |
|
شکل (3-50) شکل موج جریانiA |
صفحه 77 |
|
شکل (3-51) شکل موج جریان iB |
صفحه 77 |
|
شکل (3-52) شکل موج جریان iC |
صفحه 77 |
|
شکل (3-53) شکل موج ولتاژ Va |
صفحه 78 |
|
شکل (3-54) شکل موج ولتاژ Vb |
صفحه 78 |
|
شکل (3-55) شکل موج ولتاژ Vc |
صفحه 78 |
|
شکل (3-56) شکل موج جریانiA |
صفحه 78 |
|
شکل (3-57) شکل موج جریان iB |
صفحه 78 |
|
شکل (3-58) شکل موج جریان iC |
صفحه 78 |
|
شکل (3-59) شکل موج جریانiA |
صفحه 78 |
|
شکل (3-60) شکل موج جریان iB |
صفحه 78 |
|
شکل (3-61) شکل موج جریان iC |
صفحه 78 |
|
شکل (3-62) شکل موج ولتاژ Va |
صفحه 79 |
|
شکل (3-63) شکل موج ولتاژ Vb |
صفحه 79 |
|
شکل (3-64) شکل موج ولتاژ Vc |
صفحه 79 |
|
شکل (3-65) شکل موج جریانiA |
صفحه 79 |
|
شکل (3-66) شکل موج جریان iB |
صفحه 79 |
|
شکل (3-67) شکل موج جریان iC |
صفحه 79 |
|
شکل (3-68) شکل موج جریانiA |
صفحه 79 |
|
شکل (3-69) شکل موج جریان iB |
صفحه 79 |
|
شکل (3-70) شکل موج جریان iC |
صفحه 79 |
|
شکل (3-71) شکل موج ولتاژ Va |
صفحه 80 |
|
شکل (3-72) شکل موج ولتاژ Vb |
صفحه 80 |
|
شکل (3-73) شکل موج ولتاژ Vc |
صفحه 80 |
|
شکل (3-74) شکل موج جریانiA |
صفحه 80 |
|
شکل (3-75) شکل موج جریان iB |
صفحه 78 |
|
شکل (3-76) شکل موج جریان iC |
صفحه 80 |
|
شکل (3-77) شکل موج جریانiA |
صفحه 80 |
|
شکل (3-78) شکل موج جریان iB |
صفحه 80 |
|
شکل (3-79) شکل موج جریان iC |
صفحه 80 |
|
شکل (3-80) شکل موجهای ولتاژ) (kV با PSCAD |
صفحه 81 |
|
شکل (3-81) شکل موجهای ولتاژ) (kV با PSCAD |
صفحه 81 |
|
شکل (3-82) شکل موجهای جریان) (kV با PSCAD |
صفحه 82 |
|
شکل (3-83) شکل موجهای جریان) (kV با PSCAD |
صفحه 82 |
|
شکل (3-84) شکل موجهای ولتاژ با برنامه نوشته شده |
صفحه 83 |
|
شکل (3-85) شکل موجهای ولتاژ با برنامه نوشته شده |
صفحه 83 |
|
شکل (3-86) شکل موجهای جریان با برنامه نوشته شده |
صفحه 84 |
|
شکل (3-87) شکل موجهای جریان با برنامه نوشته شده |
صفحه 84 |
|
شکل (3-88) شکل موجهای ولتاژ) (kV با PSCAD |
صفحه 85 |
|
شکل (3-89) شکل موجهای ولتاژ) (kV با PSCAD |
صفحه 85 |
|
شکل (3-90) شکل موجهای جریان) (kV با PSCAD |
صفحه 86 |
|
شکل (3-91) شکل موجهای جریان) (kV با PSCAD |
صفحه 86 |
|
شکل (3-92) شکل موجهای ولتاژ با برنامه نوشته شده |
صفحه 87 |
|
شکل (3-93) شکل موجهای ولتاژ با برنامه نوشته شده |
صفحه 87 |
|
شکل (3-94) شکل موجهای جریان با برنامه نوشته شده |
صفحه 88 |
|
شکل (3-95) شکل موجهای جریان با برنامه نوشته شده |
صفحه 88 |
|
شکل (3-96) شکل موجهای ولتاژ) (kV با PSCAD |
صفحه 89 |
|
شکل (3-97) شکل موجهای ولتاژ) (kV با PSCAD |
صفحه 89 |
|
شکل (3-98) شکل موجهای جریان) (kV با PSCAD |
صفحه 90 |
|
شکل (3-99) شکل موجهای جریان) (kV با PSCAD |
صفحه 90 |
|
شکل (3-100) شکل موجهای ولتاژ با برنامه نوشته شده |
صفحه 91 |
|
شکل (3-101) شکل موجهای ولتاژ با برنامه نوشته شده |
صفحه 91 |
|
شکل (3-102) شکل موجهای جریان با برنامه نوشته شده |
صفحه 92 |
|
شکل (3-103) شکل موجهای جریان با برنامه نوشته شده |
صفحه 92 |
|
شکل (3-104) شکل موجهای ولتاژ) (kV با PSCAD |
صفحه 93 |
|
شکل (3-105) شکل موجهای ولتاژ) (kV با PSCAD |
صفحه 93 |
|
شکل (3-106) شکل موجهای جریان) (kV با PSCAD |
صفحه 94 |
|
شکل (3-107) شکل موجهای جریان) (kV با PSCAD |
صفحه 94 |
|
شکل (3-108) شکل موجهای ولتاژ با برنامه نوشته شده |
صفحه 95 |
|
شکل (3-109) شکل موجهای ولتاژ با برنامه نوشته شده |
صفحه 95 |
|
شکل (3-110) شکل موجهای جریان با برنامه نوشته شده |
صفحه 96 |
|
شکل (3-111) شکل موجهای جریان با برنامه نوشته شده |
صفحه 96 |
|
شکل (3-112) شکل موجهای ولتاژ) (kV با PSCAD |
صفحه 97 |
|
شکل (3-113) شکل موجهای ولتاژ) (kV با PSCAD |
صفحه 97 |
|
شکل (3-114) شکل موجهای جریان) (kV با PSCAD |
صفحه 98 |
|
شکل (3-115) شکل موجهای جریان) (kV با PSCAD |
صفحه 98 |
|
شکل (3-116) شکل موجهای ولتاژ با برنامه نوشته شده |
صفحه 99 |
|
شکل (3-117) شکل موجهای ولتاژ با برنامه نوشته شده |
صفحه 99 |
|
شکل (3-118) شکل موجهای جریان با برنامه نوشته شده |
صفحه 100 |
|
شکل (3-119) شکل موجهای جریان با برنامه نوشته شده |
صفحه 100 |
|
شکل (3-120) شکل موجهای ولتاژ) (kV با PSCAD |
صفحه 101 |
|
شکل (3-121) شکل موجهای ولتاژ) (kV با PSCAD |
صفحه 101 |
|
شکل (3-122) شکل موجهای جریان) (kV با PSCAD |
صفحه 102 |
|
شکل (3-123) شکل موجهای جریان) (kV با PSCAD |
صفحه 102 |
|
شکل (3-124) شکل موجهای ولتاژ با برنامه نوشته شده |
صفحه 103 |
|
شکل (3-125) شکل موجهای ولتاژ با برنامه نوشته شده |
صفحه 103 |
|
شکل (3-126) شکل موجهای جریان با برنامه نوشته شده |
صفحه 104 |
|
شکل (3-127) شکل موجهای جریان با برنامه نوشته شده |
صفحه 104 |
|
شکل (3-128) شکل موجهای ولتاژ) (kV با PSCAD |
صفحه 105 |
|
شکل (3-129) شکل موجهای ولتاژ) (kV با PSCAD |
صفحه 105 |
|
شکل (3-130) شکل موجهای جریان) (kV با PSCAD |
صفحه 106 |
|
شکل (3-131) شکل موجهای جریان) (kV با PSCAD |
صفحه 106 |
|
شکل (3-132) شکل موجهای ولتاژ با برنامه نوشته شده |
صفحه 107 |
|
شکل (3-133) شکل موجهای ولتاژ با برنامه نوشته شده |
صفحه 107 |
|
شکل (3-134) شکل موجهای جریان با برنامه نوشته شده |
صفحه 108 |
|
شکل (3-135) شکل موجهای جریان با برنامه نوشته شده |
صفحه 108 |
|
شکل (3-136) شکل موجهای ولتاژ) (kV |
صفحه 109 |
|
شکل (3-137) شکل موجهای ولتاژ) (kV |
صفحه 110 |
|
شکل (3-138) شکل موجهای جریان (kA) |
صفحه 111 |
|
شکل (3-139) شکل موجهای ولتاژ) (kV |
صفحه 112 |
|
شکل (3-140) شکل موجهای ولتاژ) (kV |
صفحه 113 |
|
شکل (3-141) شکل موجهای جریان (kA) |
صفحه 114 |
|
شکل (3-142) شکل موجهای جریان (kA) |
صفحه 115 |
|
شکل (3-143) شکل موجهای جریان (kA) |
صفحه 116 |
|
شکل (3-144) شکل موجهای جریان (kA) |
صفحه 117 |
|
شکل (3-145) شبکه 14 باس IEEE |
صفحه 118 |
نحوه ارسال اطلاعات در مدل OSI
| دسته بندی | کامپیوتر و IT |
| بازدید ها | 32 |
| فرمت فایل | doc |
| حجم فایل | 2575 کیلو بایت |
| تعداد صفحات فایل | 150 |
نحوه ارسال اطلاعات در مدل OSI
سیگنال ها و پروتکل ها
کامپیوتر های موجود در یک شبکه به طرق مختلفی می توانند با همدیگر ارتباط برقرار کنند اما بخش بزرگی از این فرآیند ربطی به ماهیت داده هایی که از طریق رسانه شبکه عبور می کند ندارد . قبل از اینکه داده هایی که کامپیوتر فرستنده تولید کرده است به کابل یا نوع دیگری از رسانه برسد به سیگنال هایی که متناسب با آن رسانه می باشد تجزیه می شود.این سیگنال ها ممکن است مثلا برای سیم های مسی ولتاژهای الکتریکی برای فیبر نوری پالس های نور و در شبکه های بی سیم امواج رادیویی و مادون قرمز باشند.این سیگنال ها کدی را تشکیل می دهند که رابط شبکه هر کامپیوتر گیرنده ای ٬آنرا به داده های باینری قابل درک با نرم افزار در حال اجرای روی آن کامپیوتر تبدیل می کند .
بعضی از شبکه ها متشکل از کامپیوتر های مشابهی هستند که دارای سیستم عامل و برنامه های یکسانی می باشند در صورتی که شبکه هایی هم وجود دارند که دارای سکوهای (platform) متفاوتی هستند و نرم افزارهایی را اجرا می کنند که کاملا با یکدیگر تفاوت دارند . ممکن است اینطور به نظر آید که برقراری ارتباط بین کامپیوترهای یکسان ساده تر از بین کامپیوتر های متفاوت است و البته در بعضی از موارد این نتیجه گیری صحیح می باشد. صرفنظر از نرم افزارهایی که در یک شبکه روی کامپیوترها اجرا می شود و صرفنظر از نوع آن کامپیوترها ، باید زبان مشترکی بین آنها وجود داشته باشد تا برقراری ارتباط میسر شود . این زبان مشترک پروتکل نامیده می شود و حتی در ساده ترین نوع تبادل اطلاعات ، کامپیوترها از تعداد زیادی از آنها استفاده می کنند.در واقع همانطور که برای اینکه دو نفر بتوانند با یکدیگر صحبت کنند باید از زبان مشترکی استفاده کنند کامپیوترها هم برای تبادل اطلاعات نیاز به یک یا چند پروتکل مشترک دارند .
یک پروتکل شبکه می تواند نسبتا ساده یا کاملا پیچیده باشد .در بعضی موارد پروتکل فقط یک کد است (مثلا الگویی از ولتاژهای الکتریکی ) که مقدار دودویی یک بیت را نشان می دهد و همانطور که می دانید این مقدار می تواند 0 یا 1 باشد. پروتکل های پیچیده تر شبکه می توانند سرویس هایی را ارائه دهند که بعضی از آنها در اینجا نام برده شده است:
اعلام دریافت بسته (packet acknowledgment) :که ارسال یک پیغام از طرف گیرنده به فرستنده مبنی بر دریافت یک یا چند بسته می باشد. یک بسته جزء بنیادی اطلاعات فرستاده شده روی یک شبکه محلی (LAN) می باشد.
بخش بندی (segmentation) : که در واقع به تقسیم کردن یک جریان داده طولانی به بخش های کوچکتر می باشد به صورتی که بتوان آنرا در داخل بسته ها ، روی یک شبکه انتقال داد .
کنترل جریان (flow control) : شامل پیغام هایی می باشد که از طرف گیرنده به فرستنده مبنی بر بالا یا پایین بردن سرعت انتقال داده فرستاده می شود .
تشخیص خطا (error detection) : شامل کدهای بخصوصی می باشد که در یک بسته وجود دارد و سیستم گیرنده از آنها برای اطمینان از اینکه داده های آن بسته سالم به مقصد رسیده است یا نه استفاده می کند .
تصحیح خطا (error correction) : پیغام هایی که توسط سیستم گیرنده تولید می شود و به اطلاع فرستنده می رسانند که بسته های معینی آسیب دیدند و باید دوباره فرستاده شوند .
فشرده سازی (data compression) : مکانیزمی است که در آن با حذف اطلاعات اضافه، مقدار داده ای را که باید از طریق شبکه فرستاده شود در حد امکان کم می کنند .
کدگذاری داده (data encryption) : مکانیزمی است برای محافظت از داده هایی که قرار است از طریق شبکه منتقل شود و در آن توسط کلیدی که سیستم گیرنده از آن مطلع است داده ها کد گذاری می شوند.
اغلب پروتکل ها بر مبنای استاندارد های عمومی می باشند که توسط یک کمیته مستقل تولید شده اند نه یک تولید کننده بخصوص. بدین صورت این تضمین وجود دارد که سیستم های مختلف می توانند از آنها به راحتی استفاده کنند .
معهذا هنوز تعدادی پروتکل وجود دارد که اختصاصی هستند و هرگز در بین عموم معرفی نشده اند مسئله مهمی که همیشه باید در نظر داشت این است که همه ی کامپیوتر های موجود در یک شبکه در طول فرآیند برقراری ارتباط و تبادل اطلاعات از پروتکل های گوناگون استفاده می کنند .کارهایی که پروتکل های مختلف در یک شبکه انجام می دهند در بخش هایی به نام لایه تقسیم می شوند که مدل OSI را تشکیل می دهند .
رابطه ی بین پروتکل ها
اغلب به مجموع پروتکل هایی که در لایه های مختلف مدل OSI وجود دارد پشته پروتکل اطلاق می شود .این مجموعه پروتکل ها به کمک همدیگر سرویس هایی را که یک برنامه بخصوص ممکن است نیاز داشته باشد ، ارائه می کنند و هیچ یک از آنها قابلیت انجام کار دیگری را ندارند به عنوان مثال اگر پروتکلی در یک لایه سرویس خاصی را ارائه می کند ، پروتکل های موجود در لایه های دیگر دقیقا آن سرویس خاص را ارائه تامین نمی کنند . نسبت به جهت جریان داده ها ، پروتکل های لایه های کنار همدیگر سرویس هایی را برای همدیگر تامین می کنند در یک شبکه ، اطلاعات از یک برنامه که در لایه بالایی پشته پروتکل قرار دارد سرچشمه می گیرد و متعاقبا لایه ها را به سمت پایین طی می کند .
پایین ترین بخش پشته پروتکل را رسانه شبکه تشکیل می دهد که وظیفه انتقال داده ها به کامپیوتر های دیگر موجود در شبکه را دارد .
وقتی داده ها از طریق شبکه به مقصد می رسند ، کامپیوتر گیرنده دقیقا عکس عملیاتی را که کامپیوتر فرستنده انجام داده است باید انجام دهد .
اطلاعات از لایه پایینی پشته به سمت برنامه گیرنده که در لایه بالایی قرار دارد عبور می کند و در هر لایه عملیاتی مشابه با آنچه در فرستنده در همان لایه انجام شده است ،اعمال می شود به عنوان مثال اگر پروتکلی در لایه سوم فرستنده مسئول کد گذاری اطلاعات می باشد ، همان پروتکل در لایه سوم گیرنده مسئول کد گشایی اطلاعات می باشد .به این صورت پروتکل های موجود در لایه های مختلف سیستم فرستنده با پروتکل های معادل خود که در همان لایه اولی در بخش گیرنده وجود دارند ارتباط بر قرار می کنند .شکل 2 این مطلب را نمایش می دهد.
تاریخچه پیدایش شبکه
در سال 1957 نخستین ماهواره، یعنی اسپوتنیک توسط اتحاد جماهیر شوروی سابق به فضا پرتاب شد. در همین دوران رقابت سختی از نظر تسلیحاتی بین دو ابرقدرت آن زمان جریان داشت و دنیا در دوران رقابت سختی از نظر تسلیحاتی بین دو ابر قدرت آن زمان جریان داشت و دنیا در دوران جنگ سرد به سر می برد. وزارت دفاع امریکا در واکنش به این اقدام رقیب نظامی خود، آژانس پروژه های تحقیقاتی پیشرفته یا آرپا (ARPA) را تاسیس کرد. یکی از پروژه های مهم این آژانس تامین ارتباطات در زمان جنگ جهانی احتمالی تعریف شده بود. در همین سال ها در مراکز تحقیقاتی غیر نظامی که بر امتداد دانشگاه ها بودند، تلاش برای اتصال کامپیوترها به یکدیگر در جریان بود. در آن زمان کامپیوتر های Mainframe از طریق ترمینال ها به کاربران سرویس می دادند. در اثر اهمیت یافتن این موضوع آژانس آرپا (ARPA) منابع مالی پروژه اتصال دو کامپیوتر از راه دور به یکدیگر را در دانشگاه MIT بر عهده گرفت. در اواخر سال 1960 اولین شبکه کامپیوتری بین چهار کامپیوتر که دو تای آنها در MIT، یکی در دانشگاه کالیفرنیا و دیگری در مرکز تحقیقاتی استنفورد قرار داشتند، راه اندازی شد. این شبکه آرپانت نامگذاری شد. در سال 1965 نخستین ارتباط راه دور بین دانشگاه MIT و یک مرکز دیگر نیز برقرار گردید.
در سال 1970 شرکت معتبر زیراکس یک مرکز تحقیقاتی در پالوآلتو تاسیس کرد. این مرکز در طول سال ها مهمترین فناوری های مرتبط با کامپیوتر را معرفی کرده است و از این نظریه به یک مرکز تحقیقاتی افسانه ای بدل گشته است. این مرکز تحقیقاتی که پارک (PARC) نیز نامیده می شود، به تحقیقات در زمینه شبکه های کامپیوتری پیوست. تا این سال ها شبکه آرپانت به امور نظامی اختصاص داشت، اما در سال 1927 به عموم معرفی شد. در این سال شبکه آرپانت مراکز کامپیوتری بسیاری از دانشگاه ها و مراکز تحقیقاتی را به هم متصل کرده بود. در سال 1927 نخستین نامه الکترونیکی از طریق شبکه منتقل گردید.
در این سال ها حرکتی غیر انتفاعی به نام MERIT که چندین دانشگاه بنیان گذار آن بوده اند، مشغول توسعه روش های اتصال کاربران ترمینال ها به کامپیوتر مرکزی یا میزبان بود. مهندسان پروژه MERIT در تلاش برای ایجاد ارتباط بین کامپیوتر ها، مجبور شدند تجهیزات لازم را خود طراحی کنند. آنان با طراحی تجهیزات واسطه برای مینی کامپیوتر DECPDP-11 نخستین بستر اصلی یا Backbone شبکه کامپیوتری را ساختند. تا سال ها نمونه های اصلاح شده این کامپیوتر با نام PCP یا Primary Communications Processor نقش میزبان را در شبکه ها ایفا می کرد. نخستین شبکه از این نوع که چندین ایالت را به هم متصل می کرد Michnet نام داشت.
روش اتصال کاربران به کامپیوتر میزبان در آن زمان به این صورت بود که یک نرم افزار خاص بر روی کامپیوتر مرکزی اجرا می شد. و ارتباط کاربران را برقرار می کرد. اما در سال 1976 نرم افزار جدیدی به نام Hermes عرضه شد که برای نخستین بار به کاربران اجازه می داد تا از طریق یک ترمینال به صورت تعاملی مستقیما به سیستم MERIT متصل شوند.این، نخستین باری بود که کاربران می توانستند در هنگام برقراری ارتباط از خود بپرسند: کدام میزبان؟
از وقایع مهم تاریخچه شبکه های کامپیوتری، ابداع روش سوئیچینگ بسته ای یا Packet Switching است. قبل از معرفی شدن این روش از سوئیچینگ مداری یا Circuit Switching برای تعیین مسیر ارتباطی استفاده می شد. اما در سال 1974 با پیدایش پروتکل ارتباطی TCP/IP از مفهوم Packet Switching استفاده گسترده تری شد. این پروتکل در سال 1982 جایگزین پروتکل NCP شد و به پروتکل استاندارد برای آرپانت تبدیل گشت. در همین زمان یک شاخه فرعی بنام MILnet در آرپانت همچنان از پروتکل قبلی پشتیبانی می کرد و به ارائه خدمات نظامی می پرداخت. با این تغییر و تحول، شبکه های زیادی به بخش تحقیقاتی این شبکه متصل شدند و آرپانت به اینترنت تبدیل گشت. در این سال ها حجم ارتباطات شبکه ای افزایش یافت و مفهوم ترافیک شبکه مطرح شد.
مفهوم شبکه
هسته اصلی سیستم های توزیع اطلاعات را شبکه های کامپیوتری تشکیل می دهند. مفهوم شبکه های کامپیوتری بر پایه اتصال کامپیوتر ها و دیگر تجهیزات سخت افزاری به یکدیگر برای ایجاد امکان ارتباط و تبادل اطلاعات استوار شده است. گروهی از کامپیوتر ها و دیگر تجهیزات متصل به هم را یک شبکه می نامند.
ساده ترین نوع شبکه با متصل کردن چند کامپیوتر به وسیله کابل های خاصی به وجود می آید . ممکن است یک چاپگر به یکی از کامپیوترها متصل باشد و با استفاده از این سیستم شبکه ٬ این چاپگر به اشتراک بقیه کامپیوترها نیز گذاشته شود . همچنین ممکن است چاپگر مستقیما به شبکه متصل شده باشد . سایر تجهیزات جانبی کامپیوتر نیز می توانند برای استفاده همه کاربران در یک شبکه به اشتراک گذاشته شوند . هر دستگاه با یک کابل به شبکه اتصال می یابد و دارای یک آدرس یگانه و منحمصر به فرد است ٬ که در شبکه با آن آدرس شناخته می شود . به همین دلیل اطلاعات دقیقا به همان کامپیوتری که مد نظر است فرستاده می شود و خطایی رخ نمی دهد . دسترسی به منابع به اشتراک گذاشته دارای ارزش بسیار زیادی است . یک منبع می تواند یک فایل ٬ متن ٬ چاپگر ٬ دیسک سخت ٬ مودم یا دسترسی به اینترنت باشد و حتی توانایی پردازش کامپیوترها نیز می تواند به اشتراک گذاشته شود . به اشتراک گذاشتن منابع بیان شده نوعی قابلیت سیستم عامل تحت شبکه است که به کاربر امکان دسترسی به اطلاعات موجود در سایر کامپیوترهای شبکه را می دهد . نکته مهم در این سیستم این است که سیستم عامل باید دارای امنیت باشد و باید بتواند در دسترسی به اطلاعات (به خصوص داده ها ) محدودیت ایجاد کند.
فهرست
فصل اول ....................................................................................... 1
سیگنال ها و پروتکل ها ................................................................
فصل دوم ...................................................................................... 39
مدل OSI
فصل سوم..................................................................................... 54
پروتکل TCP/IP
فصل چهارم..................................................................................... 81
لایه اینترنت
فصل پنجم..................................................................................... 121
ارسال اطلاعات با استفاده از TCP/IP
فصل ششم..................................................................................... 129
مسیریابی
منابع انرژی فسیلی و هسته ای
| دسته بندی | برق |
| بازدید ها | 27 |
| فرمت فایل | doc |
| حجم فایل | 1150 کیلو بایت |
| تعداد صفحات فایل | 90 |
منابع انرژی فسیلی و هسته ای
فصل اول
مقدمه
فصل دوم
استفاده از انرژی باد
فصل سوم
معرفی انواع توربین های بادی- ساختار الکتریکی مکانیکی
فصل چهارم
ژنراتور نیروگاه بادی
فصل پنجم
بررسی سیستم های مبدل باد به انرژی الکتریکی
فصل ششم
سیستم آسنکرون
فصل هفتم
مبدلهای الکتریکی
مقدمه
استفاده از منابع انرژی فسیلی و هسته ای، مستلزم هزینه زیاد و افزایش آلودگی محیط زیست و عوارض مخرب ناشی از آن است، از این رو با بروز پدیده بحران انرژی در دنیا و از طرف دیگر پیشرفت تکنولوژی تبدیل انرژی باد، به انرژی الکتریکی که به کاهش قیمت آنها منجر شده، استفاده از انرژی باد اجتناب ناپذیر شده است. سیستم های مبدل انرژی باد، به انرژی الکتریکی از سال 1975 به شکل تجاری و در سطح وسیع در دنیا مورد استفاده قرار گرفته اند. هم اکنون با پیشرفت تکنولوژی میکروکامپیوترها و نیمه هادیهای قدرت امکان استفاده از سیستم کنترلی مدرن و در نتیجه تولید قدرت الکتریکی با کیفیت بالا از نیروی باد ایجاد شده است. تجربه نصب و راه اندازی نیروگاههای بادی در کشورهای صنعتی، به خصوص آمریکا و دانمارک نشان داده است که هزینه این سیستم ها قابل مقایسه با هزینه روش های سنتی و متداول تولید انرژی الکتریکی می باشد.
تامین انرژی الکتریکی برای بارهای شبکه با کیفیت بالا و تولید وقفه نیروی برق هدف اصلی یک سیستم قدرت می باشد. برای بالا بردن کیفیت انرژی الکتریکی نیاز است. کمیت های مختلف سیستم قدرت مانند راه اندازی از مدار خارج نمودن، بهره برداری در شرایط توان ثابت و…. کنترل شود. با توجه به ماهیت تغییرات سرعت باد در زمان های مختلف ایجاد شرایط کنترل برای سیستم های قدرت شامل مبدل های انرژی باد به الکتریکی حائز اهمیت می گردد. اجزاء مختلف یک سیستم قدرت بادی شامل: توربین بادی، ژنراتور، کنترل کننده زاویه گام پره و سیستم تحریک می باشد. که هر یک از این اجزاء انواع مختلف داشته و در مدل های مختلف براساس نیاز ساخته می شوند. لذا با توجه به موقعیت جغرافیایی ایران و اهمیت انرژیهای تجدیدپذیر به این موضوع پرداخته می شود.
باد رایگان است بشر از عهد باستان این نکته را به خوبی دریافته است و آسیاب بادی را ساخته است تا آب چاهها را بیرون بکشد و غلات را آرد کند. امروزه آسیابهای بادی دیگر منسوخ شده اند و جای خود را به مولدهای بادی داده اند که الکتریسته تولید می کنند. بهترین جا برای تاسیس مولدهای بادی سواحل دریا و تپه ها هستند. در این نقاط باد شدیدتر و منظم تر از نقاط دیگر می‌وزد. (برای تولید الکتریسته سرعت باد باید به طور متوسط 5 متر بر ثانیه، یعنی 18 کیلومتر در ساعت باشد.) اما باد این عیب بزرگ را دارد که فقط بعضی روزها و بعضی ساعات می وزد. اگر فقط به انرژی باد اتکا کنیم، به سرعت دچار کمبود الکتریسته
می شویم. پس راه حل چیست؟ راه حل این است که با استفاده از باتریها الکتریسته ای را که در ساعات بادخیز تولید شده است، ذخیره کنیم. راه دوم این است که مولد بادی را با موتوری که با سوخت کار می کند همراه سازیم. و در واقع یک گروه الکترون بوجود می آوریم. به این ترتیب می توانیم وقتی که باد نیست از الکتریسته ای که ماشین دوم تولید می کند استفاده کنیم. در حال حاضر در بسیاری از کشورهای در حال توسعه یا نقاط دور افتاده ای که برق رسانی به آنها ممکن نیست ازجمله در آرژانتین، استرالیا، آفریقای جنوبی … موادهای بادی می توانند نیاز یک مزرعه، چند خانه یا روستا را به برق تامین کنند. در اوایل قرن 14 میلادی بهره برداری گسترده از آسیابهای بادی در اروپا رایج گردید. اروپائیان بعدها روتور آسیابها را به بالای برجی انتقال داده اند که از چندین طبقه تشکیل می شود. نکته حائز اهمیت درباره آسیابهای مذکور آنست که پره ها بطور دستی در جهت باد قرار داده می شوند و این امر به کمک اهرم بزرگی در پشت آسیاب صورت می گرفت. بهینه سازی انرژی خروجی و حفاظت آسیاب در برابر آسیب دیدگی ناشی از بادهای شدید با جمع کردن پره های آن صورت می گرفت. نخستین مولدهای بزرگ به منظور تولید الکتریسته سال در اوهایو توسط چارلز براش ساخته شد. در سال 1888 ابداع انواع مولدهای بادی در مقیاس وسیع در 1930 در روسیه با ساخت ژنراتور بادی 100 کیلو واتی آغاز شد. طراحی روتورهای پیشرفته با محور عمودی در فرانسه توسط داریوس در دهه 1920 آغاز شد. از میان طرحهای پیشنهادی داریوس مهمترین طرح، روتوری است با پره های ایرفویل و انحنا دار که از بالا و پایین به یک محور عمودی متصل می شوند. در این زمینه، ابداعات دیگری صورت نگرفت و این طرح در سالهای اخیر به نام توربین داریوس مورد توجه قرار گرفته است. توسعه صنعت توربین های بادی، بسیار سریع بوده و در حال پیشرفت است. از ابتدای دهه 1980 تاکنون ظرفیت متوسط توربین بادی از 15 کیلو وات تا 8 مگا وات ارتقاء یافته است. مجموع ظرفیت نصب شده توربین های بادی در جهان به بیش از 25000 مگا وات بالغ می گردد. بنا بر محاسبات انجام شده، از باد در جهان
می توان 105-Ej (هر Ej ژول) برق گرفت و آنچه در عمل بدست می آید. 110Ej است و پیش بینی شده است تا 2020 میلادی 10 درصد از برق کل جهان از انرژی باد تولید خواهد شد. این صنعت همچنین باعث ایجاد 7/1 میلیون شغل می شود.
2-1- تاریخچه انرژی باد در جهان
انرژی باد از انواع قدیمی انرژی است که از بدو پیدایش کره زمین در آن وجود داشته و با پیشرفت جوامع انسانی مورد استفاده قرار گرفته است. کهن ترین دستگاههای مبدل باد در خاورمیانه، برای تهویه منازل بکار رفت که هنوز هم در بعضی شهرهای کویری ایران نظیر یزد بنام بادگیر از آن استفاده می شود. اولین توربین های بادی یا مبدل های انرژی باد به انرژی جنبشی در ایران شکل گرفت و کمی بعد در عصر حمورابی پادشاه بابل در عراق نیز گسترش یافت. نمونه های اولیه این توربین ها از محور عمودی استفاده
می کردند و دارای 4 پره بودند.
استفاده اصلی این توربین ها در آرد کردن غلات بود در 3 قرن قبل از میلاد، مصریها نمونه ای از توربین با محور افقی و 4 پره را ابداع کردند و بوسیله آن، هوای فشرده جهت ساختن ارگ در مراسم مذهبی را تامین کردند. آسیاب بادی در قرون وسطی در ایتالیا، پرتغال و اسپانیلا ظاهر شد و کمی بعد در انگلستان، هلند و آلمان نیز بکار برده شد. این ماشین ها می خواستند آب را به ارتفاع 5 متر پمپ نمایند. حتی از آن برای استخراج روغن از دانه های روغنی نیز استفاده کردند و بعدا انرژی باد علاوه بر خشکی در دریا نیز برای پیشبرد کشتی ها استفاده شد.
3-1- تلاش برای تسخیر دریا
در اروپا مولدهای بادی بیشتر برای تولید الکتریسته «پاک» که در شبکه های سراسری تزریق می شود مورد استفاده قرار می گیرند. تاسیس مولدهای بادی در خشکی گاهی سبب اعتراض هایی می شود (حمایت از پرندگان و محیط زیست) برای اجتناب از این گونه دردسرها، بهتر است که پیش از نصب مولد های بادی مطالعات لازم را انجام دهیم.
همچنین بایستی موقعیت نصب مولدهای بادی، در معرض راه پرندگان مهاجر قرار نگیرد. حال که نصب این مولدها در خشکی مشکلاتی دارد، پژوهشگران متوجه دریاها شدند. مثلا کشور دانمارک با نصب مولدهای بسیار عظیم در مناطق کم عمق سواحل خود نمونه بسیاری خوبی را ارائه داده است (دکل این مولدهای بادی 90 متر و طول متغیرهایش 40متر است.) آلمان، بلژیک، ایرلند هم به پیروی از دانمارک قصد دارند که با ایجاد پارک های بزرگ و نصب ژنراتورهای بادی در آنها به اندازه نیروگاه های معمولی الکتریسته تولید کنند. امروزه مولدهای بادی را در مناطق کم عمق دریاها کار می گذارند.
4-1- وضعیت کنونی بهره برداری از انرژی باد در جهان
نیروگاههای بادی در سراسر جهان به سرعت در حال گسترش می باشند. به طوریکه انرژی باد در میان دیگر منابع و گزینه های انرژی عنوان سریع الرشدترین صنعت را به خود اختصاص داده اند. نرخ رشد این صنعت در سال 2001 میلادی سالانه 35 درصد و در سال 2002 میلادی سالانه 28 درصد گزارش شده است. در پایان سال 2002 میلادی کل ظرفیت نصب شده جهان به 22400 مگاوات رسیده که در این میان آلمان، اسپانیا، آمریکا، دانمارک و هند سهم بیشتری دارند. تا پایان 2002 میلادی این 5 کشور روی هم 26000 مگا وات یعنی 84 درصد از ظرفیت نصب شده در جهان را در اختیار داشته اند.
کل سرمایه در گردش صنعت انرژی باد در سال 2002 میلادی 7 میلیارد یورو بوده است. هر کیلو وات برق 1000 دلار هزینه دارد که 750 دلار آن به هزینه تجهیزات و مابقی به هزینه های آماده کردن سایت، نصب، راه اندازی و نگهداری مربوط می شود. در چند سال اخیر با بزرگ شدن سایز، توربین های تجاری، قیمت سرمایه گذاری آنها کاهش یافته است. صنعت انرژی باد منافع اقتصادی و اجتماعی مختلفی دارد که مهمترین آنها عبارتند از:
1-4-1 نداشتن هزینه اجتماعی:
این هزینه ها در تمام گزینه های متعارف انرژی (مانند منابع فسیلی) وجود دارند، اما با وجود هزینه های قابل توجه در بررسی های اقتصادی لحاظ نمی شود. انجمن انرژی باد در جهان (W.W.E.A) هزینه ها را به کوه یخی تشبیه کرده است. که حجم عظیم آن زیر آب است! کاهش اتکا به منابع انرژی وارداتی: در کشورهایی مثل ایران که می توان به این موضوع از جنبه افزایش صادرات نفت نگاه کرد.
2-4-1 اثرات زیست محیطی:
در جوامع بشری توسعه با بکار گیری انرژی بیشتر، میسر می گردد و بدین ترتیب انسان خصوصیات فیزیکی، شیمیایی، بیولوژیکی اجتماعی و سنتی محیط زیست و منطقه ای نقش مهمی را به عهده دارد و کسب اطلاع از میزان اثر بخشی انواع مختلف انرژیهای مورد استفاده بر سلامت محیط زیست و موجودات زنده، وضع مقررات و استانداردهای زیست محیطی جهت کاهش آثار زیانبار همچنین استفاده از تکنولوژی و فن آوری مناسب جهت کنترل آلودگی و از همه بهتر جایگزینی انرژی تجدید شوند و پاکیزه به جای انرژی های آلاینده و تجدید ناشونده شاید بتوان آینده ای پاک را برای انسانها به ارمغان آورد.
با پیدایش نوآوریهایی در زمینه تولید انرژی مناسب برای هر کار خاص می توان مانع از ضایعات زیست محیطی و آلودگی هوا و … شد. احتراق سوختهای فسیلی موجب ورود حجم عظیمی از اکسیدهای سولفور، نیتروژن، مونوکسیدکربن و دی اکسید کربن در هوا می شود. میزان انتشار آلاینده ها فوق به ترتیب به نوع سوخت و همچنین مکانیزم های بکار گرفته شده در کنترل آلودگی بستگی دارد. آلودگی هوا می تواند به شکل مه- دود، باران اسیدی و ذرات معلق پدیدار گردد. واکنش های هیدروکربن ها و اکسیدهای نیتروژن در حضور تشعشعات فرابنفش موجب تولید ترکیبات سمی می گردد که در نهایت سلامتی و حیات انسان، جانوران و به طور کلی اکوسیستم را در معرض خطر قرار خواهد داد.
3-4-1- اثرات گلخانه ای
از بعد دیگر سوختهای فسیلی موجب بالا رفتن درجه حرارت اتمسفر و افزایش میزان در دراز مدت شاهد افزایش درجه حرارت کره زمین، ذوب یخهای قطبی، بالا آمدن سطح آبها، به زیر آب رفتن مناطق ساحلی خواهیم بود. چنانچه گفته شد در دهه های اخیر همگام با صنعتی شدن جوامع پیشرفت های سریع تکنولوژی به علت استفاده بیش از حد از منابع انرژی تجدید ناپذیر (سوختهای فسیلی)، بشر به فکر دستیابی به منابع بهتر و مطلوبتر انرژی افتاده است. در این بخش ما به انرژی تجدید پذیر باد می پردازیم.
5-1 اهمیت و لزوم بکارگیری انرژی باد از بعد اقتصادی
بازارانرژی یک بازار رقابتی است که در آن تولید برق در نیروگاههای بادی در مقایسه با نیروگاه های سوختهای فسیلی برترهای نوینی را پیش روی کاربران قرار داده است. از برتریهای نیروگاه بادی اینست که در طول مدت زمان، عمر خود، سالهای زیادی را بدون نیاز به هزینه سوخت، تولید خواهد کرد. در حالیکه هزینه دیگر منابع تولید انرژی در طول این سالها افزایش خواهند یافت. فعالیت های گسترده بسیاری از کشورهای جهان برای تولید الکتریسته از انرژی باد، سرمشقی برای دیگر کشورهایی است که در این زمینه راه درازی را در پیش دارند. بسیاری از مناطق اقتصادی در حال رشد در منطقه آسیا واقع شده اند. و اقتصاد رو به رشد کشورهای آسیایی از جمله ایران باعث شده تا این کشورها بیش از پیش به تولید الکتریسته احساس نیاز کرده و اقدام به تولید الکتریسته از منابع غیر فسیلی کند. افزون بر این موارد؛ نبود شبکه برق سراسری در بسیاری از بخش های روستایی نیز مهر تاییدی بر سیستم های تولید انرژی زده است. پس در خصوص دورنمای آینده اقتصادی استفاده از انرژی باد در ایران می بایست گفت استفاده از این انرژی موجب صرفه جویی فرآورده های نفتی به عنوان سوخت می شود. صرفه جویی حاصل در درجه اول موجب حفظ فرآورده های نفتی گشته که امکان صادرات و مهم تر اینکه تبدیل آن به مشتقات بسیار زیاد پتروشیمی با ارزش افزوده بالا را فراهم می سازد. در درجه دوم تولید الکتریسیته از این انرزی فاقد هر گونه آلودگی زیست محیطی بوده که همین عامل کمک شایانی به حفظ طبیعت سالم محیط زیست بشری کرده و در نتیجه مسیر برای نیل به توسعه پایدار اقتصادی اجتماعی فراهم می گردد. گسترش نیروگاه های بادی در راستای کاهش بهای تمام شده برق تولیدی افزایش چشم گیری نشان می دهد. به گونه ای که بهای هر کیلووات ساعت برق تولیدی از 40 سنت در سال 1990 به حدود 6 سنت در سال 2002 رسیده است. عدم مصرف سوخت، هزینه کم راهبری، تعمیر و نگهداری و آلوده نکردن محیط زیست از مزایای نیروگاه های بادی است. لازم به ذکر است به طور متوسط برای هر کیلووات ساعت برق تولیدی نیروگاه بادی حدودا 28/0 متر مکعب گاز طبیعی با آهنگ جهانی 4 سنت بر متر مکعب صرفه جویی می شود.