عنوان تحقیق: تاثیر شارژ خودروهای الکتریکی ترکیبی بر ترانسفورماتورهای توزیعفرمت فایل: wordتعداد صفحات: 80شرح مختصر:استفاده از خودروهای الکتریکی نظیر خودروهای الکتریکی ترکیبی در صنعت حمل و نقل روز بروز بیشتر میشود. باطری این خودروها میتوانند از طریق سوکت برق خانگی یا از طریق پارکینگهای عمومی شارژ گردد. بار اضافی ناشی از شارژ باطری خودروها میتواند موجب بروز پیامدهای زیانبار روی شبکه توزیع گردد که از جمله این پیامدها کاهش عمر تجهیزات شبکه قدرت میباشد. در این پایاننامه با بکارگیری مدل حرارتی ترانسفورماتور و محاسبه دمای نقطه داغ ترانسفورماتور، اثرات ناشی از حضور تعداد مختلف خودروی الکتریکی و بازههای زمانی شارژ آنها بر نرخ از دست رفتن عمر ترانسفورماتورهای توزیع مورد بررسی و ارزیابی قرار میگیرد. روش مورد نظر روی یک ترانسفورماتور توزیع نمونه که تامین کننده توان الکتریکی مصارف خانگی است پیادهسازی میگردد. نتایج بدست آمده از نمودارها بصورت کمی نشان میدهد که دوره شارژ شبانه کمترین اثر را بر نرخ از دست رفتن عمر ترانسفورماتور دارد. این در حالی است که شارژ خودروها در بازه زمانی عصر و ابتدای شب که همزمان با پیک مصرف خانگی است، بیشترین اثر رابر نرخ از دست رفتن عمر ترانسفورماتور خواهد داشت .در ادامه محاسبات نشان خواهد داد که حضور30% خودروی الکتریکی در بازه زمانی شارژ عصر، در مقایسه با شرایط عدم حضور خودرو، موجب900% افزایش در نرخ از دست رفتن عمر ترانسفورماتور میگردد. فهرست مطالبصفحهعنوان2فصل اول : کلیات تحقیق3مقدمه61-1 ضرورت بررسی اثر شارژ خودروهای الکتریکی بر پیری ترانسفورماتورهای توزیع71-2 اهداف تحقیق71-3 سوالات تحقیق81-4 فرضیات تحقیق9فصل دوم : مبانی نظری و پیشینهی تحقیق102-1 بررسی اثر شارژ خودروهای الکتریکی ترکیبی روی تلفات توان و انحراف ولتاژ در شبکه توزیع102-1-1 شارژ غیر هماهنگ112-1-2 شارژ هماهنگ شده142-2 بررسی اثر افزایش تعداد خودرو بر تلفات و هزینه سرمایه گذاری در شبکه قدرت162-2-1 سرمایه گذاری افزایشی در ساعت های پیک182-2-2 کاهش سرمایه گذاری در ساعات پیک با راهبرد شارژ هوشمند192-2-3 انتقال زمان شارژ به ساعات غیر پیک202-2-4 تلفات افزایشی انرژی202-3 شارژ بهینه خودرو های الکتریکی با رعایت قیود شبکه توزیغ و انتقال قدرت ماکزیمم212-3-1 تابع هدف استاندارد212-3-2 قیود مسئله بهینه سازی222-3-3 تابع هدف وزنی232-3-4 ولتاژ شبکه در حالت شارژ کنترل نشده وکنترل شده خودرو252-4 انتقال توان از خودرو به شبکه توزیع و تامین ذخیره چرخان و تثبیت فرکانس شبکه28فصل سوم : روش تحقیق29مقدمه303-1 اندازهگیری و ثبت اطلاعات بار مبنا در ترانسفورماتور تحت بررسی323-2 طبقه بندی و مقایسه بار مبنا در ترانسفورماتور343-3 شبیه سازی دمای محیط353-4 مدل بار خودروی الکتریکی ترکیبی363-5 تعیین بازههای زمانی شارژ برای خودروهای الکتریکی373-6 تعیین ضرایب نفوذ خودروهای الکتریکی383-7 استفاده از مدل حرارتی ترانسفورماتور توزیع403-8 مدل نرخ از دست رفتن عمر در ترانسفورماتور روغنی413-9 چگونگی کاهش عمر ترانسفورماتورها در حضور خودروهای الکتریکی ترکیبی43فصل چهارم : شبیه سازی و بیان نتایج حاصل از تحقیق44مقدمه444-1 شبیه سازی شارژ خودروهای الکتریکی454-2 شبیه سازی دمای محیط برای روز نوعی فصلی454-3 شبیه سازی بار مبنا برای روز نوعی فصلی در روز کاری /تعطیل454-4 مشخصات ترانسفورماتور تحت بررسی464-5 نتایج حاصل از شبیه سازی504-6 تحلیل اثر ضرایب نفوذ بر نرخ از دست رفتن عمر ترانسفورماتورهای توزیع524-7 متوسطه سالیانه نرخ از دست رفتن عمر ترانسفورماتورهای توزیع در دورههای مختلف شارژ54فصل پنجم : بحث و نتیجهگیری555-1 بررسی فناوریهای رایج در ساخت خودروهای الکتریکی555-2 تعیین بازه زمانی مناسب برای شارژ خودروهای الکتریکی565-3 تعیین حداکثر ضرایب نفوذ با شرط عدم وجود روند پیری در ترانسفورماتور575-4 تاثیر شارژ خودروهای الکتریکی بر روند پیری ترانسفورماتور575-5 تاثیر افزایش ضریب نفوذ خودروهای الکتریکی بر پیری ترانسفورماتورهای توزیع58نتیجه گیری و جمعبندی نهایی59منابع و ماخذ62پیوستهافهرست جدول ها عنوانصفحهجدول 2-1 نسبت تلفات به قدرت کل برای شارژر 4 کیلو وات در شارژ ناهماهنگ11جدول 2-2 انحراف ولتاژ برای شارژر 4 کیلو وات در شارژ ناهماهنگ11جدول 2-3 نسبت تلفات به قدرت کل برای شارژر 4 کیلووات در شارژ هماهنگ شده12جدول 2-4 انحراف ولتاژ برای شارژر 4 کیلو وات در شارژ هماهنگ شده12جدول 2-5 وضعیت انحراف فرکانس در شبکه تحت مطالعه26جدول 4-1 پارامترهای حرارتی ترانسفورماتور نمونه46جدول 4-2 مقادیر نرخ از دست رفتن سالیانه عمر برای8 روزنوعی53فهرست شکل ها عنوانصفحهشکل 2-1 پروفایل ولتاژ در یک گره برای ضریب نفوذ صفر10%،30% برای شارژ هماهنگ شده13شکل 2-2 منطقه مسکونی A14شکل 2-3 منطقه مسکونی صنعتیB15شکل 2-4 هزینه افزایش سرمایه گذاری و نگهداری در منطقه A17شکل 2-5 هزینه افزایش سرمایه گذاری و نگهداری در منطقه B17شکل 2-6 هزینه افزایش سرمایه گذاری در ساعات پیک به ازای ضریب همزمانی یک وکمتر از یک19شکل 2-7 پروفایل ولتاژ برای نقطه اتصال درگره 6 و تغیرات شارژ خودرو با استفاده از تابع هدف استاندارد24شکل 3-1 پروفایل بار الکتریکی برای روز کاری زمستان و تابستان33شکل 3-2 پروفایل دمای محیط برای روز کاری زمستان و تابستان35شکل 4-1 شمای کلی شبیه سازی47شکل 4-2 نرخ ا ز دست رفتن عمر ترانسفورماتور در دوره شارژ روز47شکل 4-3 نرخ ا ز دست رفتن عمر ترانسفورماتور در دوره شارژ عصر48شکل 4-4 نرخ ا ز دست رفتن عمر ترانسفورماتور در دوره شارژ شب49
تاثیر شارژ خودروهای الکتریکی ترکیبی بر ترانسفورماتورهای توزیع
عنوان تحقیق: تاثیر شارژ خودروهای الکتریکی ترکیبی بر ترانسفورماتورهای توزیعفرمت فایل: wordتعداد صفحات: 80شرح مختصر:استفاده از خودروهای الکتریکی نظیر خودروهای الکتریکی ترکیبی در صنعت حمل و نقل روز بروز بیشتر میشود. باطری این خودروها میتوانند از طریق سوکت برق خانگی یا از طریق پارکینگهای عمومی شارژ گردد. بار اضافی ناشی از شارژ باطری خودروها میتواند موجب بروز پیامدهای زیانبار روی شبکه توزیع گردد که از جمله این پیامدها کاهش عمر تجهیزات شبکه قدرت میباشد. در این پایاننامه با بکارگیری مدل حرارتی ترانسفورماتور و محاسبه دمای نقطه داغ ترانسفورماتور، اثرات ناشی از حضور تعداد مختلف خودروی الکتریکی و بازههای زمانی شارژ آنها بر نرخ از دست رفتن عمر ترانسفورماتورهای توزیع مورد بررسی و ارزیابی قرار میگیرد. روش مورد نظر روی یک ترانسفورماتور توزیع نمونه که تامین کننده توان الکتریکی مصارف خانگی است پیادهسازی میگردد. نتایج بدست آمده از نمودارها بصورت کمی نشان میدهد که دوره شارژ شبانه کمترین اثر را بر نرخ از دست رفتن عمر ترانسفورماتور دارد. این در حالی است که شارژ خودروها در بازه زمانی عصر و ابتدای شب که همزمان با پیک مصرف خانگی است، بیشترین اثر رابر نرخ از دست رفتن عمر ترانسفورماتور خواهد داشت .در ادامه محاسبات نشان خواهد داد که حضور30% خودروی الکتریکی در بازه زمانی شارژ عصر، در مقایسه با شرایط عدم حضور خودرو، موجب900% افزایش در نرخ از دست رفتن عمر ترانسفورماتور میگردد. فهرست مطالبصفحهعنوان2فصل اول : کلیات تحقیق3مقدمه61-1 ضرورت بررسی اثر شارژ خودروهای الکتریکی بر پیری ترانسفورماتورهای توزیع71-2 اهداف تحقیق71-3 سوالات تحقیق81-4 فرضیات تحقیق9فصل دوم : مبانی نظری و پیشینهی تحقیق102-1 بررسی اثر شارژ خودروهای الکتریکی ترکیبی روی تلفات توان و انحراف ولتاژ در شبکه توزیع102-1-1 شارژ غیر هماهنگ112-1-2 شارژ هماهنگ شده142-2 بررسی اثر افزایش تعداد خودرو بر تلفات و هزینه سرمایه گذاری در شبکه قدرت162-2-1 سرمایه گذاری افزایشی در ساعت های پیک182-2-2 کاهش سرمایه گذاری در ساعات پیک با راهبرد شارژ هوشمند192-2-3 انتقال زمان شارژ به ساعات غیر پیک202-2-4 تلفات افزایشی انرژی202-3 شارژ بهینه خودرو های الکتریکی با رعایت قیود شبکه توزیغ و انتقال قدرت ماکزیمم212-3-1 تابع هدف استاندارد212-3-2 قیود مسئله بهینه سازی222-3-3 تابع هدف وزنی232-3-4 ولتاژ شبکه در حالت شارژ کنترل نشده وکنترل شده خودرو252-4 انتقال توان از خودرو به شبکه توزیع و تامین ذخیره چرخان و تثبیت فرکانس شبکه28فصل سوم : روش تحقیق29مقدمه303-1 اندازهگیری و ثبت اطلاعات بار مبنا در ترانسفورماتور تحت بررسی323-2 طبقه بندی و مقایسه بار مبنا در ترانسفورماتور343-3 شبیه سازی دمای محیط353-4 مدل بار خودروی الکتریکی ترکیبی363-5 تعیین بازههای زمانی شارژ برای خودروهای الکتریکی373-6 تعیین ضرایب نفوذ خودروهای الکتریکی383-7 استفاده از مدل حرارتی ترانسفورماتور توزیع403-8 مدل نرخ از دست رفتن عمر در ترانسفورماتور روغنی413-9 چگونگی کاهش عمر ترانسفورماتورها در حضور خودروهای الکتریکی ترکیبی43فصل چهارم : شبیه سازی و بیان نتایج حاصل از تحقیق44مقدمه444-1 شبیه سازی شارژ خودروهای الکتریکی454-2 شبیه سازی دمای محیط برای روز نوعی فصلی454-3 شبیه سازی بار مبنا برای روز نوعی فصلی در روز کاری /تعطیل454-4 مشخصات ترانسفورماتور تحت بررسی464-5 نتایج حاصل از شبیه سازی504-6 تحلیل اثر ضرایب نفوذ بر نرخ از دست رفتن عمر ترانسفورماتورهای توزیع524-7 متوسطه سالیانه نرخ از دست رفتن عمر ترانسفورماتورهای توزیع در دورههای مختلف شارژ54فصل پنجم : بحث و نتیجهگیری555-1 بررسی فناوریهای رایج در ساخت خودروهای الکتریکی555-2 تعیین بازه زمانی مناسب برای شارژ خودروهای الکتریکی565-3 تعیین حداکثر ضرایب نفوذ با شرط عدم وجود روند پیری در ترانسفورماتور575-4 تاثیر شارژ خودروهای الکتریکی بر روند پیری ترانسفورماتور575-5 تاثیر افزایش ضریب نفوذ خودروهای الکتریکی بر پیری ترانسفورماتورهای توزیع58نتیجه گیری و جمعبندی نهایی59منابع و ماخذ62پیوستهافهرست جدول ها عنوانصفحهجدول 2-1 نسبت تلفات به قدرت کل برای شارژر 4 کیلو وات در شارژ ناهماهنگ11جدول 2-2 انحراف ولتاژ برای شارژر 4 کیلو وات در شارژ ناهماهنگ11جدول 2-3 نسبت تلفات به قدرت کل برای شارژر 4 کیلووات در شارژ هماهنگ شده12جدول 2-4 انحراف ولتاژ برای شارژر 4 کیلو وات در شارژ هماهنگ شده12جدول 2-5 وضعیت انحراف فرکانس در شبکه تحت مطالعه26جدول 4-1 پارامترهای حرارتی ترانسفورماتور نمونه46جدول 4-2 مقادیر نرخ از دست رفتن سالیانه عمر برای8 روزنوعی53فهرست شکل ها عنوانصفحهشکل 2-1 پروفایل ولتاژ در یک گره برای ضریب نفوذ صفر10%،30% برای شارژ هماهنگ شده13شکل 2-2 منطقه مسکونی A14شکل 2-3 منطقه مسکونی صنعتیB15شکل 2-4 هزینه افزایش سرمایه گذاری و نگهداری در منطقه A17شکل 2-5 هزینه افزایش سرمایه گذاری و نگهداری در منطقه B17شکل 2-6 هزینه افزایش سرمایه گذاری در ساعات پیک به ازای ضریب همزمانی یک وکمتر از یک19شکل 2-7 پروفایل ولتاژ برای نقطه اتصال درگره 6 و تغیرات شارژ خودرو با استفاده از تابع هدف استاندارد24شکل 3-1 پروفایل بار الکتریکی برای روز کاری زمستان و تابستان33شکل 3-2 پروفایل دمای محیط برای روز کاری زمستان و تابستان35شکل 4-1 شمای کلی شبیه سازی47شکل 4-2 نرخ ا ز دست رفتن عمر ترانسفورماتور در دوره شارژ روز47شکل 4-3 نرخ ا ز دست رفتن عمر ترانسفورماتور در دوره شارژ عصر48شکل 4-4 نرخ ا ز دست رفتن عمر ترانسفورماتور در دوره شارژ شب49