فصل اول:تولید پراکنده و قابلیت اطمینان در سیستم قدرت1-1 ویژگی های اصلی منابع پراکنده...........................................................................................................11 1-1-1 مشخصات منابع پراکنده.................................................................................................................11 2-1-1 مزایای بکارگیری منابع پراکنده......................................................................................................11 3-1-1 مشکلات بکارگیری منابع پراکنده.................................................................................................12 2-1 تعریف قابلیت اطمینان......................................................................................................................12 3-1 مطالعات و اهداف............................................................................................................................13 4-1 روش های ارزیابی...........................................................................................................................14 5-1 مدل سازی اثر تولید پراکنده روی قابلیت اطمینان...........................................................................156-1 در نظر گرفتن امکان عدم دسترسی به واحد های تولید پراکنده.....................................................17 7-1 مقایسه قابلیت اطمینان بین دو محیط سنتی و تجدید ساختار شده.............................................18فصل دوم:مفاهیم و ساختار توربین بادی 1-2 کلیات و مفاهیم انرژی باد..............................................................................................................22 1-1-2 منشا انرژی باد.........................................................................................................................22 2-1-2 پیش بینی پذیری....................................................................................................................22 3-1-2 استفاده از زمین......................................................................................................................23 4-1-2 توزیع سرعت باد....................................................................................................................235-1-2 ضریب ظرفیت................................................................................................................. 236-1-2 محدودیت های ادواری و نفوذ.............................................................................................24 7-1-2 آثار زیست محیطی..................................................................................................................24 8-1-2 جاگذاری توربین.....................................................................................................................25 9-1-2 اندازه گیری سرعت باد............................................................................................................25 10-1-2 تغییرات سرعت باد...............................................................................................................25 11-1-2 انواع باد ها............................................................................................................................26 2-2 انواع توربین بادی از لحاظ ظرفیت...............................................................................................27 3-2 برق بادی در مقیاس های کوچک.................................................................................................274-2 نیروگاه بادی ...................................................................................................................285-2 انواع توربین بادی..............................................................................................................296-2 اجزای توربین بادی .........................................................................................................317-2 نواحی کاری توربین بادی................................................................................................338-2 اصول عملکرد توربین بادی ............................................................................................349-2 بهره برداری از برق بادی ................................................................................................3810-2 استاندارد ها و تاییدیه های مربوط به توربین های بادی....................................................391-10-2 تاییدیه فنی ............................................................................................................40 2-10-2 تاییدیه نوع .............................................................................................................41 3-10-2 استاندارد های توربین های بادی ....................................................................................41 فصل سوم: تاثیر شرایط آب و هوایی بر قابلیت اطمینان 1-3 اثر آب و هوا بر قابلیت اطمینان ............................................................................................45 2-3 مدل ترکیب کننده ..................................................................................................................46 3-3 محاسبه احتمال تولید انرژی الکتریکی توربین بادی ...............................................................47 4-3 تغییرات سرعت باد و توان خروجی در فصول مختلف ..........................................................49 5-3 روش شبیه سازی ...................................................................................................................50فصل چهارم: ارزیابی قابلیت اطمینان سیستم مورد مطالعه 1-4 نیروگاه بینالود...................................................................................................................53 2-4 سیستم مورد مطالعه.................................................................................................................53 3-4 ارزیابی شاخص های قابلیت اطمینان........................................................................................55 1-3-4 ارزیابی شاخص های قابلیت اطمینان بدون در نظر گرفتن تولید پراکنده و اثر آب و هوا......56 2-3-4 ارزیابی شاخص های قابلیت اطمینان با در نظر گرفتن تولید پراکنده و عدم اثر آب وهوا......56 3-3-4 ارزیابی شاخص های قابلیت اطمینان با در نظر گرفتن تولید پراکنده و اثر آب وهوا...............57 4-3-4 مقایسه حالت های ارزیابی شاخص های قابلیت اطمینان.........................................................57فصل پنجم:نتیجه گیری و پیشنهادات 1-5 نتیجه گیری .................................................................................................................................612-5 پیشنهادات ...........................................................................................................................62 منابع و ماخذ..........................................................................................................................................63فهرست اشکال، نمودارها و جداولشکل(1-1):فیدرتوزیعنمونهبههمراهیکواحدتولیدپراکنده....................................................................17 شکل (2-1): نمایش انواع نیروهای تولید شده توسط باد ها............................................................................27 شکل(2-2):توربین بادی با محور چرخش عمودی........................................................................................30 شکل(2-3):توربین بادی با محور چرخش افقی.............................................................................................31 شکل(2-4): اجزای تشکیل دهنده توربین بادی................................................................................................34 شکل(2-5): نمایش کارکرد توربین بادی با توجه به سرعت باد.......................................................................35 شکل(2-6): نحوه عملکرد توربین بادی...........................................................................................................36 جدول(2-1): رتبه بندی 10 کشور برتر تولید کننده انرژی باد تا سال2011..................................................40شکل(3-1): نرخ خرابی یک جزء در یک دوره تناوب با در نظر گرفتن شرایط جوی....................................46 شکل(3-2) ضریب ساعتی زمان تعمیر در طول یک روز................................................................................48 جدول(3-1): COPT یک توربین 660 کیلو واتی در منطقه منجیل...............................................................49 شکل(3-3):احتمال خروج از ظرفیت یک توربین بادی 660 کیلو واتی در منجیل........................................49 جدول(3-2): مقادیر محاسبه شده متوسط سرعت باد برای فصول مختلف....................................................50 شکل (3-4): احتمال سرعت باد در فصول پاییز،تابستان و سالانه در منطقه منجیل.......................................50 شکل (3-5): احتمال خروج از ظرفیت توربین بادی 660 در فصول پاییز،تابستان و سالانه در منجیل.........51 جدول(4-1): مقادیر محاسبه شده متوسط سرعت باد برای فصول مختلف...................................................54جدول(4-2): شبکه توزیع فشار متوسط در منطقه بینالود...............................................................................55 جدول(4-3): اطلاعات فیدر های سیستم مورد مطالعه..................................................................................55 جدول(4-4): شاخص های قابلیت اطمینان سیستم بدون در نظر DG..........................................................57 جدول(4-5): شاخص های قابلیت اطمینان سیستم با در نظر DG................................................................58 جدول(4-6): شاخص های قابلیت اطمینان سیستم با در نظر DG و تاثیر آب و هوا....................................58 جدول(4-7): مقایسه شاخص های قابليت اطمينان سيستم با در نظر گرفتن DG وتاثیر آب و هوا............59 شکل(4-1): مقایسه شاخص SAIFI در سه حالت.......................................................................................60شکل(4-2): مقایسه شاخص SAIDI در سه حالت.......................................................................................60شکل(4-3): مقایسه شاخص CAIDI در سه حالت......................................................................................61پیشگفتاراواخر قرن18 میلادی با دستیابی انسان به منابع زغال سنگ و بهره برداری از معادن ، که مقدمه ای برای آغاز انقلاب صنعتی بود، فن آوری های جدیدی پا به عرصه وجود گذاشتند وانسان توانست با استفاده از انرژی های فسیلی، شرایط لازم را برای توسعه صنعت وبهره برداری بهتر از انرژی بدست آورده و به موفقیت های چشمگیری دست یابد. از چند دهه گذشته بخش عمده ای از توان مورد نیاز جهان از منابع فسیلی مانند نفت وگاز و انرژی هسته ای تامین می گردد و پس از تحریم نفتی درسال 1973 میلادی، به طور وسیعی به منابع انرژی تجدید پذیر به عنوان منابع تامین کننده نیاز انرژی جوامع ، پرداخته شد]1[.بعلاوه مشکلات استفاده از انرژی های فسیلی آسیب رساندن آنها به محیط زیست ومحدود بودن و پایان پذیر بودن منابع فسیلی می باشد. منابع انرژی تجدید پذیر از قبیل انرژی های خورشیدی وبادی، پاک، تجدید پذیر در دسترس و دوستدار محیط زیست هستند. تولیدات پراکنده یک انتخاب عالی برای تأمین تغذیه قدرت سیستم مجزای کوچکو هم چـنین روستاها و مناطق دور دسـتی کـه طبـق قاعده شبکه نمی تواند از لحاظ تـکنیکی و اقتصادی برق آن ناحیه را تأمین کند می باشد. اما مقدار انرژی در دسترس از این منابع به عوامل زیر بستگی دارد :بنابراین تأمین انرژی الکتریکی توسط این نوع منابع با نوسان همراه خواهد بود .اما باد به عنوان یکی از قدیمی ترین منابع انرژی از دیرباز مورد توجه انسان بوده است. سابقه استفاده از باد به عنوان منبع انرژی به حدود هزار سال قبل در ایران می رسد. اولین توربین بادی با محور افقی در سال های645 بعد از میلاد در ایران استفاده می شده و یک نمونه کامل دستگاه مبدل انرژی باد به شمار میرفته است و تا قرن 12 میلادی یعنی تا زمان ظهور آسیابهای بادی در هلند و فرانسه و انگلستان بدون تغییر به کار خود ادامه داده است ]2[.نیروگاههای بادی از محسنات زیادی نسبت به نیروگاههای معمول، برخوردار می باشند، که از آن جمله رایگان، تمام نشدنی و تجدیدپذیر بودن انرژی باد، عدم آلایندگی محیط زیست، ارزان تر بودن آن نسبت به نیروگاههای اتمی و دیزلی و خالی از خطر بودن آن را می توان ذکر کرد]3[.در این پایان نامه با روش شبیه سازی ترتیبی مونت کارلو و با استفاده از نرم افزار MATLAB قابلیت اطمینان شبکه توزیع شهر بینالود در پنج فصل بشرح زیر ارائه می گردد:فصل اول تولید پراکنده و قابلیت اطمینان سیستم قدرت را بررسی می کند و بدین منظور ابتدا ویژگی های تولید پراکنده و سپس تعریف قابلیت اطمینان و در ادامه روش های ارزیابی آن بیان می گردد.