صفحه اصلي | فهرست مقالات | مطالب جديد | خبرنامه | نقشه سايت | طراحي وب | جستجو | نسخه جديد سايت

صفحه اصلي | فهرست مقالات | مطالب جديد

 
بخش ویژه

هک رشد

تکنیک های توسعه و رشد سریع کسب و کار و استارتاپ ها



کفش پاشنه بلند ارزان

کفش پاشنه بلند ارزان ، خرید کفش پاشنه بلند ارزان ، خرید اینترنتی کفش پاشنه بلند ارزان ، فروشگاه کفش پاشنه بلند ارزان، فروشگاه اینترنتی کفش پاشنه بلند ارزان،

مدانیسا

لباس شب مدانيسا ، مانتو مدنيسا ، تونيك مدانيسا ، لباس سايز بزرگ مدانيسا ، مودانيسا ، لباس زنانه مدانيسا ، برند مدانيسا

دسته ها

  • هک رشد هکر رشد استارتاپ
  • ایمنی صنعتی
  • شش سیگما
  • شبکه های هوشمند توزیع برق
  • فیزیک
  • انرژی های تجدیدپذیر (نو )
  • نرم افزار مطلب Matlab
  • مهندسی کامپیوتر
  • متفرقه
  • ماشین - اخبار
  • طراحی سایت و سئو
  • ماشین - معرفی شرکتها
  • ماشین - معرفی ماشين سازان
  • ماشین - معرفی ماشين آْلات
  • برق-دانش آموزان
  • برق-مهندسی پزشکی
  • برق-فناوری اطلاعات
  • برق-مخابرات
  • برق-کنترل
  • برق-قدرت
  • برق-اتوماسیون
  • برق-الکترونیک
  • برق-عمومی
  • برق - هوش مصنوعی
  • ارتباط با صنعت2
  • سايت هاي مرتبط
  • احمد زيني هكر رشد
  • هك رشد
  • فيلدباس و اتوماسيون
  • شبكه فيزيك هوپا
  • كارگاه هواشناسي
  • مهندسي برق
  • مجله در مورد سنسورها
  • www.control.com
  • temperatures.com
  • مجله سلامت و زيبايي

  • SMES يا ابرساناي ذخيره كننده انرژي مغناطيسي چيست؟ (مزايا و تاثير آن بر پايداري ژنراتور سنكرون نيروگاهي)

    SMES يا ابرساناي ذخيره كننده انرژي مغناطيسي چيست؟ (مزايا و تاثير آن بر پايداري ژنراتور سنكرون نيروگاهي)

    استفاده از ذخیره ساری های انرژی با ظرفیت بالا به منظور تراز ساری منحنی مصرف و افزایش ضریب بار، از اولین کاربردهای ذخیره انرژی در سیستم قدرت در جهت بهره برداری اقتصادی می باشد. علاوه بر این،اغتشاشهای مختلف در شبکه ( تغییرات ناگهانی بار، قطع و وصل خطوط انتقال،...) خارج شدن سیستم از نقطه تعادل را به دنبال دارد.


     

    SMES يا ابرساناي ذخيره كننده انرژي مغناطيسي چيست؟
     (مزايا و تاثير آن بر پايداري ژنراتور سنكرون نيروگاهي)

    محقق : پويا ماكاراچي
    نام استاد :
    آقاي دكتر لساني

    فهرست مطالب:

    1- مقدمه
    2- ابررسانايي
    3- كاربردهاي ابر رسانايي چيست ؟6SMES

    3-  SMES اولين سيستم
    4- SMES
    و مدل سازي آن
    5- چگونگي انجام كار
    6- عملكرد سيستم SMES

    7- ميزان ذخيره انرژي
    8- كاربرد  SMESدر بهبودLFC
     
    9- بهبود پايداري گذرا با استفاده از SMES

    10- پيوست

    SMES يا ابرساناي ذخيره كننده انرژي مغناطيسي چيست؟ (مزايا و تاثير آن بر پايداري ژنراتور سنكرون نيروگاهي)

     

    مقدمه:
    در چند دهه ي اخير سيستم هاي ذخيره ساز انرژي با انگيزه هاي متفاوتي به منظور بهبود عملكرد سيستم قدرت، مورد توجه قرار گرفته اند.بطورمعمول در سيستم قدرت بين قدرتهاي الكتريكي توليدي و مصرفي تعادل لحظه اي برقرار است و هيچگونه ذخيره انرژي در آن صورت نمي گيرد .بنابراين لازم است ميزان توليد شبكه، منحني  مصرف منطقه را تغقيب كند. واضح است بهره برداري از سيستم بدين طريق، با توجه به شكل متعارف منحني مصرف غير اقتصادي است.
    استفاده از ذخيره ساري هاي انرژي با ظرفيت بالا به منظور تراز ساري منحني مصرف و افزايش ضريب بار، از اولين كاربردهاي ذخيره انرژي در سيستم قدرت در جهت بهره برداري اقتصادي مي باشد.
    علاوه بر اين،اغتشاشهاي مختلف در شبكه ( تغييرات ناگهاني بار، قطع و وصل خطوط انتقال،...) خارج شدن سيستم از نقطه تعادل را به دنبال دارد. در اين شرايط ابتدا از محل انرژي جنبشي محور ژنراتورهاي سنكرون انرژي برداشت مي شود، سپس حلقه هاي كنترل سيستم فعال شده و تعادل را بر قرار مي سازند. اين روند، نوسان متغيرهاي مختلف مانند فركانس، توان الكتريكي روي خطوط و...را موجب مي شود كه مشكلات مختلفي را در بهره برداري از سيستم قدرت به دنبال دارد. هر گاه در سيستم مقداري انرژي ذخيره شده باشد،با مبادله سريع آن با شبكه در مواقع مورد نياز به حد قابل توجهي مي توان مشكلات فوق را كاهش داد.به عبارت ديگر، ذخيره ساز انرژي را مي توان  در بهبود عملكرد ديناميكي سيستم نيز بكار برد.
    از اوايل دههً هفتاد مفهوم ذخيره سازي انرژي الكتريكي به شكل مغناطيسي مورد توجه قرار گرفت. با ظهور تكنولژي ابر رسانايي، كاربردهاي گوناگوني براي اين پديده فيزيكي مطرح شد. از معروف ترين اين كاربردها مي توان به SMES اشاره  كرد. در SMES انرژي در يك سيم پيج با اندوكتاس بزرگ كه از ابر رسانا ساخته شده است، ذخيره مي شود. ويژگي ابر رسانا يي سيم پيچ موجب مي شود كه راندمان رفت و برگشت فرايند ذخيره انرژي بالا و در حدود  95% باشد. ويژگي راندمان بالاي SMES آن را از ساير تكنيكهاي ذخيره انرژي متمايز مي كند. همچنين از آنجايي كه در اين تكنيك انرژي از صورت الكتريكي به صورت مغناطيسيو يا بر عكس تبديل مي شود، SMES داراي پاسخ ديناميكي سريع مي باشد. بناراين مي تواند در جهت بهبود عملكرد ديناميكي نيز بكار رود.

    معمولا واحدهاي ابر رسانايي ذخيره سازي انرژي را به دو گونه ظرفيت بالا( MWh 500    ( جهت ترا سازي منحني مصرف، و ظرفيت پايين (چندين مگا ژول) به منظور افزايش ميرايي نوسانات و بهبود پايداري سيستم مي سازند.
    بطور خلاصه مهم ترين قابليت  SMESجدا سازي و استقلال توليد از مصرف است كه اين امر مزاياي متعددي از قبيل بهره برداري اقتصادي، بهبود عملكرد ديناميكي و كاهش آلودگي را به دنبال دارد.

     ابررسانايي:
    در سال 1908 وقتي كمرلينگ اونز هلندي در دانشگاه ليدن موفق به توليد هليوم مايع گرديد حاصل شد كه با استفاده از آن توانست به درجه حرارت حدود يك درجه كلوين برسد.
    يكي از اولين بررسي هايي كه اونز با اين درجه حرارت پايين قابل دسترسي انجام داد مطالعه تغييرات مقاومت الكتريكي فلزات بر حسب درجه حرارت بود. چندين سال قبل از آن معلوم شده بود كه مقاومت فلزات وقتي دماي آنها به پايين تر از دماي اتاق برسد كاهش پيدا مي كند. اما معلوم نبود كه اگر درجه حرارت تا حدود كلوين تنزل يابد  مقاومت تا چه حد كاهش پيدا مي كند.  آقاي اونز كه با پلاتينيم كار مي كرد متوجه شد كه مقاومت نمونه سرد تا يك مقدار كم كاهش پيدا مي كرد كه اين كاهش به خلوص نمونه بستگي داشت.

    در آن زمان خالص ترين فلز قابل دسترس جيوه بود و در تلاش براي بدست آوردن رفتار فلز خيلي خالص اونز مقاومت جيوه خالص را اندازه گرفت.او متوجه شد كه در درجه حرارت خيلي پايين مقاومت جيوه تا حد غير قابل اندازه گيري كاهش پيدا مي كند كه البته اين موضوع زياد شگفت انگيز نبود اما نحوه از بين رفتن مقاومت غير منتظره مي نمود.موقعي كه درجه حرارت به سمت صفر تنزل داده مي شود به جاي اينكه مقاومت به ارامي كاهش يابد در درجه حرارت 4 كلوين ناگهان افت مي كرد و پايين تر ازاين  درجه حرارت جيوه هيچگونه مقاومتي از خود نشان نمي داد. همچنين اين گذار ناگهاني به حالت بي مقاومتي فقط مربوط به خواص فلزات نمي شد و حتي اگر جيوه ناخالص بود اتفاق مي افتاد.آقاي اونز قبول كرد كه پايين تر از 4 كلوين جيوه به يك حالت ديگري از خواص الكتريكي كه كاملا با حالت شناخته شده قبلي متفاوت بود رفته است و اين حالت تازه (( حالت ابر رسانايي )) نام گرفت.

    بعدا كشف شد كه ابررسانايي را مي توان از بين برد ( يعني مقاومت الكتريكي را مي توان مجددا بازگردانيد.)  و در نتيجه معلوم شد كه اگر يك ميدان مغناطيسي قوي به فلز اعمال شود اين فلز در حالت ابررسانايي داراي خواص مغناطيسي بسيار متفاوتي با حالت درجه حرارتهاي معمولي مي باشد.

    تاكنون مشخص شده است كه نصف عناصر فلزي و همچنين چندين آلياژ در درجه حرارت هاي پايين ابر رسانا مي شوند. فلزاتي كه ابررسانايي را در درجه حرارت هاي پايين از خود نشان مي دهند ( ابر رسانا ) ناميده مي شوند. سالهاي بسياري تصور مي شد كه تمام ابررسانا ها بر طبق يك اصول فيزيكي مشابه رفتار مي كنند. اما اكنون ثابت شده است كه دو نوع ابررسانا وجود دارد كه به نوع I و II مشهور مي باشد. اغلب عناصري كه ابررسانا هستند ابررسانايي از نوع I را از خود نشان مي دهند.در صورتي كه آلياژها عموما ابررسانايي از نوع II را از خود نشان مي دهند. اين دو نوع چندين خاصيت مشابه دارند. اما رفتار مغناطيسي بسيار متفاوتي از خود بروز مي دهند.

    پديده ي ابر رساناييدر تكنولوژي از توانايي گستردهاي بر خوردار است زيرا بر پايه ي اين پديده بارهاي الكتريكي مي توانند بدون تلفات گرمايي از يك رسانا عبور كنند. به طور مثال جريان القا شده در يك حلقه ي ابر رسانا بدون وجود هيچ باطري در مدار به مدت چند سال بدون كاهش باقي مي ماند.براي نمونه در واشنگتن از يك خلقه ابر رساناي بزرگ براي ذخيره كردن انرژي الكتريكي در ت كوما استفاده مي شود. ذخيره ي انرژي در اين حلقه تا 5 مگاوات بالا مي رود و انرژي در مدت مورد نظر آزاد مي شود.

    عمده مشكل ايجاد كردن شرايط براي اين پديده دماي بسيار پايين آن مي باشد كه بايد دماهاي بسيار پايين را محيا كرد . اما در سال 1986 مواد سراميكي جديدي كشف شد كه در دماهاي بالاتري توا نايي ابر رسانايي را داشته باشد.( تا اكنون در دماي 138 درجه كلوين اين امر ميسر شده است .)

    كاربردهاي ابر رسانايي :
    كاربردهاي زيادي را براي ابررساناهادر نظر گرفته است بعنوان مثال استفاده از ابر رساناها باعث خواهد شدكه مدار ماهواره هاي چرخنده به دور زمين با دقت بسياربالايي كنترل شوند . خاصيت اصلي ابر رساناها به دليل نداشتن مقاومت الكتريكي امكان انتقال جريان الكتريكي – حجم كوچكي از ابررسانا است . بهمين خاطر اگر بجاي سيمهاي مسي از ابر رساناها استفاده شود ،موتورهاي فضاپيماها تا 6 برابر نسبت به موتورهاي فعلي سبكتر خواهند شد و باعث مي شود كه وزن و فضاپيما بسيار كاهش يابد .

    از ديگر زمينه هايي كه ابررساناها مي توانند نقش اساسي در آنها بازي مي كنند مي توان كاوشهاي بعدي انسان از فضارا نام برد . ابررساناها بهترين گزينه براي توليد وانتقال بسياركارآمد انرژي الكتريكي هستند و طي شبهاي طولاني ماه كه دما تا 173- درجه سانتي گراد پايين مي آيد و طي ماههاي ژانويه تا مارس دستگاههاي MRI ساخته شده ازسيمهاي ابررسانا ، ابزار تشخيص دقيق وتوانمندي در خدمت سلامت خدمه فضاپيما خواهد بود . و همچنين ساخت ابر كامپيوتر هاي بسيار كوچك و كم مصرف مي باشد.

     

     SMES چيست ؟
     Superconducting Mgnetic Enrgy Storage

     ابرساناي ذخيره كننده انرژي مغناطيسي
    وسيله اي است براي ذخيره كردن انرژي و بهبود پايداري سيستم و كم كردن نوسانات. اين انرژي توسط  ميدان مغناطيسي كه توسط جريان مستقيم ايجاد مي شود ذخيره مي شود.

     

      اين وسيله مي تواند هزاران بارشارژ و دشارژ شود بدون اينكه تغييري در مغناطيس آن ايجاد شود .

    اولين سيستم   SMES
    اولين نظرييه ها در مورد اين سيستم توسط فرريهFerrier  در سال 1969 مطرح شد او سيم پچي بزرگ مارپيچي كه توانايي ذخيره انرژي روزانه كل فرانسه داشت پيشنهاد كرد. كه به خاطر هزينه ساخت بسيار زياد آن كسي پيگيري نكرد.
    در سال 1971 تحقيقات در آمريكا در دانشگاه ويسكانسين براي فهميدن بحثهاي بنيادي اثر متقابل مابين انرژي ذخيره شده و سيستم هاي چند فازه منجربه ساخت اولين دستگاه شد.
    هيتاچي در سال 1986 يك دستگاه SMES به ميزان 5MJ را ساخت وآزمايش كرد.در سال 1998 يك SMES 100KWH توسط ISTEC در ژاپن ساخته شد.

     SMES و مدل سازي آن

     يك واحد SMES كه در سيستمهاي قدرت بكار گزفته ميشود از يك سيم پيچ بزرگ ابررسانا و يك سيستم سرد كننده هليم به منظور نگهداري دماي هليم در زير دماي بحراني تشكيل شده است. سيم پيچ ابررسانا از طريق دو مبدل AC/DC شش تريسيتور و يك ترانسفورماتور قدرت سه سيم پيچه كاهنده به سيستم قدزت متصل است.
    در شكل اندوكتانس L به عنوان بار در قسمت DC در منطقه كنترل دما قرار مي گيرد.و مبدلهاي AC/DC در خارج اين منطقه قرار مي گيرند.
    با كنترل زاويه آتش تريسيتورها ولتاژ DC دو سر سيم پيچ ابر رسانا را ميتوان به طور پيوسته در بازه ي وسيعي از مقادير ولتاژهاي مثبت ومنفي كنترل كرد. اگز از تلفات جزيي سيستم صرفنظر كنيم بر اساس تئوري مبدل ها داريم:

     

      

    كه در آن Ed ولتاژ دو سرسيم پيچ  Ed ولتاژماكزيمم دو سر سيم پيچ در بي باري ،  Idجريان سيم پيچ ابر رسانا ، xc  راكتانس كموتاسيون همگي بر حسب pu و a زاويه آتش مي باشد مشخصه كاري SMES داراي دو حالت يكسوسازي و اينورتري مي باشد . معمولاً اين پريود در زاويه آتش صفر يعني حداكثر ولتاژ اجام مي شود.در حالت اينورتري انرژي مغناطيسي ذخيره شده در سيم پيچ به شكل الكتريكي وارد شبكه مي گردد.


    شكل زير بلوك دياگرام مدل SMES را نشان مي دهد . ولتاژ Ed دو سر سيم سيم پيچ به عنوان عامل كنترل توان مورد استفاه قرار مي گيرد. بسته به نوع كاربرد SMES يكي از كميت هاي تغيير فركانس شبكه تغيير سرعت ماشين سنكرون ، تغييرات ولتاژ شبكه و... به عنوان ورودي به SMES انتخاب مي شود . خروجي SMES نيز توان دريافتي مي باشد.در اين شكل Tdc تاخير زماني مبدل،Kf بهره حلقه كنترل و L اندوكتانس سيم پيچ مي باشد.معمولا پس از تخليه انرژي SMES زمان زيادي لازم است تا جريان به حالت اوليه بر مي گردد،به منظور رفع اين مشكل ميتوان از يك فيدبك تغيير جريان استفاده كرد.بدين ترتيب SMES را در مطالعات ديناميكي مي توان با اين مدل غير خطي مرتبه دوم توصيف كرد.
     

    چگونگي انجام كار

    • ابررسانايي

    اجسام ابررسانا ظرفيت ذخيزه را افزايش مي دهند ،در دماهاي پايين اجسام ابررسانا در مقابل عبور جريان از خود مقاومتي نشان نمي دهند .به هر حال كاربرد ابرسانا ها توسط عواملي چون وضعيت كاهش دما ، ميدان مغناطيسي بحراني و چگالي جريان بحراني محدود ميشود.

      

     

     SMES انرژي الكتريكي را در ميدان مغناطيسي ناشي از جريانDC  جاري در سيم پيچ ذخير مي شود. اگر سيم پيچ از موادي مثل مس باشد انرژي مغناطيسي زيادي در سيم به خاطر مقاومت بيهوده تلف مي شود ؛ اگر سيم از جنس ابر رسانا باشد انرژي در حالت (( پايا)) وتا زماني كه لازم است ذخيره شود. ابررساناها در مقابل جريان DC مقاومت ندارند و به همين دليل در دماي پايين تلفات اهمي ا محو ميكنند در كابرد AC جريان الكتريكي هنوز تلفات دارد اما اين تلفات ميتواند با طراحي مناسب كاهش پيدا كند. براي هر دوحالت كاري AC DC انرژي زيادي ذخيره ميشود.
    بهينه ترين دما براي دستگاهها 77-50 كلوين است

     انرژي ذخيره شده در سيم پيچ برابر است با :

      

    حجم چگالي انرژي :

     

     

     

    منبع : سايت همكلاسي

     



     

     

    منوي اصلي
  • صفحه اصلي
  • فهرست مقالات
  • مطالب جديد
  • خبرنامه
  • نقشه سايت
  • طراحي وب
  • جستجو
  • نسخه جديد سايت
  •  

    مطالب جديد
     

         
    Copyright © 2003 - 2017 by AutoIR iranresearch , All rights reserved. www.iranresearch.com www.iranresearch.ir www.autoir.ir Designed by Ahmad Zeini
    کلیه حقوق مادی و معنوی این سایت autoir.ir می باشد