توصيفگر ها :
قابليت اطمينان سيستم فتوولتايي , كفايت توليد سيستم قدرت , روش تابع مولد فراگير , عدم قطعيت تابش خورشيد , نرخ خرابي اجزا , ساختار سيستم فتوولتايي
چكيده فارسي :
در سالهاي اخير، به دليل محدوديت منابع سوخت فسيلي و همچنين تاثير منفي آنها بر محيط زيست، استفاده از منابع انرژي تجديدپذير مورد توجه زيادي قرار گرفته است. به ويژه، انرژي فتوولتايي هم در بخش خانگي و هم در صنعت بسيار مورد استفاده واقع شده است. با گسترش روزافزون مشاركت توليد فتوولتايي در شبكهي قدرت، لزوم بررسي تاثير آن بر قابليت اطمينان شبكه بيش از پيش اهميت مييابد. لذا، براي پرداختن به اين موضوع، لازم است ابتدا ارزيابي دقيقي از عملكرد و قابليت اطمينان سيستمهاي فتوولتايي و عوامل موثر بر آنها داشته باشيم. عدم قطعيت تابش خورشيد اگرچه يكي از مهمترين عوامل تاثيرگذار بر توليد يك سيستم فتوولتايي است اما از اثر عوامل ديگر نيز نميتوان چشمپوشي كرد. يك سيستم فتوولتايي از اجزاي زيادي تشكيل شده است و كيفيت عملكرد هر يك از آنها به علاوهي نحوهي ارتباط بين اجزا و ساختار سيستم، در بهبود عملكرد و قابليت اطمينان كل سيستم اثرهاي متفاوتي دارد. همچنين، برنامهريزي مناسب براي تعمير و نگهداري اين اجزا ميتواند عملكرد و قابليت اطمينان سيستم در بلند مدت را به ميزان قابل توجهي بهبود بخشد. علاوه بر اين، در نيروگاههاي فتوولتايي بزرگ، يا به عبارتي مزارع خورشيدي، افزايش تعداد تجهيزات بر قابليت اطمينان و افزايش ميزان مشاركت در توليد بر كفايت سيستم قدرت در تامين بار تاثير زيادي دارد. در اين پاياننامه اثر مشاركت مزارع خورشيدي بر شاخصهاي كفايت توليد بررسي شده است. براي اين منظور، اثر عوامل مختلفي همچون عدم قطعيت تابش خورشيد، نرخ خرابي اجزا، ساختارهاي مختلف سيستم، تعميرپذيري و ميزان توان نامي بر قابليت اطمينان سيستم فتوولتايي بررسي و سپس به كمك سيستم تست استاندارد RBTS، شاخصهاي كفايت توليد ارزيابي و تحليل شده است. در اين تحقيق، روش تابع مولد فراگير به عنوان روشي مناسب براي ارزيابي قابليت اطمينان سيستم فتوولتايي و كفايت توليد سيستم قدرت در حضور توليد فتوولتايي معرفي و استفاده شده است. اين روش، به دليل داشتن دو ويژگي مهم جمعآوري حالات مشابه و فرآيند بازگشتي، براي ارزيابي قابليت اطمينان سيستمهاي بزرگ و پيچيده روشي مناسب است كه در اين تحقيق كارايي خود را به خوبي نشان داده است.
چكيده انگليسي :
Due to the limitations and negative environmental impacts of fossil fuels, renewable energy resources have gained a lot of attention in recent years. Photovoltaic energy in particular has been widely adopted in both residential and industrial sectors. With the ever-increasing penetration of photovoltaic generation in the power grid, studies on the impact of these sources on the reliability of the power system becomes important, growingly. Such studies, however, require a thorough evaluation of the performance and reliability of the components of such systems and the factors affecting them. Although the uncertainty of solar radiation is one of the most important factors influencing the production of a photovoltaic system, the effect of other factors cannot be neglected. A photovoltaic system is composed of many components whose performance along with their relationship with each other, affects the performance and reliability of the whole system. Moreover, proper planning for the maintenance of these components can significantly improve the long-term performance and reliability of the system. In addition, in large-scale photovoltaic power plants, i.e., solar farms, the increase in the number of equipment and the increase of photovoltaic penetration in production have great impact on the photovoltaic system reliability and the adequacy of the power system in supplying the load, respectively. In this thesis, the effect of photovoltaic penetration on power system adequacy indices has been investigated. For this purpose, the effect of different factors such as solar radiation uncertainty, components’ failure rate, system structures, repairability, and rated power on the reliability of the photovoltaic system are evaluated. Then, using the RBTS standard test system, adequacy indices of the generation system are evaluated and analyzed. In this research, the universal generating function (UGF) method has been introduced and used as a suitable method to evaluate the reliability of photovoltaic systems and the adequacy of power system in the presence of photovoltaic production. This method, due to having two important features of like-term collection and recursive approach, is a suitable method for evaluating the reliability of large and complex systems, which has shown its efficiency in this work.