به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت

جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه "wind" در نشریات گروه "برق"

تکرار جستجوی کلیدواژه «wind» در نشریات گروه «فنی و مهندسی»
  • B. Deda Altan *, A. Gungor

    In this study, the improvement of the turbine performance of Savonius, one of the vertical axis wind turbines, was carried out numerically. The numerical approach used in the improvement studies was supported by experimental results and was confirmed. Within the scope of this improvement, a wind collector was placed in the turbine front zone to decrease the negative moment on the counter-rotating blade of the Savonius turbine. To obtain the highest turbine performance, all of the changes in the design parameters of this wind collector, such as the wind inlet width, wind outlet width, collector length, and collector height, were examined, and ideal design parameters of the collector were specified. The geometric parameters of the investigated wind collector were taken depending on the circular dimension of the Savonius turbine used. Unsteady simulations for different geometric parameters using the sliding mesh approach were performed in the CFD program. According to the numerical analysis results, the power-coefficient of the conventional turbine was increased to 0.23 levels by using the wind collector with the ideal geometric parameters. Thus, with the use of a wind collector, the power coefficient of a conventional Savonius wind turbine was improved by about 54%.

    Keywords: Wind, Savonius, Energy, Design, Wind Collector
  • مهدی نیاجلیلی*، علی کوچکی نژاد، عباس حیدری پاشاکی

    با توجه به افزایش آلاینده های زیست محیطی، آسیب دیدن لایه اوزون و کاهش منابع سوخت های فسیلی، لزوم استفاده از انرژی های تجدید پذیر افزایش یافته است. از طرف دیگر در بسیاری از نقاط دوردست امکان برق رسانی وجود نداشته و یا هزینه بسیار زیادی را به دنبال خواهد داشت. لذا با توجه به وجود شرایط مطلوب برای استفاده از انرژی های تجدید پذیر در بسیاری از مناطق، ترویج استفاده از این تکنولوژی ها در این مناطق، نه تنها می تواند باعث کاهش مصرف سوخت و آلاینده های زیست محیطی شود، بلکه انرژی رسانی به بسیاری از نقاط دوردست را نیز تسهیل نماید. در این تحقیق، شرایط برای استفاده از انرژی های تجدیدپذیر باد و خورشید در شهرجیرنده از استان گیلان، مورد بررسی قرار گرفته است. پارامترهای ساعات آفتابی، ضریب صافی، احتمال وجود ساعات آفتابی، سرعت باد و قدرت باد در منطقه مطالعاتی ارزیابی شده و در نهایت طرحی برای بهره وری از  این انرژی های تجدید پذیر برای نقاط دور دست در این منطقه، آورده شده است. بر طبق بررسی های انجام گرفته مقدار میانگین ماهانه ساعات آفتابی روزانه حداقل 6 ساعت در طول روز برآورد شده است. ضریب صافی نیز در بیشتر ایام سال بالای 0.55 بدست آمده است. این در حالی است که احتمال وجود ساعات آفتابی نیز قابل قبول محاسبه شده است. با بررسی داده های مربوط به سرعت و قدرت باد نیز امکان بهره وری از این انرژی را در 88 درصد از ایام سال عالی برآورد شده است.

    کلید واژگان: انرژی, باد, خورشید, دور دست, ضریب صافی, قدرت
    Mehdi Niajalili*, Ali Kochakinejad, Abbas Heidary Pashaki

    Due to the increase in environmental pollutants, the damage to the ozone layer and the reduction of fossil fuel resources, the need to use renewable energy has increased. On the other hand, in many remote areas, it is not possible to provide electricity power or it will be very expensive. Therefore, due to the existence of favorable conditions for the use of renewable energies in many regions, promoting the use of these technologies in these regions can reduce fuel consumption and environmental pollutants, It also facilitates the provision of energy to many remote areas. In this research, the conditions for the use of wind and solar renewable energy in Jirande city of Gilan province have been investigated. The parameters of sunny hours, clearness index, possible of sunny hours, wind speed and wind power in the study area are evaluated and finally a plan for the use of these renewable energies for remote areas in this region is given. According to the surveys, the average monthly amount of daily sunny hours is estimated to be at least 6 hours during the day. The clearness index is also above 0.55 in most days of the year. Meanwhile, the possibility of sunny hours is also calculated as acceptable. By examining the data related to wind speed and power, the possibility of using this energy in 88% of the days of the year has been estimated

    Keywords: Energy, Wind, Solar, Remote, Clearness Index, Power
  • بیتا دستان، مجتبی شیوایی*، محسن قلعه نوئی
    امروزه، با توجه به رشد روزافزون تقاضای انرژی الکتریکی و نفوذ بالای منابع انرژی تجدید پذیر، نوسانات فرکانس به عنوان یک چالش اساسی پیش روی بهره برداران سیستم های قدرت قرار دارد. لذا، در این مقاله، با دیدگاهی جدید، مسئله کنترل فرکانس- بار بر اساس شاخص های (1) حداکثر دامنه انحراف فرکانس و (2) انتگرال زمانی قدرمطلق خطا برای یک سیستم قدرت دوناحیه ای به هم پیوسته مورد مطالعه قرار گرفته است. در این راستا، سیستم مورد مطالعه از منابع تولیدی حرارتی، گازی، برق آبی و همچنین، منابع تولیدی تجدیدپذیر بادی و خورشیدی تشکیل شده است. در ساختار دوناحیه ای به هم پیوسته پیشنهادی، عوامل غیرخطی شامل باند سکون گاورنر و محدودیت های نرخ تولید در نظر گرفته شده است. برای کنترل فرکانس سیستم مورد مطالعه، از کنترل کننده مرتبه کسری TID به دلیل ساختار ساده و دقت بالا استفاده شده که ضرایب آن توسط الگوریتم ژنتیک بهینه می شوند. بعلاوه، عملکرد کنترل کننده پیشنهادی با کنترل کننده PID از نظر پارامترهای دینامیکی مانند دامنه انحرافات فرکانس، زمان نشست و سرعت رسیدن به پایداری، مقایسه گردیده است. نتایج شبیه سازی ساختار پیشنهادی در محیط MATLAB/SIMULINK بیانگر این است که کنترل کننده TID دامنه انحراف فرکانس را 85/97% و زمان نشست را 77% نسبت به کنترل کننده PID بهبود داده است و بنابراین، برای اهداف کنترل فرکانس تحت شرایط مختلف بهره برداری کارآیی مطلوب تری دارد.
    کلید واژگان: انتگرال زمانی قدرمطلق خطا, حداکثر دامنه انحراف فرکانس, سیستم قدرت دوناحیه ای به هم پیوسته, کنترل فرکانس- بار, کنترل کننده TID, الگوریتم ژنتیک, منابع تولیدی تجدیدپذیر بادی و خورشیدی
    Bita Dastan, Mojtaba Shivaie *, Mohsen Ghalehnoie
    Nowadays, with an increasing demand for electrical energy and the high penetration of renewable energy sources, frequency fluctuations pose a significant challenge to power system operators. In this paper, the frequency-load control problem based on the measures of (i) peak overshoot of frequency deviation and (ii) integral of time-weighted absolute error is explored from a new perspective for an interconnected, two-area power system. To this end, the proposed interconnected two-area power system includes thermal, gas, and hydro power generation sources as well as wind and solar renewable energy sources. Additionally, and from a technical perspective, nonlinear factors including dead-band governor and generation rate constraints are also taken into account for the newly developed interconnected two-area power system. To control the frequency, a fractional-order TID controller is widely employed due to its simple structure and high accuracy, the coefficients of which were optimized by a well-adjusted genetic algorithm. For comparison purposes, the performance of the suggested TID controller is compared with a PID controller in terms of dynamic parameters such as frequency deviation range, settling time, and stability speed. Simulation of the proposed interconnected two-area power system in the MATLAB/SIMULINK environment indicates that under various operating conditions the proposed TID controller exhibits better effectiveness and efficiency compared with the PID controller in terms of improving dynamic parameters.
    Keywords: Integral Of The Absolute Time Error, Maximum Frequency Deviation Range, Interconnected Two-Area Power System, Frequency-Load Control, TID Controller, Genetic Algorithm, Wind, Solar Renewable Energy Sources
  • کیارش کرم نیا کالوس*، مهرداد موحدپور

    تاثیر تغییر اقلیم بر در دسترس بودن و تنوع منابع بادی و خورشیدی برای تولید برق تجدیدپذیر تحت سناریوهای اخیر مسیرهای اجتماعی و اقتصادی مشترک ارزیابی شد. برای انجام این کار، مدل تحقیق و پیش بینی آب و هوا برای انجام شبیه سازی های آب و هوایی با وضوح بسیار بالا (≈1 کیلومتر مربع) برای یک سناریوی فعلی و دو سناریوی آینده (SSP2-4.5 و SSP5-8.5) استفاده شد. سپس از متغیرهای هواشناسی مدل سازی شده برای محاسبه تغییرات بالقوه آینده در نیروی باد و انرژی فتوولتاییک خورشیدی برای تولید برق برای هر سناریوی تغییر آب و هوا در مقایسه با حال استفاده شد. نتایج نشان دهنده افزایش شدید سرعت باد در طول زمستان +45٪ و کاهش 45٪ در طول تابستان است، با تفاوت های تولید فصلی آینده برای قدرت باد ≈100 کیلووات ساعت برای هر دو سناریو. برای تابش خورشیدی، بیشترین تفاوت در طول زمستان (+30٪ تا +45٪ افزایش) با تغییرات تولید فتوولتاییک خورشیدی از 10 کیلووات ساعت تا + 20 کیلووات ساعت، بسته به سناریو و فصل متفاوت است. تغییرات فصلی در سرعت باد و تشعشعات خورشیدی حاکی از از دست دادن فصلی است که می تواند تهدیدی برای ثبات تولید برق تجدیدپذیر در آینده در منطقه باشد و تلاش برای کربن زدایی را دشوارتر کند. این مطالعه اهمیت یک رویکرد جامع در ارزیابی سیستم تولید برق را برجسته می کند، زیرا تغییرات فصلی و متناوب بودن برخی از منابع انرژی تجدیدپذیر به طور بالقوه می تواند توسط سایرین پوشش داده شود.

    کلید واژگان: باد, خورشیدی, کربن زدایی, سناریوهای اقلیمی, CMIP6
    Kyarash karamnia kaluos*, Mehrdad Mohadpur

    The impact of climate change on the availability and diversity of wind and solar resources for renewable electricity generation was evaluated under recent scenarios of joint social and economic pathways. To do this, the Climate Research and Prediction Model was used to perform very high-resolution (≈1 km2) climate simulations for one current scenario and two future scenarios (SSP2-4.5 and SSP5-8.5). Modeled meteorological variables were then used to calculate potential future changes in wind power and solar photovoltaic energy for electricity generation for each climate change scenario compared to the present. The results show a sharp increase in wind speed during winter of +45% and a decrease of +45% during summer, with future seasonal generation differences for wind power of ≈100 kWh for both scenarios. For solar radiation, the biggest difference is during winter (+30% to +45% increase) with solar photovoltaic production varying from +10 kWh to +20 kWh, depending on the scenario and the season. Seasonal changes in wind speed and solar radiation imply a seasonal loss that could threaten the stability of future renewable electricity generation in the region and make decarbonization efforts more difficult. This study highlights the importance of a holistic approach in the assessment of the electricity generation system, as the seasonal variations and intermittency of some renewable energy sources can potentially be covered by others.

    Keywords: wind, solar, decarbonization, climate scenarios, CMIP6
  • احسان اکبری*

    وقوع خطا در میکروگریدهای دارای منابع مختلف همواره به عنوان یکی از چالش های مهم در پژوهش های مختلف بررسی شده است. نحوه تشخیص خطا و جبران سازی افت ولتاژ ناشی از وقوع خطا در این سیستم ها به منظور پایدار ماندن  شبکه  و عدم خسارت به سیستم قدرت به عنوان دو عامل مهم در این پژوهش ها مطرح می باشند. ساختار پیشنهادی این مقاله،  یک سیستم ترکیبی بادی-خورشیدی-ذخیره ساز با قابلیت عبور از خطا می باشد که نوسانات توان خروجی و افت ولتاژ در سیستم  را  که به واسطه خطا ایجاد می گردد کاهش می دهد. در توپولوژی پیشنهادی، سیستم خورشیدی از طریق مبدل DC-DC به DFIG متصل می شود، به این ترتیب نیاز به اینورتر مخصوص برای سیستم خورشیدی را از بین برده و هزینه را کاهش می دهد. در این  مقاله نتایج حاصل از شبیه سازی بررسی شد. در زمان 0.3 ثانیه که افت ولتاژ ناگهانی صورت می گیرد، توان اکتیو کاهش پیدا می کند اما توان راکتیو به دلیل جبران سازی خطای ایجاد شده افزایش می یابد. با وقوع خطا و افت ناگهانی ولتاژ در سیستم، توربین بادی  به حالت ناپایداری نرسیده و افزایش ناگهانی گشتاور رخ نداده است و سیستم کنترلی به خوبی عمل کرده است. بنابراین در این پژوهش، سیستم پیشنهادی به خوبی توانسته علاوه بر تشخیص خطا، جبران سازی افت ولتاژ را از طریق تثبیت ولتاژ لینک DC  و تزریق توان راکتیو به منظور بهبود افت ولتاژ انجام دهد. لازم به ذکر می باشد که کلیه شبیه سازی ها در نرم افزار متلب/ سیمولینک انجام شده است.

    کلید واژگان: تشخیص و گذر از خطا, منابع تجدیدپذیر بادی, خورشیدی, ذخیره ساز انرژی الکتریکی
    Ehsan Akbari*

    The proposed structure of this article is a hybrid wind-solar-storage system with fault tolerance that reduces output power fluctuations and voltage drop in the system caused by faults. In the proposed topology, the solar system is connected to the DFIG through a DC-DC converter, thus eliminating the need for a special inverter for the solar system and reducing the cost. The power management in this system is done using the converters of the rotor section and the DC-DC controller related to the DC link using the phased method, which is why there is no need to use a compensator in the system. The better the control system works, the better and sooner the fault detection and compensation will be done, and this will prevent the system from being damaged and unstable, and will not cause serious damage to the system. In this thesis, the simulation results for two scenarios were investigated. In both scenarios, the active power decreases during 0.3 seconds when a sudden voltage drop occurs, but the reactive power increases due to the compensation of the created error. With the occurrence of an error and a sudden voltage drop in the system, the wind turbine has not reached an unstable state and a sudden increase in torque has not occurred, and the control system has worked well. Therefore, in this research, the proposed system was able to perform fault detection and voltage drop compensation through DC link voltage stabilization and reactive power injection in order to improve the voltage drop. It should be noted that all simulations were done in MATLAB/Simulink software.

    Keywords: Fault Ride-Through (FRT), Renewable Energy, wind, solar, electrical energy storage
  • نوید چینی فروش*، غلامرضا لطیف شبگاهی، مجید آزادی

    باد بر بسیاری از فعالیت های صنعتی و اجتماعی اثرگذار است و به عنوان یکی از مهمترین منابع انرژی پاک شناخته می شود. از آنجا که باد پدیده ای بسیار نامنظم است، پیش بینی آن از سایر پدیده های جوی کاری پیچیده تر است.بادهایی که در پدیده های محلی ایجاد می شوند می توانند قوی، ناگهانی و مخرب باشند و در عین حال با روش های مرسوم قابل پیش بینی نباشند. رادار هواشناسی با تولید بر خط داده های جوی از منطقه ای نسبتا وسیع این امکان را دارد که پیش بینی های مرتبط  با باد را بهبود ببخشد. در این مقاله روشی طرح، پیاده سازی و اجرا می شود که مبتنی بر مدل پنهان مارکوف امکان پیش بینی وقوع تند باد در 5 ساعت آینده را فراهم می کند. تعمیم دهی این روش امکان پیش بینی توان تولیدی نیروگاه بادی و ارزیابی قابلیت اطمینان توان تولیدی نیروگاه بادی را با توجه به احتمال وقوع تندباد ممکن می سازد. روش پیشنهادی با داده های واقعی رادار و باد پیاده سازی و راستی آزمایی شده و نتایج مرتبط بر اساس یک توربین بادی نمونه ارایه گردیده است. نتایج بدست آمده نشان می دهد که حدود 67 درصد از تندبادها به درستی پیش بینی شده است.

    کلید واژگان: باد, پیش بینی تندباد, رادار هواشناسی, مدل مارکوف پنهان, توربین بادی
    Navid Chiniforoush*, Gholamreza Latif Shabgahi, Majid Azadi

    The wind is one of the most important and affecting phenomena and is known as one of the significant clean resources of energy. Apart from other atmospheric parameters, the wind has complex behavior and intermittent characteristics. Local phenomena can be accompanied by the wind, which is strong, non-predicted, and damaging.  Weather radars are capable of detecting and displaying storm-related turbulence as well as precipitation in a relatively wide area. This capability can improve the quality of the wind forecast. In this paper, a method is presented and implemented to forecast the probability of strong wind in the next five hours based on the Hidden Markov Model (HMM). The method is expanded to find out the forecast of wind turbine output power and reliability as well. Achieved results show that about 67% of strong winds are correctly forecasted

    Keywords: Wind, Strong wind forecasting, Weather radar, HMM, Wind turbine
  • S. Akkaya Oy *
    This study describes an experimental power generation system based on piezoelectric energy conversion for low power applications such as wireless sensor nodes. Piezoelectric transducers (PZTs) are especially suitable for energy harvesting from ambiance. A PZT is able to produce an open circuit voltage at hundreds volt level. But acquired current may be achieved at nano – micro scale. Therefore, PZT energy harvesters (PEH) have a very limited power generation capability. In order to generate higher output power, a series of PZT should be used in a PEH with proper electrical connection. In this paper, PEH is presented with a novel circuit topology for increase output power. The experimental system uses 20 diaphragm type PZTs with a 15 cm spring mounted at the center of each transducer. Necessary vibration is produced via a spring – mass structure of each PZT. Mass – spring structure is vibrated by the effect of wind. The maximum output power of the presented experimental generator for a nominal wind speed of 12 m/s is around 10.8 mJ. Results shows that proposed experimental generator is suitable for low power applications and output power of generator can be increased by using more PTZ is connected used circuit topology.
    Keywords: wind, piezoelectric transducer, energy harvester, spring, low power generator
  • Homayoun Berahmandpour, Shahram Montaser Kouhsari *, Hassan Rastegar

    Nowadays, renewables are the first choice option for a modern power system generation scenario. It is due to their high attraction, especially environmental attraction, cost aspects and also availability in almost all over the world. Wind and solar sources are now competitive with conventional sources and command a high percentage of investments in renewable power. The main challenge of using these cheap and clean energies is their output power uncertainty, and their variability may lead to wind/solar power curtailment, or load shedding caused by insufficient spinning and fast reserve. Energy storage systems integrated with renewable energies are a common solution for this challenge. However, they impose extra cost to planning, and operation costs need a suitable economic study for the best location and size of these systems. In this paper, a flexibility based approach is used to show the role of Battery Energy Storage System (BESS) in the wind/load curtailment reduction. This approach can lead to a suitable economic routine to determine BESS size based on economic trade-off between BESS fixed, variable costs and wind/load curtailment costs. First, the BESS flexibility index is introduced and the suitable State of Charge (SoC) control is presented to use for Dynamic Economic Load Dispatch (DELD) solution based on the wind/load curtailment reduction. The simulation results show the efficient dependency between system flexibility improved by BESS integration, and the wind/load curtailment reduction.

    Keywords: Renewable Energy, System flexibility, wind, load curtailment, Battery Energy Storage System, Charge, discharge control scheme
  • Homayoun Berahmandpour *, Shahram Kuhsari, Hassan Rastegar

    Power system flexibility is the ability of power system to cope with the uncertainty and variability both in generation and load sides. This ability should be quantified and measured by a suitable index to show the level of system flexibility in different situations. Flexibility area index, proposed by the authors is a suitable metric for power system flexibility evaluation especially in the presence of renewable sources as large scale wind and solar farms. Similar other system flexibility indices, this index is defined at first for one generation unit and then extended to the power system by combination the unit indices. In this way an accurate and meaningful combination routine should be established to reflect the effect of each unit flexibility index in the combined system flexibility index correctly.This paper proposes a suitable and justified method to combine the unit flexibility indices achieving the system flexibility index. The performance of the proposed index is verified by the wind/load curtailment in economic load dispatch incorporated wind power. Achieving this purpose, the mentioned index is decomposed into two components, one for ramp up and maximum generation system capabilities (upper component) and another for ramp down and minimum generation system capabilities (lower component) each of them related to the load or wind curtailment respectively which is another contribution of this paper. Finally by establishment a correlation between upper/lower component and load/wind curtailment, a suitable validity evaluation for the proposed system flexibility index is done which is another contribution of this paper.

    Keywords: Power system flexibility, Flexibility area index, System flexibility index, wind, load curtailment, Pearson correlation coefficient
  • محمدعلی فرقانی، صدیقه دیندار*، مسعود رشیدی نژاد، علی آیینه افروز

    در این مقاله مدل دینامیکی جدیدی برای بررسی اثرات اشتغالی فرایند کارآفرینی در حوزه انرژی های نو در ایران ارایه شده است. عوامل موثر بر فرایند کارآفرینی در حوزه انرژی های نو بصورت سه زیر مدل شامل: سرمایه گذاری، اشتغال و اقتصاد انرژی در نظر گرفته شده است. سیستم کلی با یک سیستم بازخورد که از طریق تعاملات زیر مدل ها ارایه شده است، مورد تحلیل قرار گرفته است. به منظور اعتبارسنجی مدل، نتایج شبیه سازی با داده های واقعی مقایسه شده اند. مدل دینامیکی پیشنهادی جهت شبیه سازی اثرات برخی سیاست ها روی رفتار شاخص های اشتغال در حوزه انرژی های نو در ایران بکار گرفته شده است. نتایج این مطالعه نه تنها اطلاعات مفیدی برای دولت، بخش خصوصی و مشتریان در ایران ارایه می دهد بلکه برای سایر نقاط مشابه ایران در جهان نیز قابل بکارگیری است.

    کلید واژگان: ایران, ایجاد شغل, انرژی نو, تکنولوژی های باد و خورشیدی مدلسازی سیستم دینامیک
    Mohamad Ali Forghani, Sadigheh Dindar*, Masoud Rashidinejad, Ali Aiineafrooz

    In this paper, it is tried to propose a new dynamic model for investigating the employment effects of the entrepreneurial process in the field of renewable energy in Iran. The factors effective in the entrepreneurial process in the field of renewable energy (RE) were considered as three sub-models including investment, employment and energy-economics. The general system was analyzed by a feedback system which is provided by the interactions of sub-models. For model validation, the simulated results from the model were compared with the actual data. The proposed dynamic model was applied in order to simulate the effect of some policies on the behavior of employment indicators in the field of RE in Iran. The results from this study not only provide useful information for the government, the private sector and consumers in Iran but are also likely to be applied equally to other similar regions around the world.

    Keywords: Iran, Job creation, Renewable energy, System dynamics modelin, Wind, solar technologies
  • اصلان غلامی، شهاب اسلامی، آرین تاجیک، محمد عامری، رقیه گوگ ساز، مجید زندی*
    در سال‎های اخیر استفاده از انرژی‎های پاک و تجدیدپذیر، به خصوص انرژی خورشیدی، به علت مزایای آن‎ها نسبت به سوخت‎های فسیلی افزایش چشمگیری داشته است. استفاده از سامانه‎های فتوولتاییک یکی از رایج‎ترین روش‎های برداشت انرژی خورشیدی به منظور تولید برق است. عملکرد این سامانه‎ها در تبدیل انرژی خورشیدی به برق، به شدت تابعی از شرایط محیطی همچون میزان تابش خورشیدی، دمای محیط، باد، رطوبت و سایر پارامترهای محیطی بوده لذا بررسی تغییر این پارامترها در طراحی و بررسی عملکرد سامانه‎های فتوولتاییک بسیار با اهمیت است. بسیاری از مناطقی که دارای پتانسیل تابشی بالایی جهت نصب پنل‎های فتوولتاییک می‎باشند، مناطقی با آب و هوای خشک هستند و پدیده گرد و غبار در این مناطق به شدت بر عملکرد پنل‎های فتوولتاییک تاثیر می‎گذارد. این معضل در اقلیم ایران، که به طور مکرر با طوفان‎های گرد و غبار و انتشار ریزگردها مواجه بوده، بسیار جدی‎تر است. اولین گام در حل این مشکل، آشنایی با نحوه نشست گرد و غبار بر سطح پنل‎های فتوولتاییک و پارامترهای موثر بر این فرایند است. از این‎رو مقاله حاضر به مرور جامع پژوهش‎های صورت گرفته در حوزه تاثیر گرد و غبار بر عملکرد و کارایی پنل‎های خورشیدی می‎پردازد. نتایج این پژوهش می‎تواند به عنوان مرجع کاملی برای استفاده پژوهشگران، طراحان و مهندسانی که با سامانه‎های فتوولتاییک در مناطقی مانند خاورمیانه و به ویژه ایران، که با مشکل گرد و غبار دست و پنجه نرم می‎کنند، قرار گیرد.
    کلید واژگان: گرد و غبار, پنل فتوولتاییک, باد, دما, رطوبت
    Aslan Gholami, Shahab Eslami, Aryan Tajik, Mohammad Ameri, Majid Zandi*, Roghayeh Gavagsaz
    In recent years, the utilization of clean renewable energies, especially solar energy, have increased dramatically due to their advantages over fossil fuels. Installation of photovoltaic systems is one of the most common methods of solar energy harvesting. The performance of these systems in converting solar energy to electricity is extensively a function of environmental conditions such as solar radiation, ambient temperature, wind, humidity, and other environmental parameters. Therefore, any changes in these parameters have a great influence on the design and performance evaluation of photovoltaic systems. Many regions with high solar potential for installation of photovoltaic panels are arid and deserted areas, in which the dust activities would significantly affect the performance of photovoltaic panels. This problem is much more serious in the climate of Iran, which is repeatedly faced with dust activities as well as aerosol dispersion. Therefore, the present study conducted a comprehensive review of the related literature in the field of the effect of dust on the performance and efficiency of solar panels. The results of the current study can serve as a thorough reference for researchers, designers, and engineers who deal with photovoltaic systems in regions struggling with dust events such as the Middle East, and in particular, Iran.
    Keywords: Dust, Photovoltaic Panel, Wind, Mounting Angle, Humidity
  • قاسم نجفی، مجید خانعلی
    برق دار کردن روستا و مناطق دور افتاده، با اتصال به شبکه محدود و یا بدون اتصال به شبکه یکی از مهم ترین چالش ها در کشور های درحال توسعه مانند ایران است. از طرفی در ایران بیشتر نیاز الکتریسیته به واسطه مولدهای دیزل تامین می شود. مولد های دیزل نگرانی های اقتصادی و زیست محیطی زیادی دارند؛ که توسط استفاده از فناوری های انرژی تجدیدپذیر هیبریدی به حداقل رسیده اند. این مقاله به کاربرد انرژی های تجدیدپذیر به منظور تامین نیاز الکتریسیته یک روستا با جمعیت 10 خانواده در شهرستان دامغان پرداخته است. برای گسترش کنترل سیستم بهینه بر اساس استراتژی مدیریت بار از مدل نرم افزاری هومر استفاده شده است. در این مقاله، تحقیقی درباره آنالیز کارایی یک سیستم انرژی هیبریدی باد/ فتوولتاییک/ دیزل/ و باتری می باشد. نتایج حاصل نشان داد که هزینه خالص فعلی سیستم و میزان انتشارات آلاینده ها به ترتیب برابر 75315 دلار و 6470 کیلوگرم در سال می باشد. که منجر به کاهش انتشارات آلاینده ها در مقایسه با نیروگاه های رایج می شود. سیستم انرژی هیبریدی تحلیل شده ممکن است برای سایر مناطق ایران که در وضعیت اقلیمی مشابهی دارند کارآمد باشد.
    کلید واژگان: سیستم انرژی هیبریدی, نرم افزار هومر, بهینه سازی, فتوولتاییک, باد, دیزل ژنراتور
    Ghasem Najafi, Majid Khanali
    Electrification to rural and remote areas with limited or no access to grid connection is one of the most challenging issues in developing countries like Iran. Most of electricity demand is met by diesel generators in Iran remote areas, although they create environmental problems and economic concern. These issues can be minimized by hybrid renewable energy systems. This research paper aims at analyzing a hybrid system based on the wind, photovoltaic (PV) panels, diesel generators, storage batteries, for rural electrification in an off-grid village of 10 families, Dameghan Province, situated in the central part of Iran using HOMER software System was simulated by using HOMER software to optimize system control variables, based on load management strategies. The results show that current net system cost and pollutants emission rate are 75315 dollars and 6470 kg/year respectively. This analyzed hybrid energy system might be applicable for other Iran regions.
    Keywords: Hybrid Energy Systems, Homer Software, Optimization, Photovoltaic, Wind, Diesel Generator
  • Mehdi Rezaei, Mahmood Ghanbari *

    In this paper, a hybrid system based on wind turbines, solar arrays and fuel cells is designed optimally in the view of economical and technical aspects. The objective of the hybrid system optimization is to minimize the system net peresent cost(NPC) while considering the reliability as a constraint. The economical designing aspect is defined as equivalent loss factor (ELF) of reliability. The NPC consist of capital, operation and maintenance, replacement and, especially, loss of load costs. The data of load, solar radiation and definitive wind speed are from the North West of Iran. It is assumed that between the system components, i.e., wind turbine, photovoltaic array and inverter, there is a forced outage probability. The cuckoo optimization (COA) and firefly algorithms(FA) are applied to optimize the hybrid system components and the results are compared with the last studies. The results show that the COA method is superior to the FA and the last studies, with respect to the economical and technical aspects and convergence speed. They also show that complete consideration of the components availability and the availability of inverter increases the generation costs of the system, but improves the system reliability indices, too.

    Keywords: Solar, wind, fuel cell hybrid system, Equivalent loss factor, Net present cost, Cuckoo optimization ‎algorithm, Firefly Algorithm
  • Hua Zhang *, Liang Liu, Xiangrui He, Aili Ji
    In this paper, the coupling responses of water and high bent-type aqueduct under wind loads were studied by the Arbitrary Lagrangian-Eulerian (ALE) method. The natural vibration characteristics and transversal displacement, stress, overturning force, overturning moment and hydrodynamic pressure of water-aqueduct coupling system were comparatively analyzed in different conditions of water-depth, cross-section shape of aqueduct tank and support bearing. The research results show that the isolated support changes the dynamic characteristics and reduces wind resistance performance of U-shape aqueduct and the dynamic performance is better under the effect of the fluctuating wind but smaller stiffness for U-shape aqueduct than that for the rectangular aqueduct with the same water flux.
    Keywords: high bent, type aqueduct, fluctuating wind, wind, induced response, water, aqueduct coupling system, ALE method
  • بنت الهدی سازگاران، حسن حاجی کاظمی *
    فرم قیفی، یکی از متداول ترین و بهینه ترین فرم های سازه های چادری است که عموما به عنوان پوشش سقف در فضاهای با دهانه های کوچک و متوسط به کار می رود. به دلیل سبکی سازه چادری، بار باد اصلی ترین بار طراحی این سازه ها است اما به دلیل شکل ویژه این سازه ها، استفاده از آیین نامه های بارگذاری برای تعیین بار باد امکان پذیر نیست. در این مقاله، تلاش شده است اثر باد بر سازه های چادری قیفی به روش شبیه سازی عددی مطالعه شود و پارامترهای موثر بر مقدار فشار باد تعیین و ارزیابی گردد. به این منظور 48 نمونه سازه چادری با فرم قیفی در محیط نرم افزار Fluent مدلسازی و تحلیل وزش باد در اطراف نمونه ها انجام شده است. با استفاده از نتایج تحلیل، اثر مشخصات هندسی نمونه ها، چون زاویه شیب کلی فرم، اندازه نسبی دایره بالای فرم قیفی و زاویه شروع قوس ایجادکننده فرم در پایین، بر توزیع فشار باد بررسی شده است. مشخص می شود که در میان پارامترهای هندسی موردنظر، زاویه شیب کلی فرم قیفی موثرترین عامل در تغییرات فشار باد بر سطح نمونه ها می باشد.
    کلید واژگان: سازه کششی چادری, فرم قیفی, باد, دینامیک سیالات محاسباتی
    Bentolhoda Sazegaran, Hassan Haji Kazemi *
    Conical form is one of the standard and efficient fabric structure forms which is a suitable choice to cover small and intermediate spans. Since weight of fabric structures is not significant, wind pressure is the governing load in their design process. However, building codes do not suggest design wind loads for irregular shaped structures such as fabric structures. In this paper, effective parameters of wind pressure on conical fabric structures are investigated by using computational fluid dynamics. 48 cases of wind flow around conical formed fabric structures are modeled and analyzed in Fluent computer program. The effects of geometric characteristics of models, namely principal slope angel of form, proportional diameter of top circle of conical form, and lowest start angel of main curve, on wind pressure distribution is investigated. Among considered parameters, principal slope angel of conical form is recognized to be the most impressive parameter on wind pressure distribution.
    Keywords: Fabric Structures, Conical Form, Wind, CFD
  • A. Hatefi Einaddin, A. Sadeghi Yazdankhah, R. Kazemzadeh
    As an efficient alternative to fossil fuels, renewable energy sources have attained great attention due to their sustainable, cost-effective, and environmentally friendly characteristic. However, as a deficiency, renewable energy sources have low reliability because of their non-deterministic and stochastic generation pattern. The use of hybrid renewable generation systems along with the storage units can mitigate the reliability problem. Hence, in this paper, a grid connected hybrid micro-grid is presented, which includes wind and photovoltaic resources as the primary power sources and a hydrogen storage system (including fuel cell and electrolyzer) as a backup. A new power management strategy is proposed to perform a proper load sharing among the micro-grid units. Hybrid (distributed/central) control method is applied for the realization of the control objectives such as DC bus voltage regulation, power factor control, synchronous grid connection, and power fluctuation suppression. Distributed controllers have the task of fulfilling local control objectives such as MPPT implementation and storage unit control. On the other hand, the central control unit is mainly responsible for power management in the micro-grid. Performance and effectiveness of the proposed power management strategy for the presented micro-grid are verified using a simulation study.
    Keywords: Micro-grid, Power management, Wind, Photovoltaic, Fuel cell
  • Seyed AmirHossein Bahreyni *, Heydarali Shayanfar

    Clean and sustainable renewable energy technology is going to take responsibility of energy supply in electrical power systems. Using renewable sources improve the environment and reduce dependence on oil and other fossil fuels. In distribution power system, utilizing of wind and solar DGs comprises some advantages; consist of loss and emission reduction, and also improvement of voltage profile. So, in expansion planning of distributed generations, improvement of each of these parameters can be the objective of planner. In this paper, a mathematical model for sizing and placement of wind and solar DGs is proposed. The formulation is based on a probabilistic load-generation model. The stochastic nature of the wind and solar resources are considered in the proposed scenario-based model. This mathematical framework is used to minimize total annual loss as an objective function. All the network constraints in different operational conditions are regarded. The model is applied on a typical rural distribution network using GAMS software which illustrated the effectiveness of the model.

    Keywords: sustainable resources, wind, solar DGs, Loss reduction, uncertainty
  • محمد امین حضوری، علی عباسپور، محمود فتوحی فیروزآبادی*، معین معینی اقطاعی
    در سالیان اخیر، به علت نگرانی های زیست محیطی و افزایش قیمت منابع سوخت، استفاده از انرژی باد با هدف تولید انرژی الکتریکی رشد فزاینده ای داشته است. از طرف دیگر، رشد سریع ظرفیت نصب شده مزارع بادی، باعث بروز مشکلاتی در برنامه ریزی و بهره برداری از شبکه های قدرت شده است. این مشکلات عمدتا ناشی از مشخصات ذاتی مزارع بادی بوده و از ویژگی هایی چون عدم قطعیت توان تولیدی و عدم کنترل پذیری سطح توان خروجی آنها نشات می گیرند. از جمله چالش های اساسی در بهره برداری از سیستم های قدرت، نیاز به کاهش اجباری توان خروجی مزارع بادی برای حفظ قیود فنی شبکه انتقال است. در همین راستا، این مقاله سعی دارد در ابتدا با ارائه یک روش تحلیلی مناسب، به مدل سازی عدم قطعیت توان خروجی مزارع بادی پرداخته و سپس با ارائه یک روش ابتکاری برای بازپخش واحدهای فسیلی، توانایی این راهکار را در کمینه سازی کاهش اجباری توان خروجی مزارع بادی بررسی نماید. پس از شرح ساختار و فرمولاسیون روش پیشنهادی بازپخش واحدهای تولیدی با هدف بیشینه کردن استفاده از توان مزارع بادی، آن را بر روی شبکه تست اصلاح شده 24 شینه IEEE-Reliability Test System (IEEE-RTS) اعمال کرده و با ارزیابی نتایج حاصله در ضرایب نفوذ باد متفاوت، میزان اثربخشی روش پیشنهادی بررسی می گردد.
    کلید واژگان: باد, کاهش اجباری توان تولید مزارع بادی, گرفتگی خطوط انتقال, باز پخش واحد های تولید
    Mohammadamin Hozouri, Ali Abaspour, Mahmud Fotuhi, Firuzabad*, Moein Moeini, Aghtaie
    In recent years¡ due to environmental concerns together with rising costs of the fossil fuels¡ the wind energy usage in electricity generation of various countries has experienced a growing trend. Owing to inherent characteristics of wind turbines output generation¡ i.e. uncertainty in their output level as well as being undispatchable¡ the rapid growth of installed wind farms¡ however¡ has caused some new challenges in operation and planning studies of power systems. Among the major challenges in operation of high wind penetrated power systems¡ wind energy curtailment has been considered as an attractive ongoing area of research which can significantly determine the capacity credit of wind farms. In this regard¡ this paper at first tries to model the uncertainty in wind farms output level exploiting an analytical method and then it proposes an innovative fossil units redispatch algorithm as a short term solution in wind energy curtailment issues. The wind energy maximization is introduced as the objective function of the redipatch problem. In order to investigate the abilities of the proposed method in reducing the curtailment level of wind farms¡ various cases are applied to the modified IEEE 24 bus Reliability Test System (IEEE-RTS) and the obtained results confirms its applicability.
    Keywords: generation redispatch, transmission congestion, wind, wind farms power curtailment
  • حسین آقاجانی، مهدی فتاحی مقدم، هدی اکبری، رضا فتاحی
    افزایش جمعیت و استانداردهای زندگی باعث افزایش مصرف سوخت های فسیلی شده است. مصرف سوخت های فسیلی اثرات منفی شدیدی روی محیط زیست دارد. بنابراین، بسیاری از کشورها در سراسر جهان، در برنامه های آتی انرژی خود سیستم های انرژی تجدیدپذیر را قرار داده اندکه می تواند انرژی قابل اعتماد و سازگار با محیط زیست را تولید کنند.هدف از این مطالعه، ایجاد یک سیستم پشتیبانی تصمیم گیری مکانیابی از توربین های بادی با استفاده از ابزارهای کاربردی سیستم اطلاعات جغرافیایی است. پتانسیل انرژی باد و سازگاری با محیط زیست به عنوان معیارهای تصمیم گیری اساسی درفرآیند مکانیابی استفاده شده است. اهداف فازی محیطی؛ مانند قابل قبول از نظر سطح سروصدا، قابل قبول از نظر زیستگاه پرندگان، قابل قبول از نظر ایمنی و زیبایی شناسی و امن از نظر ذخایر طبیعی مرتبط با توربین های بادی بر اساس تحقیقات قبلی مشخص شده و هریک از این اهداف توسط مجموعه های فازی نشان داده شده است.درجه رضایت فرد از هر یک از این اهداف زیست محیطی محاسبه می شود. سپس این رضایت های فردی در یک درجه رضایت کلی با استفاده از عملکردهایی مانند (and)، (or) و میانگین مرتب شده وزنیتجمیع می شوند. در نهایت نقشه های سازگار با محیط زیست در محیط GIS Arc با استفاده از این درجات تهیه گردید.
    کلید واژگان: انرژی های تجدیدپذیر, باد, سیستم اطلاعات جغرافیایی, زیست محیطی, مکانیابی
    Increasing population and life standards causes fossil fuel consumption to increase. Fossil fuels consumption has major negative impacts on the environment. Therefore، many countries around the world have included renewable energy systems (RES) in their future energy plans so that they can produce reliable and environmentally friendly energy. The aim of this study is to create a decision support system for site selection of wind turbines using Geographic Information System (GIS) tools. Wind energy potential and environmental fitness/acceptability are used as decision criteria for the site selection process. Fuzzy environmental objectives such as “Acceptable in terms of noise level’’، ‘‘Acceptable in terms of bird habitat’’، ‘‘Acceptable in terms of safety and aesthetics’’ and ‘‘Safe in terms of natural reserves’’ associated with wind turbines are identified based on previous research and each of these objectives are represented by a fuzzy set. Individual satisfaction degree of each of these environmental objectives for each grid is calculated. Then these individual satisfactions are aggregated into an overall satisfaction degree using various aggregator operators such as ‘‘and’’، ‘‘or’’، and ‘‘order weighted averaging. Finally، map of environmental fitness is developed in GIS environment by using these overall satisfaction degrees.
    Keywords: Renewable energy, Wind, GIS, Environmental, Site Selection
  • مهندس علیرضا هاتفی عین الدین *، احمد صادقی یزدانخواه، رسول کاظم زاده
    در طی سال های اخیر، منابع تولید انرژی های نو، همچون انرژی بادی و خورشیدی، به دلیل دارا بودن مزایایی از قبیل بهره اقتصادی، آلودگی های زیست محیطی ناچیز و تجدیدپذیر بودن چرخه تولید، به عنوان جایگزین اصلی منابع سوخت های فسیلی مورد توجه قرار گرفته اند. با وجود این، قابلیت اطمینان پایین به دلیل ماهیت تولید غیرقطعی و نوسانی منابع تجدیدپذیر، ازجمله مهم ترین معایب این منابع به شمار می آید. به منظور برطرف ساختن عیب یادشده، در این مقاله یک سامانه تجدیدپذیر ترکیبی متصل به شبکه، با منابع تولید اولیه انرژی بادی و برق خورشیدی و منبع پشتیبان پیل سوختی معرفی شده است. یک راهکار مدیریت توان با هدف ایجاد تعادل بین مقدار توان تولیدی منابع اولیه و مقدار توان مصرف شده توسط بارهای متصل به سامانه، پیشنهاد شده است. همچنین به منظور افزایش بازده سامانه و بهبود عملکرد سیستم کنترلی، الگوریتم ابتکاری جست وجوی هارمونی برای بهبود عملکرد کنترل کننده های proportional-integral((PI، مورد استفاده قرار گرفته است. نتایج به دست آمده از شبیه سازی سامانه مذکور با الگوریتم مدیریت توان پیشنهادی در نرم افزار MATLAB/SIMULINK، ضمن اثبات کارایی آن، تاثیر استفاده از روش جست وجوی هارمونی در بهبود حالات گذرای سیستم و همچنین افزایش بازده کلی سامانه را نشان می دهد.
    کلید واژگان: انرژی نو, تولید ترکیبی, باد, برق خورشیدی, پیل سوختی, کنترل برداری, جست وجوی هارمونی, بهینه سازی
    Alireza Hatefi Einaddin *, Dr Ahmad Sadeghi Yazdankhah, Dr Rasool Kazemzadeh
    In recent years، due to the economical advantages، environmental friendly attribute and renewable generation cycle، the renewable power sources have gained a great attention as a main alternative to traditional power resources. However، as a main deficiency، a renewable power system has low reliability، because of the stochastic and the un-deterministic generation pattern of these resources. In order to obviate the mentioned deficiency، this paper proposes a hybrid renewable generation system with primary sources of wind and photovoltaic generation units، and a fuel cell storage system as a backup unit. Also a power management strategy is proposed to maintain the power balance between the renewable power generation and load power consumption. Moreover، to modify the control system performance and system efficiency، PI controllers are modified by application of a heuristic optimization method، called harmony search algorithm. The simulation study of the proposed hybrid renewable energy system and presented power management strategy is carried out in MATLAB/SIMULINK software framework. The simulation results determine the effectiveness of the proposed solution by increasing the total system efficiency and improving transient behavior of system.
    Keywords: Hybrid renewable generation, Wind, Photovoltaic, Fuel cell, Vector control, Harmony search, Optimization
نکته
  • نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
  • کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال