گروه دوم مولدهایی که بر پایه انرژی‌های نو کار می‌کنند. مشخصه اصلی این واحدها این است که توان خروجی آن‌هابه‌شدت تحت تأثیر شرایط محیط می‌باشد بنابراین این نوع واحدها مناسب برای استفاده در مواقع اضطراری نمی‌باشند.

( اینجا فقط تکه ای از متن فایل پایان نامه درج شده است. برای خرید متن کامل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. )

در بسیاری از انواع این نوع مولدها توان خروجی به‌صورت تابعی از ولتاژ و فرکانس می‌باشد، یعنی:
(۲-۲)
گروه سوم، سیستم‌های ذخیره‌ساز‌های انرژی هستند. این نوع از واحدهای DG محدودیت زمانی در قابلیت تولید توان دارند. به‌عبارت‌دیگر انرژی تحویلی این واحدها به مصرف‌کنندگان محدود می‌باشد. اگر E مقدار انرژی ذخیره شده در این واحدها و مقدار توان تحویلی در مدت‌زمان باشد، این واحدها را می‌توان با رابطه زیر مدل کرد.
۲-۳)
۲-۵- مزایای استفاده از مولدهای DG
با بهره گرفتن از شبکه‌های تولید پراکنده می‌توان بار پیک را به‌شدت کاهش داد چراکه این مولدها به خاطر کوچک بودن، مشکلات ناشی از راه‌اندازی و در مدار قرار دادن مانند نیروگاه‌های بزرگ را ندارند و از آن‌ها می‌توان در ساعات اوج مصرف جهت کمک به تأمین توان شبکه استفاده کرد و از این طریق از سرمایه‌گذاری‌های بسیاری که جهت تأسیس نیروگاه‌های جدید و تأمین توان پیک لازم است جلوگیری می‌شود.با ادامه بحران‌های انرژی در جهان و افزایش رو به رشد قیمت سوخت‌های فسیلی اقبال عمومی بیشتری به سمت استفاده از انرژی‌های تجدید پذیر به چشم می‌خورد.ازاین‌رو می‌توان از مولدهای انرژی‌های تجدید پذیردر شبکه توزیع استفاده کرد.
شبکه‌های تولید پراکنده به علت پراکندگی منابع توان در سطح آن و همچنین نزدیکی
مصرف­‌کنندگان به مراکز تولید انرژی از تلفات کمتری در سطح شبکه برخوردار هستند.
ظرفیت یک شبکه توزیع با تولید پراکنده بسیار بیشتر از شبکه همسان بدون تولیدات پراکنده می‌باشد،چراکه به علت نزدیکی مراکز تولید و مصرف به یکدیگر توان کمتری در خطوط و فیدرها جابجا می‌شود و از این‌رو چنین شبکه‌هایی ظرفیت بالایی دارند.
در شبکه‌های توزیع مبتنی بر واحدهای DG سرعت عملیات توسعه شبکه ناشی از عدم قطعیت در پیش‌بینی میزان بار و ظرفیت در دسترس،‌ مطابق با رشد بار که در شبکه‌های توزیع بدون DG انجام می‌گیرد، کاهش می‌یابد که این می‌تواند سرمایه‌گذاری توسعه آتی شبکه را به تعویق اندازد.شبکه‌های با تولیدات پراکنده از قابلیت اطمینان بالاتری برخوردار هستند و این مزیت به‌واسطه بالا بودن تعداد مولدهای موجود در شبکه است.
با بهره گرفتن از واحدهای DGبه‌صورت اتوماسیون در شبکه‌های توزیع اتوماسیون شده می‌توان از قابلیت بالایی در شبکه توزیع ازنظر انجام پخش بار صحیح و حداکثر استفاده از ظرفیت شبکه برخوردار شد.
امکان تولید همزمان برق و گرما در مولدهای DG موجب می‌گردد استفاده از این شبکه‌ها راندمان بالاتری داشته باشد و از این طریق صرفه‌جویی انرژی چشمگیری خواهند داشت.
با ایجاد بازارهای رقابتی برق و افزایش دادوستدهای مستقیم و غیرمستقیم می‌توان انرژی تولیدی واحدهای DG را دادوستد کرد و معبرهای نسبتاً کم‌هزینه‌ای برای بازارهای رقابتی برق به وجود آورد، همچنین امکان فراهم کردن بازارهایی در مناطق دوردست فاقد سیستم‌های انتقال و توزیع و مناطق فاقد انرژی الکتریکی را به دست می‌دهد که می‌توان و از این طرق هزاران شغل مستقیم و غیرمستقیم ایجاد کرد.
برخی مشترکین نیز با بهره گرفتن از واحدهای اختصاصی DG، امکان کاهش هزینه‌های پرداختی انرژی الکتریکی برای آن‌ها فراهم می‌شود.
با توجه به مزایای فوق‌الذکر و بسیاری دیگر از مزایا ازجمله برخوردار بودن منابع DG از استانداردهای بالای زیست‌محیطی، آلودگی صوتی کمتر و … در جهت احداث و بهره‌برداری از این شبکه‌ها مطالعات بسیاری انجام شده و بسیاری از کشورها مصمم به بهره‌برداری هر چه بیشتر از این شبکه‌ها هستند [۲۶].
علاوه بر مزایای فوق‌الذکر، به‌کارگیری این واحدها معایبی را نیز به همراه دارند که ازجمله آن‌ها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد [۲۴،۲۶ و ۲۷].
۱- با توجه به این که شبکه‌های توزیع معمولاً به‌صورت شعاعی مورد بهره‌برداری قرار می‌گیرند، با نصب منابع DG در داخل این شبکه‌ها جهت شارش توان معکوس شده درنتیجه هماهنگی انجام شده بین تجهیزات حفاظتی شبکه، از قبیل فیوزها، ریکلوزرها و رله‌ها معتبر نخواهد بود و حفاظت این شبکه‌ها پیچیده‌تر می‌شود. البته میزان تأثیرDG بر روی هماهنگی عناصر حفاظتی بستگی به اندازه ظرفیت این منابع، نوع و نیز محل نصب آن‌ها دارد.
۲- برخی از منابع DG باعث کاهش کیفیت توان شبکه می‌شوند در این خصوص می‌توان به تغییر اندازه ولتاژ،افزایش بازه فرکانس و ایجاد هارمونیک‌های ولتاژ و جریان، اشاره کرد. همچنین جهت کاهش اثرات منفی ناشی از عدم هماهنگی منابع DG در شبکه‌های توزیع و کاهش اثرات منفی آن‌ها روی قابلیت اطمینان شبکه می‌بایستی مطالعاتی صورت گیرد.
۳- با به‌کارگیری منابع DG در شبکه‌های توزیع، بهره‌برداری و کنترل شبکه مشکل‌می‌شود، به عنوان مثال برای جلوگیری از برق‌دار شدن ناخواسته بخش‌های بی‌برق شده هنگام تعمیرات و انجام مانور توسط منابع DG، باید تدابیر حفاظتی خاصی اندیشیده شود.
۲-۶-قابلیت‌های فنی موردنیازDG
هر سیستم انتقال و توزیع نیازمندی‌های فنی خاصی داردکه با یک یا چند نوع خاص از DG مطابقت خواهد داشت، ضمن اینکه واحدهای استاندارد DG برای کارکرد مطلوب بایستی دارای قابلیت‌های زیر در حد مناسب باشند.
دیسپاچینگ
واحد DG باید بتواند به صلاحدید اپراتور خاموش و روشن شود. این قابلیت خصوصاً در مواقع اضطراری شبکه جهت استفاده از ظرفیت‌های اضطراری بسیار موردتوجه قرار می‌گیرد.
قابلیت دسترسی
آیا سیستم در مواقعی که انتظار داریم کار خواهد کرد؟ برای مثال یک سیستم فتوولتاییک در ساعات روز قابلیت دسترسی تصادفی خواهد داشت، در صورتی که یک دیزل ژنراتور دارای قابلیت دسترسی معادل% (۹۵-۹۰) در سال است و هر واحد باید از امتیاز دسترسی بالا برخوردار باشد تا اینکه بتواند از قابلیت دیسپاچینگ خود استفاده نماید.
زمان راه ­اندازی
به چه سرعتی سیستم قادر به شروع تولید است؟ اکثر شبکه‌ها به خاطر مسائل اضطراری نیاز به تولید سریع انرژی دارند. این شروع به کار سیستم‌های تولیدی بایستی ملاحظات فنی تولید را به نحو مطلوبی تأمین نماید.
زمان پاسخ
به چه سرعتی واحدها و کل شبکه قادر به تغییر میزان تولید است؟
برای تعادل تولید و مصرف شبکه، معمولاً نیازمند تغییر در مقادیر تولید شبکه هستیم که اغلب برای جلوگیری از بروز نوسانات بایستی به سرعت انجام گیرد که نیازمند ثابت‌های زمانی کوچک سیستم می‌باشد.
توان راکتیو
آیا سیستم قادر به کم‌وزیاد کردن توان راکتیو می‌باشد؟ این مشخصه شبکه برای کنترل توان راکتیو است و برای تنظیم ولتاژ و جلوگیری از افت ولتاژ ضروری است.
جزیره‌ای کردن
آیا واحد قادر به‌صورت مجزا از شبکه کار کند؟ این مشخصه برای راه‌اندازی دوباره شبکه ضروری است ضمن اینکه کاربرد مستقل واحدهای DG برای تأمین بار میزبان از مزایای عمده آن می‌باشد.
کنترل هماهنگ شده
آیا واحد بایستی به‌طور کامل با سایر واحدهای مجاور هماهنگ شود؟ یا اینکه می‌تواند به‌صورت محلی کنترل شود این کنترل هماهنگ شده برای شبکه‌هایی مهم است که دارای برهمکنش‌های پیچیده‌ای با یکدیگر هستند. ضمن اینکه بانفوذ بالا برای منابع DG این نوع کنترل قادر است تا مشکلات مربوط به کیفیت توان و پایداری شبکه مثل هارمونیک را بهبود بخشد.
محرک اولیه
جدول(۲-۵) خلاصه‌ای از مهم‌ترین انواع محرک‌های اولیه DG را نشان می‌دهد که توانایی برآورده کردن ۴ نیازمندی شبکه یعنی قابلیت دیسپاچینگ، قابلیت دسترسی، زمان استارت و زمان پاسخ را دارا هستند.
به‌طورکلی می‌توان در مورد قابلیت‌های فنی انواع تکنولوژی‌های تولید پراکنده مقایسه‌ای به شکل زیر انجام داد:
قابلیت دیسپاچینگ: فن‌آوری براساس سوختی این قابلیت را به‌مراتب بهتر از فناوری‌های مربوط به انرژی‌های تجدید پذیر دارا می‌باشند.
قابلیت دسترسی: توربین‌های احتراقی و پیل‌های سوختی دارای خروجی بهتری نسبت به موتورهای گردشی می‌باشند. میکروتوربین‌ها نیز دارای بخش‌های متحرک کمتری نسبت به تکنولوژی‌های احتراقی هستند. سیستم‌های فتوولتاییک در ساعات روزانه معمولاً قابلیت دسترسی بالایی دارند در مقابل سیستم‌های ژنراتور بادی قابلیت دسترسی کمی دارند.
زمان استارت و پاسخ: موتورهای گردشی خیلی سریع استارت می‌شوند. معمولاً این زمان کمتر از ۱۰ ثانیه است، برای مواقع اضطراری شبکه بسیار مناسب‌اند، این در حالی است که توربین‌ها وقت بیشتری برای رسیدن به حداکثر سرعت نامی نیاز دارند. توربین‌ها قادرند خیلی سریع خود را با بار متناسب نمایند و نسبت به موتورهای گردشی و دیزلی سریع‌تر با بار تنظیم می‌شوند. زمان پاسخ پیل­های سوختی بستگی به این دارد که پیل در درجه حرارت مناسب خودکار کند.
ژنراتور/ کنترل‌ها: برخی از خصوصیات خاص سیستم‌های DGشدیداً از نوع سیستم ژنراتوری آن ناشی می‌شود، ضمن اینکه سیستم کنترلی نیز در شکل‌دهی نهایی مشخصه‌ های DGتأثیرگذار می‌باشد.
سیستم‌های کنترلی و مخابراتی پیشرفته مثل اتوماسیون توزیع یا کنترل و سیستم‌های دریافت داده‌ها^[۲۲][۲۳] بررسی و تصحیح شبکه را آسان و کاربردی کرده است. این کنترل در مواقعی که عدم‌ هماهنگی بین مجموعه ژنراتورهای^[۲۴]DG که می‌تواند باعث مشکلات پایداری شود، ضروری‌تر و حساس‌تر خواهد بود. مشکلات نوسان ولتاژ نیز درصورتی‌که کنترلرهای ژنراتورها با یکدیگر اندرکنش نامناسبی داشته باشند، ممکن است ایجاد گردد.
جدول(۲-۵): بررسی قابلیت‌های فنی انواع تکنولوژی‌های تولید پراکنده