17687

17687

تعيين ظرفيت بهينه پست كشش هيبريدي خورشيدي و بادي با ديدگاه اقتصادي و فني

كارشناسي ارشد

راه آهن برقي

فروردين ماه 1396

دكتر سيد محمد موسوي گزافرودي

راه آهن

افزايش استفاده از حمل‌ونقل ريلي در جهان، تصويب مقررات جديد در بازار برق، كم شدن ميزان ذخيره سوخت هاي فسيلي، قيمت رو به افزايش آن‌ها و تأثير منفي اي كه بر محيط‌ زيست و در پي آن گرمايش زمين مي گذارندَ، محققين را بر آن داشته تا به دنبال جايگزيني براي توليد برق ناشي از سوزاندن سوخت هاي فسيلي باشند . اخيراً، منابع تجديد پذير به‌صورت تركيبي (Hybrid) با يكديگر يا با ساير منابع فسيلي مانند ديزل ژنراتور و شبكه قدرت به‌عنوان جايگزيني براي برق توليدي نيروگاه هاي فسيلي معرفي شده اند. اين تركيب كردن، تعيين اندازه اين سيستم ها در كنار هم براي تأمين بار را به يك چالش عمده تبديل كرده است كه تلاش شده با به‌كارگيري روش هاي مختلف و رويكردهاي متفاوت بر آن فائق آيند. اين پايان نامه با ديدگاه فني و اقتصادي در ابتدا به بررسي استفاده از يك سيستم خورشيدي متصل به شبكه براي خط پنج متروي تهران توسط نرم افزار HOMER (Hybrid Optimization Model for Electric Renewables) پرداخته است. در ادامه با به‌كارگيري روش هاي الگوريتم ژنتيك (Genetic Algorithm) و شبيه ساز تبريد (Simulated Annealing) اين امكان‌سنجي براي يك سيستم پيشنهادي بادي – خورشيدي در خط برقي در دست احداث تهران - مشهد در منطقه بينالود انجام شده است. در هر دو شبيه سازي نتايجي از قبيل هزينه راه اندازي و نصب (Investment cost)، مدت‌زمان بازگشت سرمايه (Payback Time (PT))، ارزش حال حاضر سرمايه (Net Present Cost (NPC))، هزينه هر كيلووات ساعت انرژي (Cost Of Energy (COE)) و ميزان كاهش گازهاي گلخانه اي مورد مقايسه قرار گرفته است. همچنين براي مسائل فني مواردي از قبيل امكان استفاده از سيستم پيشنهادي با توجه به محل، سطح مقطع اشغال‌شده و اندازه بهينه اجزا جهت تأمين بار مورد بررسي قرار گرفته است. در پايان نيز آناليز حساسيتي بر روي فاكتورهاي اقتصادي NPC، COE و PT نسبت به هزينه اوليه خريد سلول خورشيدي و توربين بادي و خريد انرژي از شبكه قدرت انجام خواهد شد تا بتوان حساسيت سيستم پيشنهادي نسبت به تغيير قيمت ها را در آينده مورد بررسي قرار داد. واژه‌هاي كليدي: پست كشش تجديد پذير متصل به شبكه، اندازه يابي بهينه، HOMER، الگوريتم ژنتيك، الگوريتم شبيه ساز تبريد

1396/04/24

1/1/1900 12:00:00 AM

In railway traffic increasing, electricity market liberization context, upcoming lack of the fossil fuel resources, growth in the fossil fuel prices and negative impact of burning fossil fuels on the environment which has caused the global warming, have made scientists determined to find new alternatives to the electricity which is produced by fossil fuels. Recently, renewable resources being combined together or with conventional resources have been introduced as an alternative to fossil fuels. This combination makes finding the optimum size of each component to meet a load an important issue and new algorithms and views has been engendered in order to tackle this issue. This thesis deals with the techno-economical feasibility of a grid-connected solar system for Tehran-Karaj subway in the first step which has been done by HOMER. In the next step, this feasibility has been done on developing Tehran-Mashhad electrical railway which has not been constructed yet in Binalood region. This has been done by HOMER, Simulated Annealing and Genetic Algorithm. In both steps, some parameters such as investment cost, payback time, Net Present Cost, Cost Of Energy and the amount of reduction in greenhouse gases have been investigated Keywords: Hybrid grid-connected traction substation, Optimal Sizing, HOMER, Simulated Annealing, Genetic algorithm