طراحی سیستم کنترل نیروگاه خورشیدی جامع به روش فازی

هدف از این تحقیق، طراحی سیستم کنترل نیروگاه خورشیدی جامع با استفاده از الگوریتم فازی است. برای پیاده سازی سیستم کنترل نیاز به مدلسازی و شبیه سازی کامل سیکل روغن و بخار نیروگاه خورشیدی می باشد. طراحی مجموعه ای که بتواند یک فرایند حقیقی را به طور کامل شبیه سازی کند بسیار پرهزینه و وقت گیر است و علاوه بر آن بسیاری از فرایندها را نمی توان کاملاً تئوری یا تجربی مورد مطالعه قرار داد. در این تحقیق، با توجه به قابلیت های بالای نرم افزارhysys در شبیه سازی، امکان مطالعه موردی و بهینه سازی فرایندها، از این نرم افزار جهت شبیه سازی نیروگاه خورشیدی گرمایی استفاده شده است. برای دستیابی به عملکرد بهتر یک نیروگاه خورشیدی که تحت اثر شرایط مختلف و اغتشاشات خارجی است، ثابت نگه داشتن دما و دبی ورودی به توربین سبب کاهش صدمه به توربین و بالا بردن راندمان نیروگاه می شود. در این پایان نامه ابتدا مزرعه کالکتورهای نیروگاه خورشیدی شیراز مدلسازی شده، سپس طرح عملکرد نیروگاه مذکور بهینه سازی و توسعه داده شده و شبیه سازی و کنترل کامل سیکل های روغن و بخار نیروگاه انجام و مورد بررسی قرار گرفته است. برای کنترل سیکل کامل روغن نیاز به دو کنترلر می باشد: یک کنترلر برای ثابت نگه داشتن دمای روغن خروجی از کالکتورها و یک کنترلر سوئیچ کننده برای تعیین حلقه کاری فعال. برای مدلسازی دقیق مزرعه کالکتورها و کنترل دمای روغن خروجی از کلکتورها از ترکیب سیستم های فازی، شبکه عصبی و وفقی استفاده شده است. همچنین ساختار کنترلر سوئیچ کننده بر اساس منطق فازی است. در کنترل سیکل بخار برای کنترل سطح آب در مبدل دو فازی و سطح آب در دی اریتور از کنترل کننده فازی و برای کنترل فشار خروجی مبدل دو فازی و کنترل بویلر جهت ثابت نگه داشتن دمای بخار ورودی به توربین و کنترل دما و فشار خروجی از خنک کننده ها از کنترل کننده های pid و imc استفاده شده است. نتایج حاصل از شبیه سازی سیکل کامل روغن و بخار و سیستمهای کنترل نشان می دهد که کنترلرهای اعمال شده به خوبی میتوانند در شرایط مختلف خصوصاً با وجود اغتشاشات پله ای بزرگ (عبور ابرها) و اغتشاش سفید، دمای ورودی به توربین را کنترل کنند. انطباق مناسب نتایج حاصل از شبیه سازی با شرایط واقعی کارکرد نیروگاه خورشیدی نشانگر کارایی مناسب این نوع روش شبیه سازی می باشد. کاهش حجم محاسباتی، دقت بالا و امکان مشاهده تغییر خصوصیات سیال در تمام نقاط سیکل نیروگاه از ویژگی های این روش در مقایسه با سایر روش های شبیه سازی است. با اعمال چنین سیستم کنترلی مشاهده می شود که رفتار سیستم تحت کنترل پایدار می-باشد.