مدل سازی هایبرید نیروگاه سیکل ترکیبی و طراحی کنترل کننده پیش بین مدل

در این تحقیق مدل سازی هایبرید نیروگاه سیکل ترکیبی و طراحی کنترل کننده پیش بین مدل بررسی می شود.پرکاربردترین روش مدل سازی سیستم های هایبرید روش ترکیب دینامیک و منطق(mld) است. مدل mld چارچوبی فراهم می کندکه در آن می توان دینامیک های پیوسته و گسسته سیستم و سوئیچنگ بین مدهای مختلف بهره برداری را مدل سازی کرد. در این تحقیق استخراج مدل mld نیروگاه سیکل ترکیبی مبتنی بر مدهای مختلف راه اندازی توربین ها با جزئیات نشان داده می شود، ویژگی های گسسته ای مانند امکان خاموش و روشن شدن توربین ها، محدودیت های بهره برداری و مدهای مختلف راه اندازی توربین ها در کنار روابط ورودی-خروجی پیوسته سیستم منجر به مدل سازی نیروگاه سیکل ترکیبی از منظر سیستم های هایبرید می شود.بعد از بدست آوردن مدل mld سناریوهای گوناگونی مبتنی بر مدهای مختلف راه اندازی و سوئیچینگ بین این مدها به منظور اعتبارسنجی مدل طرح گردیده و با انجام شبیه سازی صحت مدل مورد تحقیق قرار خواهدگرفت. نتایج اعتبارسنجی مدل دلالت بر قابل اعتماد بودن مدل بدست آمده دارد و به درستی شرایط راه اندازی توربین ها در مد های راه اندازی گوناگون، سوئیچینگ بین این مدها و محدودیت های بهره برداری را نشان می دهد. روش کنترلی که برای بهینه سازی عملکرد سیستم استفاده شده است کنترل پیش بین بر اساس مدل است. کارایی این روش در کنترل سیستم های هایبرید به اثبات رسیده است. در این روش کنترلی محدودیت های حالت، خروجی و ورودی به طور مستقیم در محاسبات مسئله کنترلی درنظر گرفته می شود علاوه بر این، مدل mld چارچوبی فراهم می کند که در آن الگوریتم های کنترل پیش بین به راحتی قابل اعمال است. به منظور بهینه کردن عملکرد فرآیند یک مسئله بهینه سازی به عنوان یک مسئله کنترل پیش بین مدل طرح شده است. به دلیل وجود عبارت های غیرخطی مانند توابع قدرمطلق، ماکزیمم و مینیمم در مسئله بهینه سازی تعریف شده این مسئله یک مسئله برنامه ریزی غیرخطی عدد صحیح مخلوط است و برای حل مسئله مذکور باید مسئله کنترل پیش بین مدل را در قالب برنامه ریزی خطی عدد صحیح مخلوط فرموله کرد. در انتها کنترل کننده به سیستم اعمال شده و نتایج شبیه سازی برای سناریوهای مختلف به منظور تنظیم توان تولیدی نیروگاه بر روی مقدار مرجع که همان توان درخواستی از نیروگاه است ارائه می شود. نتایج شبیه سازی نیروگاه سیکل ترکیبی نشان می دهند که توان الکتریکی تولید شده دقیقا بار مورد نیاز مصرف کننده را تامین می کند و در عین حال محدودیت های سیستم نیز برآورده می شوند.