خورشید یک منبع عظیم انرژی محسوب می شود و با توجه به کاهش هزینه­ های ساخت سلول­های خورشیدی در طول زمان، استفاده از سیستم­های فتوولتائیک جهت تولید برق به عنوان یکی از منابع تولید پراکنده مورد توجه بسیاری قرار گرفته است.
در این پایان نامه، به ارائه یک سیستم کنترلی مناسب جهت مدیریت انرژی در سیستم تولید پراکنده هیبرید متشکل از سیستم فتوولتائیک، دیزل ژنراتور، ذخیره سازی انرژی در باتری خودرو الکتریکی پرداخته شده است. در این تحقیق، سیستم فتولتائیک و باتری خودرو الکتریکی به عنوان منابع اصلی انرژی تحویل دهنده به شبکه می باشند و دیزل ژنراتور به عنوان سیستم پشتیبان مورد استفاده قرار می­گیرد.
ابتدا به مدل سازی دینامیکی مناسب از اجزای این سیستم ها مبادرت شده و سپس سیستم کنترلی پیشنهاد شده که مبتنی بر مدل فازی می­باشد ارائه می­گردد. این استراتژی پیشنهادی با کنترل کننده کلاسیک مقایسه می­گردد. میزان مقاوم بودن استراتژی پیشنهادی در برابر تغییرات بار بررسی و در محیط نرم افزار متلب شبیه سازی گردیده است و نتایج مرتبط تحلیل شده است.
در بخش نتایج مشاهده می شود که سیستم­های کنترلی، قادر به جبران سازی و مدیریت توان در برابر تغییرات ناگهانی بار می باشند و سیستم در تامین تقاضای بار با مشکل مواجه نمی­گردد. در این میان مشاهده می­گردد که استراتژی پیشنهادی که مبتنی بر مدل فازی بوده دارای عملکرد بهتری نسبت به کنترل کننده کلاسیک می­باشد.

واژه های کلیدی:
خودرو الکتریکی، فتوولتائیک، کنترل فرکانس، منطق فازی







فهرست مطالب
عنوان صفحه
فصل اول: مقدمه و کلیات تحقیق
1-1 مقدمه 2
1-2 تعریف مسأله . 3
1-3 پیشینه تحقیق . 4
1-4 سوالات اصلی تحقیق 6
1-5 اهداف 6
1-6 ضرورت و اهداف پژوهش 7
فصل دوم: ادبیات و پیشینه تحقیق
2-1 مقدمه 10
2-2 ریز شبکه . 10
2-3 تولیدات پراکنده 10
2-3-1 تعریف تولیدات پراکنده 10
2-3-2 مزایای تولیدات پراکنده . 11
2-3-3 بهره برداری از واحدهای تولید پراکنده 11
2-3-4 انواع تولیدات پراکنده 13
2-4 سیستم هیبرید 13
2-4-1 مزایای ریز شبکه و چالش های سیستم هیبریدی . 14
2-5 سیستم فتوولتائیک . 15
2-5-1 تبدیل انرژی خورشیدی به الکتریکی در سیستم فتوولتائیک . 15
2-6 روش های کاربرد سیستم های برق خورشیدی 21
2-6-1 متصل به شبکه سراسری برق .21
2-6-2 مستقل از شبکه سراسری برق .23
2-7 مدل پنل خورشیدی .24
2-7-1 بررسی روش های دنبال کننده ماکزیمم توان26
2-8 دیزل ژنراتور 30
2-9 وسایل ذخیره انرژی 31
2-10 خودرو الکتریکی .33
2-10-1 تعریف و معرفی انواع خودروهای الکتریکی .33
2-10-2 تعریف V2G و کابردهای آن .35
2-10-3 فرصت ها و چالش­های اتصال خودرو الکتریکی به شبکه.38
2-10-4 روش های مدل سازی باتری 39
2-11 سیستم کنترل فازی 44
2-11-1 مقدمه فازی 44
2-11-2 سیستم های فازی . 45
2-11-3 ساختار یک کنترل کننده فازی 48
فصل سوم: روش تحقیق
3-1 مقدمه 53
3-2 ساختار سیستم پیشنهادی.53
3-3 کنترل کننده PI .54
3-4 کنترل کننده فازی-کلاسیک 58
فصل چهارم: محاسبات و یافته های تحقیق
4-1 مقدمه .63
4-2 شبیه سازی پنل خورشیدی 63
4-3 سیستم پیشنهادی66
4-4 نتایج شبیه سازی .66
فصل پنجم: نتیجه گیری و پیشنهادات
5-1 نتیجه گیری 75
5-2 پیشنهادات 76
مراجع 77
ضمیمه 82
چکیده انگلیسی .83
























فهرست جدول­ها
عنوان صفحه
فصل دوم: ادبیات و پیشینه تحقیق
2-1 عملکرد روش کنترلی P&O .27
2-2 مشخصات توابع انتقال دیزل ژنراتور 31
فصل سوم: روش تحقیق
3-1 اثرات افزایش پارامتر به طور مستقل . 56
3-2 پایگاه قواعد کنترل کننده فازی 61
3-3 معرفی پارامترهای پایگاه قواعد کنترل­ کننده فازی .61


















فهرست شکل ها
عنوان صفحه
فصل دوم: ادبیات و پیشینه تحقیق
2-1 بخش های اصلی یک سیستم فتوولتائیک 16
2-2 آرایه، پنل، ماژول و سلول فتوولتائیک 17
2-3 بلوک دیاگرام یک سیستم PV با بار AC و DC .18
2-4 مراحل اصلی در طراحی یک سیستم فتوولتائیک.20
2-5 نمای کلی یک سیستم متصل به شبکه 21
2-6 نمای کلی یک سیستم جدا از شبکه .23
2-7 مدار معادل پنل خورشیدی 25
2-8 سیستم کنترل اغتشاش و مشاهده .27
2-9 عملکرد روش P&O در شرایط تغییرات جوی28
2-10 الگوریتم روش اغتشاش و مشاهده.29
2-12 مدل ساده دیزل ژنراتور.30
2-13 بلوک دیاگرام از مدل باتری 32
2-14 بلوک دیاگرام خودروی الکتریکی برای کنترل فرکانس.43
2-15 یک کنترل کننده دمای ساده.46
2-16 نمایش بلوکی استفاده از کنترل کننده فازی به صورت مستقیم.48
2-17 بلوک دیاگرام ساختار کنترل کننده فازی48
2-18 تابع تعلق تک مقداری و تابع تعلق مثلثی.49
فصل سوم: روش تحقیق
3-1 بلوک دیاگرام سیستم توان هیبریدی پیشنهادی54
3-2 بلوک دیاگرام کنترل کننده PI 56
3-3 بار پله­ای .57
3-7 سیستم فرمان توسط کنترل کننده فازی-کلاسیک 58
3-8 توابع عضویت ورودی اول کنترل کننده فازی .59
3-9 توابع عضویت ورودی دوم کنترل کننده فازی 59
3-10 توابع عضویت خروجی کنترل کننده فازی .60
فصل چهارم: محاسبات و یافته های تحقیق
4-1 بلوک دیاگرام پنل خورشیدی با توجه به دما و تابش خورشید.63
4-2 منحنی مشخصه ولتاژ- جریان پنل خورشیدی .64
4-3 منحنی مشخصه ولتاژ- توان پنل خورشیدی 64
4-4 منحنی ولتاژ- جریان پنل خورشیدی در تابش های متفاوت.65
4-5 منحنی ولتاژ- توان پنل خورشیدی در تابش های متفاوت65
4-6 بلوک دیاگرام سیستم توان هیبریدی پیشنهادی.66
4-7 بار پله­ای 67
4-7 بلوک دیاگرام از سناریوهای مختلف از سیستم پیشنهادی 67
4-8 توان خروجی سیستم فتوولتائیک در سناریوی اول .68
4-9 توان خروجی دیزل ژنراتور در سناریوی اول .69
4-10 انحراف فرکانس در سناریوی اول 69
4-11 توان خروجی سیستم فتوولتائیک در سناریوی دوم 71
4-12 توان خروجی خودرو الکتریکی در سناریوی دوم .71
4-13 توان خروجی دیزل ژنراتور در سناریوی دوم 72
4-14 انحراف فرکانس در سناریوی دوم .73

فصل اول
مقدمه و کلیات تحقیق