استاد راهنما :
 

دکتر علی اکبر دامکی علی آباد

فهرست مطالب:
چکیده         . 1
فصل اول (مقدمه )

اهمیت موضوع . 5
مرور مقالات و کارهای صورت گرفته 9
نتیجه­گیری از مقالات مطالعه شده .11
فصل دوم (قابلیت اطمینان سیستم قدرت)
2-1-        مفهوم قابلیت اطمینان سیستم قدرت .14

مدل قابلیت اطمینان 16
ارزیابی کفایت سیستم قدرت شامل منابع تولید تجدیدپذیر .19
2-3-1- تکنیک محاسبه شاخص­های قابلیت اطمینان در سطح اول 19
فصل سوم (مدل قابلیت اطمینان مزارع بادی)

انواع تکنولوژی­های تولید برق در نیروگاه­های بادی .23
3-1-1- نوع اول- نوع سرعت ثابت .24
3-1-2-نوع دوم- توربین با سرعت متغیر محدود مجهز به جعبه دنده چند مرحله­ای 25
3-1-3- نوع سوم- نوع سرعت متغیر با مبدل الکترونیک قدرت جزئی .25
3-1-4- نوع چهارم- تکنولوژی سرعت متغیر با درایو مستقیم و مجهز به مبدل قدرت کامل .26
3-1-5- نوع پنجم- تکنولوژی سرعت متغیر با جعبه دنده یک مرحله­ای و مبدل الکترونیک قدرت کامل 29
3-1-6- نوع ششم- تکنولوژی سرعت متغیر با جعبه دنده چند مرحله­ای و مبدل الکترونیک قدرت کامل .30
3-1-7- نوع هفتم- تکنولوژی سرعت متغیر با مبدل الکترونیک قدرت جزئی مجهز به ژنراتور القایی دو سو تغذیه شونده بدون جاروبک .31
3-2- چگونگی تولید برق توسط نیروگاه­های بادی 32
3-2-1- مدل قابلیت اطمینان برای واحد بادی بر اساس تکنولوژی ژنراتور القایی دو سو تغذیه شونده .33
3-2-1-1- معرفی اجزای تشکیل دهنده واحد بادی و به دست آوردن مدل قابلیت اطمینان واحد بر اساس خرابی اجزا 34
3-2-1-2- تأثیر عدم قطعیت سرعت باد بر مدل قابلیت اطمینان واحد بادی 41
3-2-1-3-مدل کامل قابلیت اطمینان مزرعه بادی .43
فصل چهارم (تکنیک­های مختلف خوشه­بندی)
4-1- اساس خوشه­بندی .46
4-2- انواع روش­های خوشه­بندی 47
4-3- خوشه­بندی فازی 48
4-4- معیارهای کارایی .55
4-4-1- تابع ارزیابی ضریب افراز 56
4-4-2- تابع ارزیابی آنتروپی افراز .56
4-4-3- تابع Fukuyama and Sugeno 57
4-4-4- تابع Xie and Beni .57
4-4-5 تابع N.Zahid .58
4-4-6- تابع M.Ramze Rezaee .60
فصل پنجم (مقایسه روش­های مختلف خوشه­بندی بر اساس ارزیابی کفایت سیستم قدرت شامل مزارع بادی)
5-1- خوشه­بندی میانگین فازی .64
5-1-1- تعیین مدل قابلیت اطمینان 65
5-1-2- مطالعه قابلیت اطمینان سیستم RBTS 66
5-2- مطالعه با اعمال خوشه­بندی سخت یکنواخت و در نظر گرفتن نقطه میانی به عنوان مرکز خوشه   .66
5-3- مطالعه با اعمال خوشه­بندی سخت یکنواخت و در نظر گرفتن مرکز خوشه بر اساس وزن دهی داده­های موجود در خوشه   .70
5-4- مطالعه با اعمال خوشه­بندی سخت و تعیین محدوده خوشه­ها و مراکز آن­ها بر اساس بهینه­سازی تابع هدف مبتنی بر فاصله بین داده­ ها   73
5-5- خوشه­بندی میانگین فازی .76
5-5-1- تعیین مدل قابلیت اطمینان 76
5-5-2- نتایج شبیه­سازی بر اساس مدل مناسب قابلیت اطمینان مزرعه بادی .78
5-5-2-1- مطالعه قابلیت اطمینان سیستم RBTS78
5-5-2-2- مطالعه قابلیت اطمینان سیستم IEEERTS .80
فصل ششم (نتیجه­گیری و پیشنهاد برای انجام کارهای آتی)

نتیجه­گیری .83
پیشنهاد برای انجام کارهای آتی 8
 
فهرست جدول ها
جدول 1-1- تعدادی از مزارع بادی با ظرفیت زیاد 6
جدول 1-2 : ظرفیت تولید برق در 10 کشور دارای مزارع بادی با ظرفیت بالا .7
جدول 3-1- قسمت­های تشکیل دهنده جعبه دنده و نرخ خرابی آن­ها در سال­های 1997 تا 2005 .36
جدول 3-2- اطلاعات مربوط به نرخ خرابی و زمان متوسط تعمیر المان­های تشکیل دهنده واحد بادی.38
جدول 4-1- معیارهای تشابه بر اساس توابع فاصله مختلف54
جدول5-1 : مدل قابلیت اطمینان 4 حالته مزرعه بادی66
جدول 5-2 : مدل قابلیت اطمینان 5 حالته مزرعه بادی.66
جدول 5-3 : مدل قابلیت اطمینان 6 حالته مزرعه بادی .67
جدول 5-4 : مدل قابلیت اطمینان 7 حالته مزرعه بادی.67
جدول 5-5 : مدل قابلیت اطمینان 8 حالته مزرعه بادی .68
جدول 5-6 : مقدار شاخص انرژی تأمین نشده در حالات مختلف.68
جدول 5-7 : مدل قابلیت اطمینان 4 حالته مزرعه بادی.69
جدول 5-8 : مدل قابلیت اطمینان 5 حالته مزرعه بادی.69
جدول 5-9 : مدل قابلیت اطمینان 6 حالته مزرعه بادی70
جدول 5-10 : مدل قابلیت اطمینان 7 حالته مزرعه بادی70
جدول 5-11 : مدل قابلیت اطمینان 8 حالته مزرعه بادی.71
جدول 5-12 : مقدار شاخص انرژی تأمین نشده در حالات مختلف.71
جدول 5-13 : مدل قابلیت اطمینان 4 حالته مزرعه بادی.72
جدول 5-14 : مدل قابلیت اطمینان 5 حالته مزرعه بادی72
جدول 5-15 : مدل قابلیت اطمینان 6 حالته مزرعه بادی73
جدول 5-16 : مدل قابلیت اطمینان 7 حالته مزرعه بادی73
جدول 5-17 : مدل قابلیت اطمینان 8 حالته مزرعه بادی74
جدول 5-18 : مقدار شاخص انرژی تأمین نشده در حالات مختلف74
جدول 5-19- نتایج اعمال الگوریتم خوشه­بندی به واحد بادی 3 مگاواتی.75
جدول 5-20- مدل قابلیت اطمینان واحد 3 مگاواتی.76
جدول 5-21- مدل قابلیت اطمینان مزرعه بادی 30 مگاواتی76
جدول 5-22- شاخص مقدار متوسط بار قطع شده بر حسب ساعت در سال 78
جدول 5-23- شاخص مقدار متوسط انرژی تأمین نشده.78
جدول 5-24- تأثیر افزایش سرعت باد بر شاخص­های قابلیت اطمینان.79
جدول 5-25- مطالعه قابلیت اطمینان سیستم IEEERTS 80
 
فهرست شکل ها
شکل 1-1- افزایش ظرفیت توربین­های بادی نصب شده در جهان 5