کنترل سیستم توربین گازی صنعتی
به این مطلب امتیاز دهید!

کنترل سیستم توربین گازی صنعتی در مشاوره انجام پایان نامه برق و مشاوره انجام پایان نامه برق کنترل

کنترل سیستم توربین گازی صنعتی در این مقاله بررسی می گردد.

توربین گازی وسیله‌ای برای تولید انرژی است که با در نظر گرفتن اندازه و وزنش، قابلیت تولید مقدار زیادی انرژی را داراست. تکنولوژی توربین گاز در طول سی سال گذشته پیشرفت بسیاری کرده است تا جایی‌که بازده‌ی آن با افزایش 15 درصدی، به حدود 45 درصد رسیده است. علاوه بر دلایل ذکرشده، عمر طولانی نیز از دیگر عوامل استفاده‌ی روزافزون از این نوع توربین است. از میان تمامی محرک‌های اصلی ، توربین گازی دارای کمترین هزینه‌ی اولیه، کمترین هزینه‌ی تعمیر و نگهداری و همچنین سریع‌ترین زمان رسیدن به شرایط نامی است. انرژی مکانیکی تولیدشده در توربین‌ها به صورت دورانی بوده و لذا در صنعت برای چرخاندن دستگاه‌های مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد. ژنراتور توربین‌ گازی به‌صورت گسترده برای تولید توان مورد استفاده قرار می‌گیرد. این نوع ژنراتور در مناطق دوردست که امکان اتصال به شبکه‌ی سراسری وجود ندارد، انتخاب مناسبی هستند. همچنین، این ژنراتورها در مکان‌هایی که تغییرات بار و یا قطعی توان به‌صورت معمول رخ می‌دهد، جهت افزایش اطمینان شبکه، مورد استفاده قرار می‌گیرند.

توربین‌های گازی در صنایع هواپیمایی به عنوان موتور محرک، در صنایع نفت و گاز و پتروشیمی به عنوان محرک ژنراتور، کمپرسور و پمپ و در نیروگاه‌های حرارتی به عنوان محرک ژنراتور استفاده می‌شوند. در ابتدا توربین‌های گازی عمدتاً در صنایع هواپیمایی مورد استفاده قرار می‌گرفت اما با افزایش تقاضا برای انرژی الکتریکی و لزوم استفاده از ماشین‌هایی با حجم کوچک، سرمایه‌ی اولیه‌ی کم و زمان راه‌اندازی کوتاه برای تبدیل انرژی گرمایی به کار مکانیکی، استفاده از توربین‌های گازی در صنایع دیگر به ویژه صنعت برق روز‌به‌روز افزایش یافت.

انواع مدل‌های ارائه شده برای سیستم توربین گازی صنعتی شامل مدل Rowen، مدل IEEE، مدل CIGRE و مدل Silvio Simani می‌باشد. یکی از جدیدترین مدل‌های ارائه شده برای سیستم‌های توربین گازی، مدل Rowen توسعه‌یافته می‌باشد. از مزایای این مدل نسبت به نمونه‌های قبلی مشابه، می‌توان به مواردی همچون در نظر گرفتن پره‌های IGV به‌عنوان یکی از متغیرهای حالت سیستم و اعمال تأثیرات آن بر دمای خروجی توربین گاز، امکان دسترسی به اطلاعات عملکردی و داده‌های واقعی مربوط به توربین و نیز جامع بودن آن به دلیل در نظر گرفتن عوامل تأثیرگذار نظیر تأخیر و اغتشاش در ساختار مدل است. در شکل زیر نمای کلی یک توربین گاز نشان داده شده است.

کنترل سیستم توربین گازی صنعتی - مشاورتز

کنترل سیستم توربین گازی صنعتی – مشاورتز

با وجود تمام مزایا و کاربردهای توربین گازی، استفاده از این سیستم‌ها به دلیل سختی کنترل دور آنها با مشکلاتی روبه‌رو است به طوری‌که تخمین زده می‌شود حدود یک‌چهارم قیمت خود توربین صرف کنترل و راه‌اندازی آن می‌شود. برای مواجهه با این چالش، جهت کنترل این سیستم‌ها، می‌توان از روش‌های هوشمند بهره برد. به‌طور خلاصه می‌توان مزایای استفاده از کنترل‌کننده‌های هوشمند در پایدارسازی سیستم‌های توربین گازی صنعتی را به صورت زیر برشمرد:

  • کنترل سیستم توربین گازی صنعتی به روش کنترل هوشمند فازی:
  • کنترل پارامتر سرعت و حذف سیگنال‌های اغتشاش در مدل توربین‌های گازی بدون نیاز به اطلاع‌داشتن از مقدار دقیق دینامیک‌های سیستم

لازم به ذکر است که روش‌های بسیاری جهت کنترل توربین‌های گازی زمانی‌که مدل سیستم و اطلاعات کامل آن در دسترس باشد، وجود دارد. ولی زمانی‌که اطلاعات کافی در دسترس نیست و شرایط کاری پیوسته در حال تغییر است و همچنین سیستم شدیداً تحت تأثیر تصمیم‌های اپراتور است، این روش‌ها کارایی لازم را ندارند. در این‌گونه موارد استفاده از روش‌های هوشمند به‌ویژه کنترل فازی از اولویت بالایی برخوردار است.

 

  • کنترل سیستم توربین گازی صنعتی به کمک روش الگوریتم ژنتیک: عدم نیاز به فرد خبره در طراحی کنترل فازی

باید توجه داشت که با وجود مزایای کنترل‌کننده‌های هوشمند فازی، طراحی این کنترل‌گرها، به دلیل ساختار غیرخطی آنها، با مشکلاتی از جمله تعریف توابع عضویت و پایگاه قواعد روبه‌رو است به طوری‌که نیاز به فردی خبره جهت تعیین این موارد در طراحی کنترل فازی وجود دارد. برای رفع نیاز به فرد خبره در ساختار این کنترل‌گرها، الگوریتم ژنتیک جهت بهینه‌سازی توابع عضویت و قوانین استفاده خواهد شد.

امیدواریم خواندن این مقاله مفید برای مشاوره انجام پایان نامه برق کنترل باشد، در صورتیکه تمایل به سفارش مشاوره انجام پایان نامه برق کنترل دارید، با تکمیل فرم زیر تیم مشاورتز در خدمت شما متقاضی گرامی می باشد.

 

این محتوا می تواند برای سرچ های زیر مفید باشد

کنترل سیستم توربین گازی صنعتی ، مدلسازی سیستم توربین گازی صنعتی ، توربین گازی صنعتی ، مدل Rowen برای توربین گازی صنعتی، مدل IEEE برای توربین گازی صنعتی ، مدل CIGRE برای توربین گازی صنعتی ، مدل Silvio Simani برای توربین گازی صنعتی ، پایدارسازی سیستم‌های توربین گازی 

منبع