چکیده
نیاز به وجود یک سیستم نظارتی در جهت بهینه سازی تولید، کنترل بار و کنترل فرکانس شبکه باعث شده است که در سیاستگذاری جدید وزارت نیرو از سیستم مذکور استفاده شود. در همین راستا نرم افزارهایی در این زمینه طراحی شده است که به عنوان نمونه می توان به نرم افزار طراحی شده توسط شرکت آلمانی تکنوماتیک اشاره کرد که اخیرا توسط وزارت نیرو جهت نصب در نیروگاه های کارون 1، کارون 3 و مسجد سلیمان خریداری شده است. هزینه این نرم افزار حدودا یکصد هزار یورو می باشد.
لذا نیاز به وجود چنین سیستمی جهت پیاده سازی در نیروگاه های کشور و همچنین نظر به هزینه نسبتا بالای نمونه خارجی، انگیزه ای شد که در این پایان نامه مطالعاتی در این زمینه انجام داده و نرم افزاری با قابلیت های مشابه طراحی گردد.
در طراحی این نرم افزار با مطالعه قابلیت های نمونه خارجی و مطالعه و بررسی اطلاعات یکی از نیروگاه ها و اسناد و مدارک مربوطه، ضمن شناسایی سیستم مذکور و قابلیت های مورد انتظار آن، فلوچارت و الگوریتم مربوطه را طراحی نموده و براساس آن نرم افزار سیستم طراحی گردید.
مقدمه
سیاست کلی وزارت نیرو در بخش انرژی تبادل آن با کشورهای همسایه می باشد. در حال حاضر تبادل انرژی با کشورهای ترکیه، جمهوری آذربایجان، ارمنستان، ترکمنستان و عراق صورت می گیرد و در آینده ای نزدیک این ارتباط با کشور روسیه نیز برقرار خواهد شد. لذا با توجه به توسعه شبکه و تبادل انرژی به صورت فرامرزی لازم است که از بروز نوسانات فرکانس در شبکه جلوگیری به عمل آورد. نیروگاه دز تنها نیروگاه کشور است که کنترل فرکانس شبکه را بر عهده دارد. این فرآیند توسط یک واحد flat با توان 65MW انجام می شود که مطمئنا به تنهایی جوابگوی شبکه در آینده ای نزدیک نخواهد بود و عدم ثبات شبکه باعث ایجاد مشکلات عدیده ای در کل سیستم و همچنین مانع از تبادل انرژی به صورت فرامرزی خواهد گردید.
سیاست کلی وزارت نیرو در این راستاست که کلیه نیروگاه های جدیدالاحداثی را که ساخته و یا در حال ساخت می باشند در صورت امکان به سیستم کنترل بار – فرکانس مجهز نماید.
با عنایت موارد فوق، در این پایان نامه سعی شده است در طراحی نرم افزار مشخصات واحد، منحنی کارکرد واحدها و نواحی مجاز و غیرمجاز هر واحد را لحاظ نموده و تقریبا تمامی فانکشن های نمونه خارجی را پوشش دهم. نرم افزار فوق جهت استفاده در نیروگاه های آبی طراحی شده است ولی با اندکی اصلاح قابل استفاده در تمام انواع نیروگاه ها اعم از حرارتی، گازی و بخار می باشد.
قبل از توضیح نرم افزار مذکور لازم است مروری بر فرآیند نیروگاه آبی به عنوان نمونه داشته باشیم و همچنین برخی واژه ها و تعاریف مربوطه را ذکر نماییم.
فصل اول
مقدمه ای بر سیستم های اصلی نیروگاه
1-1) انواع سد
سدها از نظر جنس به دو نوع کلی بتونی و خاکی دسته بندی می شوند.
در سدهای بتونی همه قسمت های آن مثل تاج و سرریز و… از بتون ساخته می شوند و معمولا در جاهایی ساخته می شود که فاصله دو کوهی که در آن قسمت ساخته می شود از هم کم است اصطلاحا طول تاج کم باشد، در سدهای خاکی هسته از سنگ یا بتون و سرریز آن از بتون است و بقیه قسمت ها از خاک ساخته می شود. از نظر آبگیری سدها به دو نوع مخزنی و جریانی تقسیم می شوند. روش کلی کار سدهای جریانی به این شکل است که آب را از مسیر خود با یک شیب کمتر منحرف می کنند و آن را در یک مخزن آرامش جمع کرده سپس با کانال کشی آب را به محل توربین می برند. ولی در سد مخزنی حجم زیادی از آب پشت سد ذخیره می شود. در بعضی از انواع سدها که فقط برای پیک بار (زمان بیشترین مصرف برق در هر شبانه روز) استفاده می شوند در هنگام مورد نیاز آب از پشت سد وارد توربین ها شده و برق تولید می کند و آب خروجی از توربین ها در یک مخزن دیگر جمع می شود و در ساعات آخر شب یا اوایل صبح به وسیله پمپ این آبها را به پشت سد پمپاژ می کنند. (سد و نیروگاه سیاه بیشه)
2-1) شیر پروانه ای
Butterfly Valve (BFV: شیر اصلی ورودی آب برای هر واحد از نوع شیر پروانه ای است که فقط وضعیت باز و بسته دارد و با چرخش 90 درجه آب ورودی را قطع یا وصل می کند رابطه دبی آب عبوری و درصد گشودگی شیر خطی نیست مثلا با 25 درصد گشودگی تقریبا کل آب عبور می کند. در صورتی که در هنگام کار واحد این شیر کاملا باز نشود، دیسک آن با مقاومت در برابر آب باعث ایجاد شدن یک سری حباب خلا می شود که این حباب ها باعث کنده شدن ذرات دیسک و خوردگی آن می شوند که به آن پدیده (کاویتاسیون) می گویند. برای جلوگیری از این کار دریچه را توخالی و با محفظه هایی می سازند که آب راحتتر عبور کند.
تعداد صفحه : 85
چکیده...............................................................................................................................- 11
- مقدمه ...............................................................................................................................- 12
- فصل اول ..........................................................................................................................- 14
- 1-1 ) انواع سد....................................................................................................................- 14
- 2-1 ) شیر پروانه ای ...........................................................................................................- 14
- 3-1 ) توربین : ....................................................................................................................- 16
- 17 -.................................................................................................. Kaplan 1-3-1 ) توربین
- 17 -..................................................................................................Francis 2-3-1 ) توربین
- 17 -....................................................................................................Pelton 3-3-1 ) توربین
- 19 -............................................................................................................ Spiral Case (4-1
- 5-1 ) یاتاقانها : ..................................................................................................................- 19
- 19 -........................................................................................................................ (1-5-1
- 19 -........................................................................................................................ (2-5-1
- 20 -........................................................................................................................ (3-5-1
- 6-1 ) ژنراتور : ..................................................................................................................- 20
- 22 -...........................................................................................(Excitation) 7-1 ) سیستم تحریک
- 8-1 ) ترانسفورماتور افزاینده ..................................................................................................- 22
- 23 -.....................................................................................:(Auxiliary) 9-1 ) سیستم های آمکی
- 23 -..........................................................................................: Cooling 1-9-1 ) سیستم های
- 23 -........................................................................................... : Compressed Air (2-9-1
- 24 -....................................................... : Drainage & Dewatering 3-9-1 )سیستم های پس آب
- 24 -..............................................................................: Safe AC و DC 10-1 ) سیستم های توزیع
- 25 -.................................................................................................... : AC 11-1 ) سیستم توزیع
- 26 -...................................................................................................... :( Brake) 12-1 ) ترمز
- 27 -.................................................................................................. : Governor 13-1 ) سیستم
- 28 -..................................................................... :(GCB) Generator Circuit Breaker (14-1
- 32 -........................................................................................................... :DCS 15-1 ) سیستم
- 32 -............................................................................................................ :UCB (1-15-1
- 32 -....................................................................................................... HV PLC(2-15-1
- 32 -............................................................................................ : Common PLC (3-15-1
- 32 -........................................................................................................... : RTU (4-15-1
- فصل دوم...........................................................................................................................- 37
- 37 -...............................................................................Joint Control 1-2 ) مود تکی یا خارج از
- 37 -.................................................................................................... Joint Control 2-2 ) مود
- 1-2-2 ) کنترل توان اکتیو (کنترل بار) ..................................................................................- 37
- 2-2-2 ) کنترل توان راکتیو : ..............................................................................................- 40
- 3-2-2 ) مود کنترل فرکانس : .............................................................................................- 41
- فصل سوم..........................................................................................................................- 47
- 1-3 ) برنامه مربوط به کنترل توان اکتیو (کنترل بار)....................................................................- 47
- 1-1-3 ) همه واحدها خاموش باشند .......................................................................................- 47
- 2-1-3 ) یک واحد روشن و در حالت کار است :......................................................................- 51
- 3-1-3 ) دو واحد روشن و در حال کار هستند .........................................................................- 54
- 4-1-3 ) هر سه روشن و در حال کار هستند . .........................................................................- 57
- 2-3 ) برنامه مربوط به کنترل توان راکتیو..................................................................................- 60
- 7 -
- 1-2-3 ) بررسی برنامه مربوط به قسمت کنترل توان راکتیو : ....................................................- 60
- 3-3 ) برنامه مربوط به کنترل فرکانس.......................................................................................- 63
- فصل چهارم .......................................................................................................................- 66
- 1-4 ) تست کنترل بار : .........................................................................................................- 66
- 2-4 ) تست کنترل توان راکتیو.................................................................................................- 69
- 3-4 ) تست کنترل فرکانس : ...................................................................................................- 72
- فصل پنجم..........................................................................................................................- 74
- 1-5 ) کنترل ازطریق سیستم کنترل نیروگاه.................................................................................- 74
- 74 -..................................................................................... (Manual Mode) 2-5 ) کنترل دستی
- 75 -........................................................................................: JC 3-5 ) کنترل ازطریق نرم افزار
- پیشنهادات
پایان نامه ارشد برق طراحی یک کنترلر نظارتی سیستم DCS
