کتاب ریزشبکه‌ها و سیستم‌های کنترل

کتاب ریزشبکه‌ها و سیستم‌های کنترل

درباره کتاب ریزشبکه‌ها و سیستم‌های کنترل

کتاب ریزشبکه‌ها و سیستم‌های کنترل یک منبع علمی و کاربردی برای درک عمیق مفاهیم و فناوری‌های مرتبط با ریزشبکه‌ها و سیستم‌های کنترل پیشرفته است. این اثر با بررسی تکنیک‌های مدرن در طراحی، بهره‌برداری و کنترل ریزشبکه‌ها، به‌ویژه در زمینه انرژی‌های تجدیدپذیر و پایداری شبکه، مورد توجه مهندسان، پژوهشگران و علاقه‌مندان به حوزه برق و انرژی قرار گرفته است.

موضوعات کلیدی کتاب

• مبانی ریزشبکه‌ها: معرفی مفاهیم پایه و اصول عملکرد ریزشبکه‌ها.
• سیستم‌های کنترل پیشرفته: بررسی تکنیک‌های کنترل برای بهینه‌سازی عملکرد ریزشبکه‌ها.
• انرژی‌های تجدیدپذیر: ادغام منابع انرژی تجدیدپذیر مانند خورشیدی و بادی در ریزشبکه‌ها.
• پایداری و قابلیت اطمینان: روش‌های تضمین پایداری شبکه و مدیریت بار در ریزشبکه‌ها.
• مدل‌سازی و شبیه‌سازی: ابزارها و تکنیک‌های مدل‌سازی برای بهبود کارایی سیستم‌های کنترل.

ویژگی‌های برجسته کتاب

• ترکیب دانش نظری و عملی: ارائه مفاهیم علمی همراه با مثال‌های واقعی و کاربردی.
• رویکرد چندجانبه: پوشش جنبه‌های فنی، اقتصادی و زیست‌محیطی در طراحی ریزشبکه‌ها.
• مطالب به‌روز: تمرکز بر فناوری‌ها و روش‌های مدرن در کنترل و مدیریت شبکه‌های کوچک برق.
• مطالعات موردی: ارائه نمونه‌های واقعی برای درک بهتر چالش‌ها و راهکارها در این حوزه.

چرا کتاب ریزشبکه‌ها و سیستم‌های کنترل را بخوانیم؟

این کتاب منبعی ارزشمند برای یادگیری مفاهیم نوین و تکنولوژی‌های روز در زمینه ریزشبکه‌ها و سیستم‌های کنترل است. اگر به دنبال بهبود دانش فنی خود در این حوزه یا دستیابی به راهکارهایی برای افزایش بهره‌وری و پایداری شبکه‌های برق هستید، این اثر می‌تواند شما را یاری کند.

مخاطبان کتاب

• مهندسان برق و انرژی
• پژوهشگران حوزه ریزشبکه‌ها و سیستم‌های کنترل
• دانشجویان رشته‌های مهندسی برق و انرژی
• متخصصان حوزه انرژی‌های تجدیدپذیر

سفارش کتاب ریزشبکه‌ها و سیستم‌های کنترل

برای تهیه کتاب ریزشبکه‌ها و سیستم‌های کنترل و بهره‌گیری از مطالب علمی و کاربردی آن، به بخش فروشگاه سایت مراجعه کنید یا با ما تماس بگیرید. این کتاب راهنمایی کامل برای تسلط بر مفاهیم و مهارت‌های مرتبط با ریزشبکه‌ها و کنترل آن‌ها خواهد بود.

در ادامه فهرست این کتاب قابل مشاهده است:

مقدمه 13
فصل 1: آشنایی با ریز شبکه 17
1-1- ریز شبکه 17
1-1-1- تعریف ریزشبکه 19
1-2- اصول ریزشبکه و نحوه کار آنها 20
1-2-1- جزیرهای شدن شبکه توزیع برق 22
1-3-1- ویژگیهای جزیرهای شدن شبکه توزیع برق 22
1-3-2- مزایای شبیه سازی آموزش 23
1-3-3- مزایا و معایب عملکرد جزیرهای شدن شبکه توزیع برق 24
1-3-4- جزیرهای شدن شبکه توزیع برق غیر عمدی 24
1-3-5- شناسایی جزیرهای شدن شبکه توزیع برق 25
1-3-6- روشهای شناسایی جزیرهای شدن شبکه توزیع برق 26
1-3-7- جزیرهای شدن شبکه توزیع برق عمدی 27
1-3-7-1- موقعیت بهره برداری جدید 27
1-3-7-2- تغذیه چند سویه جریان خط 27
1-3-8- كاهش جریان خطا در جزیرهای شدن شبکه توزیع برق 28
1-3-9- برق دار شدن از چند نقطه در جزیرهای شدن شبکه توزیع برق 29
1-3-10- نتیجه گیری جزیرهای شدن شبکه توزیع برق 29
1-3-11- بهره برداری جزیرهای شدن شبکه توزیع برق 31
1-3-12- دسته بندی بارها در جزیرهای شدن شبکه توزیع برق 31
1-3-13- راه اندازی با بار سرد در جزیرهای شدن شبکه توزیع برق 32
1-3-14- بارهای وابسته به ولتاژ و فرکانس در جزیرهای شدن شبکه توزیع برق 32
1-3-15- قطع بارها در جزیره ای شدن شبکه توزیع برق 33
1-3-16- جزیرهای شدن شبکه توزیع برق و بازیابی مجدد سیستم پس از آن 33
1-3-17- خلاصه ای از شرایط مورد نیاز برای عملكرد جزیرهای شدن شبکه توزیع برق 35
1-3-18- مشكلات اساسی بهره برداری جزیرهای 36
1-3-19 طراحی شبكه با در نظر گرفتن امكان بهرهبرداری جزیرهای شبکه توزیع برق 37
1-3-19-1- ذخیره سازی توان جهت كنترل فركانس 37
1-3-19-2- نمونه های جزیرهای شدن شبکه توزیع برق در اسپانیا 37
1-4- قدرت مولد پشتیبان و پیک تقاضا 38
1-4-1- کاربردهای ژنراتور داخلی 38
1-4-2- برنامه¬های کاربردی ژنراتور در فضای باز 38
1-5- تولید برق سبز 39
1-5-1- نیروی خورشیدی 39
1-5-2- قدرت باد 39
1-5-3- بانک های باتری پشتیبان 40
1-6- هزینه انرژیهای تجدیدپذیر و سیستم های ذخیره سازی انرژی 40
1-7- ایستگاه کنترل 41
1-8- مزایای ریز شبکه‌‌ 42
1-9- ساختار ریز شبکه 42
1-9-1- ریز شبکه AC 43
1-9-2- ریزشبکه DC 43
1-9-3- ریزشبکه ترکیبی AC-DC 45
1-10- کاربردهای ریزشبکه 46
1-10-1- ریزشبکه‌های مستقل جزیره‌ای 46
1-10-2- ریزشبکه‌های با منابع تجدیدپذیر فراوان 46
1-10-3- ریزشبکه مجتمع انرژی برای تقاضاهای متنوع 47
1-11- سیستم ذخیره انرژی 48
1-11-1- ریزشبکه و سیستم ذخیره ساز انرژی (باتری) 48
1-11-2- طیف تاب آوری 49
1-11-2- نقش ذخیره انرژی در راه حل ریزشبکه 51
1-11-3- دیدگاههای میدانی 52
1-12- اتصال ریز شبکه ها به یکدیگر 53
1-13- مزایای فنی و اقتصادی ریز شبکه 54
1-13-1- مسائل زیست محیطی 54
1-13-2- مسائل بهرهبرداری و سرمایه گذاری 54
1-13-3- کیفیت توان 54
1-13-3-1- چالشها و معایب توسعه ریزشبکه 54
1-13-3-2- مسائل مدیریتی و بهره برداری در ریز شبکه ها 55
1-13-3-3- تعامل دینامیکی ریزشبکه با شبکه اصلی 55
1-14- لزوم استفاده از میکروگریدها یا ریزشبکه ها 56
1-15- جمع بندی 58
فصل 2: کاربرد ریزشبکه 59
2-1- انواع راهکارهای کنترلی ریزشبکه ها 59
2-1-1- راهکارهای کنترلی در ریزشبکه های AC 59
2-1-2- راهکارهای کنترلی در ریزشبکه های DC 60
2-1-3- راهکارهای کنترلی ریزشبکه های ترکیبی 61
2-2- سیستمهای انرژی نو به کار رفته در ریزشبکه ها و مدلسازی در متلب 61
2-2-1- انرژی خورشیدی 62
2-2-2- توربین بادی 63
2-2-3- سیستم تولید همزمان برق و حرارت 64
2-2-4- سیستم های ذخیره کننده انرژی 65
2-2-4-1- کاربردهای سیستم ذخیرهساز انرژی در ریزشبکه 65
2-2-5- پیل سوختی 66
2-2-6- الکترولایزر 66
2-2-7- ابر خازن 67
2-3- مزایای ریزشبکه و کنترل آن 67
2-3-1- مزایای فنی و اقتصادی ریز شبکه 71
2-4- چالشها و معایب توسعه ریزشبکه و کنترل آن 71
2-5- مسائل مدیریتی و بهره برداری در ریز شبکه ها 72
2-6- تعامل دینامیکی ریزشبکه با شبکه اصلی 72
2-7- ریزشبکه ها و سیستمهای مدیریت شبکه های توزیع فعال 72
2-10- اقتصاد ریزشبکه ها 74
2-10-1- موضوعات اساسی در اقتصادی ریزشبکه ¬ها 74
2-10-2- اقتصاد ریزشبکه ها و شبکه های برق سنتی 75
2-11- تمرکز کنترلی در بهینه سازی عملکرد ریزشبکه ¬ها 76
فصل 3: سیستم کنترل ریزشبکه 77
3-1- انواع شیوه‌های کنترل زیرشبکه‌ها از نظر نوع پیاده¬سازی‎ 77
3-1-1- کنترل متمرکز 77
3-1-2- کنترل نامتمرکز 78
کنترل توزیع شده 79
3-2- انواع استراتژی های کنترل زیرشبکه ها 79
3-2-1- استراتژی پایه و پیرو 79
3-2-2- استراتژی همتا به همتا 80
3-3- کنترل سلسله مراتبی 82
3-3-1- سطح کنترل نخست 83
3-3-2- سطح کنترل دوم 85
3-3-5- سطح کنترل سوم 87
3-4-1 چالش‌های موجود در سیستم های ریزشبکه 89
3-4-1- نوع مدل اعم از خطی یا غیرخطی بودن 89
3-4-2- در نظر گرفتن اثر اغتشاشات در فرایند مدلسازی 89
3-4-3- عدم قطعیتهای مدلسازی 89
3-4-4- توپولوژی متغیر شبکه 90
3-4-5- در نظر گرفتن تاخیر در شبکه‌های ارتباطی میان عوامل ریز شبکه 90
3-4-6- رخداد عیب در تجهیزات مختلف ریزشبکه 90
3-4-7- حملات سایبری 91
-4-8- دسترسی به پارامترها و متغیرهای مورد نیاز برای پیاده‌سازی کنترل‌کننده‌های ریزشبکه 91
فصل 4: کنترل مدل ریز شبکه ترکیبی 93
4-1- طرح مسئله 93
4-2- تعریف فرضیات 94
4-3- استخراج معادلات دینامیکی 96
رویکرد کنترلی 104
منابع و مآخذ 111

در ادامه بخشی از مطالب این کتاب قابل مشاهده است:

در یک سیستم مبتنی بر نرم افزار، کنترل کننده می­تواند تامین انرژی را به روش­های مختلف مدیریت کند؛ اما این یک مثال است. یک کنترلر پیشرفته می­تواند تغییرات لحظه­ای قیمت برق را در شبکه مرکزی ردیابی کند. (قیمت عمده فروشی برق به طور مداوم بر اساس عرضه و تقاضای برق در نوسان است). اگر قیمت انرژی در هر مقطعی ارزان باشد، ممکن است به جای استفاده از انرژی از مثلاً پنل­های خورشیدی خود، برق را از شبکه مرکزی برای خدمات رسانی به مشتریان خود خریداری کند. پنل­های خورشیدی ریزشبکه می­توانند در عوض سیستم­های باتری آن را شارژ کنند. بعداً در روز، زمانی که برق شبکه گران می­شود، ریزشبکه ممکن است به جای استفاده از برق شبکه، باتری­های خود را تخلیه کند.

ریزشبکه‌ها ممکن است حاوی منابع انرژی دیگری باشند مانند گرما و نیرو ترکیبی، نیروی باد، ژنراتورهای موتورهای رفت و برگشتی، سلول‌های سوختی که پیچیدگی و تفاوت‌های ظریف‌تری را به این جایگشت‌ها اضافه می‌کنند.

منابع ریزشبکه از طریق الگوریتم‌های پیچیده با هم کار می‌کنند که از مجموع اجزای آن بیشتر است. آنها عملکرد سیستم را به سطحی از کارایی هدایت می­کنند که هیچ یک به تنهایی قادر به انجام آن نیست. همه این ارکستراسیون به شیوه­ای تقریباً آنی مدیریت می­شود که به طور مستقل. نیازی به دخالت انسان نیست.

1. ریزشبکه‌ها چه ویژگی‌های خاصی دارند که آنها را از شبکه‌های برق معمولی متمایز می‌کند؟
📌 پاسخ: ریزشبکه‌ها به عنوان سیستم‌های مقیاس کوچک و مستقل، قادر به عملکرد به‌صورت جزیره‌ای هستند و می‌توانند از منابع انرژی تجدیدپذیر و ذخیره‌سازی انرژی برای مدیریت توان استفاده کنند.

فصل 1: آشنایی با ریز شبکه

2. ریزشبکه چیست؟
🔋 پاسخ: ریزشبکه یک سیستم انرژی مستقل است که شامل تولید، ذخیره‌سازی و توزیع برق به صورت جزیره‌ای یا متصل به شبکه اصلی است. این سیستم می‌تواند از منابع مختلف انرژی مانند خورشیدی، بادی، و سیستم‌های ذخیره‌سازی بهره‌برداری کند.

3. جزیره‌ای شدن شبکه توزیع برق چه زمانی رخ می‌دهد و چه ویژگی‌هایی دارد؟
⚡ پاسخ: جزیره‌ای شدن شبکه زمانی اتفاق می‌افتد که شبکه توزیع از شبکه اصلی جدا می‌شود و قادر به تأمین برق به‌صورت مستقل می‌شود. ویژگی‌های آن شامل شبیه‌سازی آموزشی و شناسایی مشکلات به‌ویژه در شرایط بحرانی است.

فصل 2: کاربرد ریزشبکه

4. ریزشبکه‌ها چگونه می‌توانند به کاهش مصرف انرژی و افزایش کارایی کمک کنند؟
🌱 پاسخ: ریزشبکه‌ها می‌توانند به‌وسیله ترکیب منابع تجدیدپذیر و ذخیره‌سازی انرژی، کارایی مصرف انرژی را بهبود بخشیده و از نظر اقتصادی نیز به‌صرفه‌تر باشند.

5. چه چالش‌هایی در توسعه و کنترل ریزشبکه‌ها وجود دارد؟
⚙️ پاسخ: برخی از چالش‌های توسعه و کنترل ریزشبکه‌ها شامل مسائل مدیریتی، مشکلات در تعامل دینامیکی با شبکه اصلی، و حملات سایبری است که ممکن است بر عملکرد آن تأثیر بگذارد.

فصل 3: سیستم کنترل ریزشبکه

6. انواع شیوه‌های کنترل ریزشبکه‌ها چیست؟
📡 پاسخ: کنترل ریزشبکه‌ها می‌تواند به‌صورت متمرکز، نامتمرکز یا توزیع‌شده انجام شود که هرکدام مزایا و چالش‌های خاص خود را دارند.

7. استراتژی‌های کنترل در ریزشبکه‌ها چگونه عمل می‌کنند؟
⚙️ پاسخ: استراتژی‌های کنترل می‌توانند شامل استراتژی‌های پایه و پیرو یا استراتژی‌های همتا به همتا باشند که هدف آنها بهینه‌سازی عملکرد ریزشبکه است.

فصل 4: کنترل مدل ریز شبکه ترکیبی

8. در کنترل مدل ریزشبکه ترکیبی چه معادلاتی استخراج می‌شود؟
🔍 پاسخ: معادلات دینامیکی ریزشبکه ترکیبی بر اساس فرضیات خاص سیستم طراحی می‌شوند و به‌منظور تحلیل رفتار و بهینه‌سازی عملکرد ریزشبکه مورد استفاده قرار می‌گیرند.