پایان نامه : بررسی کاربرد فناوری اطلاعات در مدیریت و بهینه سازی مصرف انرژی مطالعه موردی :سیستم های … |
 |
2-1-مقدمه 8
2-2-تاریخچه مدیریت و بهینه سازی مصرف انرژی 8
2-2-1-دوره اول :صرفه جویی 1981-1973 9
2-2-2-دوره دوم :مدیریت انرژی 1993-1981 9
2-2-3-دوره سوم:خرید انرژی به بهای کمتر 2000-1993 10
2-2-4-دوره چهارم :توجه به مسائل زیست محیطی 2010-2000 11
2-2-5-دوره پنجم :فناوری پاک 2020-2010 11
2-3-مراحل مدیریت مصرف انرژی 12
2-3-1-مرحله اول: :شناسایی فرصت ها 12
2 -3-2-مرحله دوم :اولویت بندی فعالیت ها 13
2-3-3-مرحله سوم :به انجام رساندن فرآیندها به طور موفقیت آمیز 13
2-3-4-مرحله چهارم :مرحله بازبینی و اصلاح مستمر 13
2-4-کاربرد فناوری اطلاعات در مدیریت مصرف انرژی 14
2-4-1-نقش اینترنت و تجارت الکترونیک در مدیریت مصرف انرژی 14
2-4-2-مدیریت و برآورد نیاز به مصرف انرژی 15
2-4-3-روشهای کنترل شبکه ای 16
2-4-3-1-سیستم های SCADA 16
2-4-3-2-سیستم ذخیره سازی اطلاعات تجهیزات 17
2-4-3-3-سیستم مدیریت انرژی EMS 17
2-4-3-4-سیستم مدیریت تولید انرژی GMS 18
2-4-3-5-سیستم مدیریت توزیع انرژی DMS 18
2-4-4 –سیستم اطلاعات جغرافیایی GIS 19
2-4-4-1-منابع اطلاعات در سیستم GIS 20
2-4-4-2-کاربردهای GIS در صنعت انرژی 20
2-4-5-سیستم اطلاعات مشتری CIS و CRM 21
2-4-6-سیستم اطلاعات انرژی EIS 23
2-4-7-برنامه ریزی منبع انرژی ERP 24
2-4-8-ممیزی خریداران انرژی و برنامه های کاربردی 24
2-6-بررسی سیستم های SCADA 25
2-6-1-تاریخچه سیستم های SCADA 26
2-6-2-ساختار سیستم های SCADA 27
2-6-3-عملیات در سیستم های SCADA 28
2-6-4-مزایای استفاده از سیستم های SCADA 29
2-6-5-کاربرد سیستم های SCADA در مدیریت مصرف انرژی 30
2-7-نتیجه گیری فصل 31
فصل سوم :پیشینه پژوهشی ……………………………………………………………………………………………32
3-1-مقدمه 32
3-2-کاربرد سیستم های SCADA در مدیریت و بهینه سازی مصرف انرژی 32
3-2-1-صرفه جویی در مصرف انرژی 32
3-2-2-کاربرد سیستم های SCADA در افزایش بازدهی سازمان 32
3-2-3-مزایای صرفه جویی در مصرف انرژی 33
3-2-4-آنالیز ROI 33
3-3-مراحل و روشهای به کارگیری سیستم های SCADA در مدیرت انرژی 34
3-3-1-آنالیز و بررسی دقیق میزان مصرف انرژی و اوج بار مصرفی 34
3-3-2-آنالیز و اندازه گیری سایر داده های مورد نیاز در مدیریت مصرف انرژی 35
3-4-کاربرد سیستم های SCADA در افزایش راندمان 36
3-5-زمانبندی کارکرد مصرف کننده ها به وسیله سیستم های SCADA 38
3-6-کاربرد سیستم های SCADA در مدیریت سیستم روشنایی 38
3-7-کاربرد سیستم های SCADA در مدیریت و کنترل تجهیزات 40
3-8-کاربرد سیستم های SCADA در سازماندهی پرسنل فنی 40
3-9-کاربرد سیستم های SCADA در کاهش استهلاک تجهیزات 41
3-9-1-کاهش استهلاک تجهیزات با کم کردن حجم کاری 42
3-9-2-کاهش استهلاک با اعمال روش های کنترلی 42
3-10-کاربردسیستم های SCADA در صنعت برق 42
3-10-1-کاربرد سیستم هایSCADA درافزایش راندمان نیروگاه های برق 42
3-10-2-ایجاد شبکه های هوشمند و بهبود راندمان شبکه برق سراسری 43
3-11-کاربرد منطق فازی و هوش مصنوعی در مدیریت و بهینه سازی مصرف 43
3-11-1-استفاده از هوش مصنوعی در پیش بینی مقدار مصرف انرژی 43
3-11-2-بهره گیری از منطق فازی برای پیش بینی مقدار مصرف 44
3-12-کاربرد منطق فازی در کاهش مصرف انرژی در کوره های صنعتی 45
3-13-کاربرد سیستم های SCADA در مدیریت سیستم های مرتبط با دما 46
3-13-1-کاربرد سیستم های SCADA در مدیریت سیستم های گرمایشی 46
3-13-2-پایش و ثبت دقیق دما بر حسب زمان 46
3-13-3-امکان پیاده سازی روشهای پیشرفته کنترل دما 47
3-13-4-امکان استفاده از تقویم زمانی برای کارکرد سیستم تهویه مطبوع 48
3-14-داده کاوی اطلاعات سیستم های SCADA جهت افزایش امنیت 48
3-15-استفاده از میکرو کنترولرجهت بهبود عملکرد سیستم های SCADA 49
3-16-استفاده از قابلیت های نرم افزارSCADA در فرآیند کنترل 49
3-17-امکان استفاده از OPC در نرم افزار SCADA 50
3-18-استفده از سیستم های SCADA بر مبنای وب 50
3-19-استفاده از روشهای مدل سازی در مدیریت انرژی 51
3-20-جمع بندی تحقیقات گذشته 52
3-21-نتیجه گیری فصل 53
فصل چهارم :روش پیاده سازی ، آزمایش ها و نتایج…………………………………………………..55
4-1-مقدمه 55
4-2-اهداف مدیریت انرژی در کوره های الکتریکی 55
4-2-1-کاهش انرژی مصرفی در کوره های الکتریکی 56
4-2-2-کاهش اوج بار مصرفی در کوره های الکتریکی 56
4-3-فرآیند مصرف انرژی در یک کوره الکتریکی 56
4-3-1-اندازه گیری دما 59
4-3-2-اندازه گیری پارامترهای مرتبط با مصرف انرژی 60
4-3-3-کنترل توان در کوره های الکتریکی 61
4-4-طراحی فرآیند مدیریت مصرف انرژی در کوره های الکتریکی 63
4-4-1-تععین پارامترهای مورد نیاز جهت اندازه گیری و کنترل 63
4-4-2-انتخاب RTU ها جهت فرآیند مدیریت مصرف انرژی 64
4-4-3-ارتباط نرم افزار SCADA با RTU ها 65
4-4-4-پروتکل های ارتباطی 66
4-4-5-نصب تجهیزات جهت فرآیند آزمایشی 71
4-4-6-نصب RTU ها در نرم افزار SCADA 76
4-4-7-بررس عملکرد سیستم کنترل توان 78
4-5-آزمایش اول:بررسی روند مصرف انرژی در روش کنترل ON/OFF 79
4-5-1-طراحی نرم افزار جهت آزمایش اول 79
4-5-2-بررسی وتحلیل نمودارهای مرتبط با مصرف انرژی در آزمایش اول 82
4-6-آزمایش دوم :بررسی روند مصرف انرژی در روش کنترل ON/OFF
با اعمال محدودیت در اوج بار مصرفی 85
4-6-1-اصلاح برنامه نرم افزاری جهت آزمایش دوم 86
4-6-2-بررسی وتحلیل نمودارهای مرتبط با مصرف انرژی درآزمایش دوم 87
4-7-آزمایش سوم :بررسی روند مصرف انرژی در روش کنترل PID 89
4-7-1-طراحی نرم افزار جهت انجام آزمایش سوم-روش کنترلی PID 89
4-7-2- بررسی وتحلیل نمودارهای مرتبط با مصرف انرژی درآزمایش سوم 92
4-8-آزمایش چهارم : بررسی روند مصرف انرژی در روش کنترل PID
همراه با اعمال محدودیت توان 94
4-8-1-طراحی نرم افزار جهت انجام آزمایش چهارم 95
4-8-2- بررسی وتحلیل نمودارهای مرتبط با مصرف انرژی درآزمایش سوم 95
4-9-آزمایش پنجم :بررسی روند مصرف انرژی در روش PID همراه با
اعمال محدودیت توان در پیش بینی کوتاه مدت 97
4-9-1-طراحی نرم افزار جهت انجام آزمایش پنجم 97
4-9-2-بررسی و تحلیل نمودارهای آزمایش پنجم 99
4-10-نتیجه گیری فصل 102
فصل پنجم : بحث و نتیجه گیری و پیشنهادها ……………………………………………………104
5-1-مقدمه 104
5-2-نتایج بدست آمده از فرآیندهای آزمایشی 104
5-2-1-تحلیل نتایج حاصل از آزمایش اول 105
5-2-2-تحلیل نتایج حاصل از آزمایش دوم 106
5-2-3-تحلیل نتایج حاصل از آزمایش سوم 106
5-2-4-تحلیل نتایج حاصل از آزمایش چهارم 107
5-2-5-تحلیل نتایج حاصل از آزمایش پنجم 107
5-3-مزایای استفاده از طرح ارائه شده در تحقیق 107
5-3-1-کاهش هزینه های مستقیم 108
5-3-2-کاهش هزینه های غیر مستقیم 108
5-3-3-بهبود فرآین تولید و تاثیر آن بر افزایش کیفیت 108
5-4-پیشنهادات جهت ادامه کار در آینده 109
5-4-1-استفاده از روش های کنترل نوین 109
5-4-2-محاسبه نرخ بازگشت سرمایه 109
5-4-3-استفاده از سیستم های مدیریت انرژی اقتصادی 109
5-5-4-ارتباط با سایر نرم افزار های سازمانی 110
5-4-5-افزایش راندمان تجهیزات با استفاده از ظرفیت بهینه 110
مراجع 111
چکیده به زبان انگلیسی 115
فهرست جدول ها
صفحه
جدول 4-1-RTU های استفاده شده در فرآیند آزمایشی 65
جدول 4-2-قالب بسته های اطلاعاتی در پروتکل Modbus RTU 69
جدول 4-3-ارسال یک در خواست از Master 70
جدول 4-4-ارسال یک پاسخ از Slave 70
جدول 4-5-لیست تجهیزات استفاده شده در فرآیند آزمایشی مدیریت مصرف انرژی 73
جدول 4-6-تعیین مقدار اوج بار در هر مرحله 86
جدول 5-1-مشخصات 5 فرآیند آزمایشی 105
جدول 5-2-نتایج حاصل از 5 فرآیند آزمایشی 105
فهرست شکل ها
صفحه
شکل 1-1-ساختار کلی سیستم های SCADA 28
شکل 3-1-کاربرد سیستم های SCADA در کنترل اوج بار مصرفی 35
شکل 3-2-افزایش راندمان پمپ های آبرسان با استفاده از سیستم های SCADA 37
شکل 3-3-کاهش هزینه انرژی ماهینه در اثر افزایش راندمان پمپ ها 38
شکل 3-4-کاربرد سیستم های SCADA در کنترل سیستم های روشنایی 40
شکل 3-5-کاربرد سیستم های SCADA در پایش مداوم انرژی 41
شکل 3-6-کاربرد منطق فازی در پیش بینی مقدار مصرف انرژی 45
شکل 3-7-نمودار مقایسه مصرف انرژی در سیستم کنترل Fuzzy وon/off 47
شکل 4-1-یک نمای کلی از یک کوره الکتریکی 59
شکل 4-2-تغییر ولتاژ موثر با تغییر زاویه آتش تریستور ها 62
شکل 4-3-سیستم کنترل توان scr با ورودی آنالوگ 62
شکل 4-4-نحوه ارتباط rtu ها با سرور مرکزی در استاندارد rs485 66
شکل 4-5-دیاگرام سیستم طراحی شده جهت مدیریت مصرف انرژی کوره های الکتریکی 72
شکل 4-6-تصویر تجهیزات نصب شده جهت فر آیند مدیریت مصرف انرژی 76
شکل 4-7-نصب rtu در نرم افزار SpecView 77
شکل 4-8-رابطه بین مقدار DAC و توان خروجی در فرآیند مورد آزمایش 78
شکل 4-9-نمودار فرآیند حرارتی آزمایشی 79
شکل 4-10-پروگرامر طراحی شده در محیط نرم افزاری SpecView 80
شکل 4-11-اضافه کردن نمودار ها در نرم افزار SpecView 82
شکل4-12-نمودار پارامترهای دما بر حسب زمان در آزمایش اول 83
شکل 4-13-نمودار پارامترهای مصرف انرژی در آزمایش اول 84
شکل 4-14-نمودار پارامترهای دما و انرژی به صورت توام در آزمایش اول 85
شکل4-15-نمودار پارامترهای دما بر حسب زمان در آزمایش دوم 87
شکل 4-16-نمودار پارامترهای مصرف انرژی در آزمایش دوم 88
شکل 4-17-نمودار پارامترهای دما و انرژی به صورت توام در آزمایش دوم 89
فرم در حال بارگذاری ...
|
[چهارشنبه 1399-10-10] [ 12:46:00 ق.ظ ]
|
