In this paper, a novel risk-based, two-objective (technical and economical) optimal reactive power dispatch method in a wind-integrated power system is proposed which is more consistent with operational criteria.  The technical objective includes the minimization of the new voltage instability risk index. The economical objective includes cost minimization of reactive power generation and active power loss. The proposed voltage instability risk employs a hybrid possibilistic (Delphi-Fuzzy)-probabilistic approach that takes into consideration the operator’s experience, the wind speed and demand forecast uncertainties when quantifying the risk index. The decision variables are the reactive power resources of the system. To solve the problem, the modified multi-objective particle swarm optimization algorithm with sine and cosine acceleration coefficients is utilized. The method is implemented on the modified IEEE 30-bus system. The proposed method is compared with those in the previously published literature, and the results confirm that the proposed risk index is better at estimating the voltage instability risk of the system, especially in cases with severe impact and low probability. In addition, according to the simulation results compared to typical security-based planning, the proposed risk-based planning may increase the security and economy of the system due to better utilization of system resources.

Due to the stochastic nature of wind energy, allocating an appropriate investment incentive for wind generation technology (WGT) is a complicated issue. We propose an improvement on the traditional incentive, known as capacity payment mechanism (CPM), to reward the wind generators based on their performance exogenously affected by the wind energy potential of the location where the turbines are installed, and therefore, lead the investments towards locations with more generation potential. In CPM, a part of investment cost of each generator is recovered through fixed payments. However, in our proposal, wind generators are rewarded according to dynamic forecasts of the wind energy potential of the wind farm where they are located. We use an auto-regressive moving average (ARMA) model to forecast the wind speed fluctuations in long-term while capturing the auto-correlation of wind velocity variation in consecutive time intervals. Using the system dynamics (SD) modelling approach a competitive electricity market is designed to examine the efficiency of the proposed incentive. Performing a simulation analysis, we conclude that while a fixed CPM for wind generation can decrease the loss of load durations and average prices in long-term, the proposed improvement can provide quite similar results more efficiently.

مطالعه پیش رو به بررسی طراحی و استفاده از توربین های بادی محور عمودی برای استخراج نیرو در منطقه چاه نیمه زابل می پردازد. در استان سیستان و بلوچستان به دلیل گستردگی و موانع اقلیمی، استفاده از انرژی های تجدیدپذیر می تواند به رفاه مردم کمک زیادی کند. با استفاده از داده های هواشناسی این استان، میانگین سرعت باد در منطقه چاه نیمه 6.4 متر بر ثانیه برآورد شده است. ابتدا 4 ایرفویل با بالاترین ضریب بالابر به درگ برای طراحی توربین بادی انتخاب و مورد مطالعه قرار گرفته است. با انتخاب بهترین ایرفویل از بین چهار ایرفویل مورد بررسی، یک توربین بادی با 3 اندازه تیغه و شعاع روتور مختلف طراحی کرد. توربین بادی که با طول پره 3 متر و شعاع روتور 1.5 متر طراحی شده است بهترین عملکرد را دارد. توربین بادی محور عمودی در 4 مدل با تعداد پره های 3، 5، 7 و 9 مورد بررسی قرار گرفته است. از بین توربین های بادی مورد بررسی، بهترین توربین بادی با 7 پره انتخاب شد. کاهش سرعت باد قبل از پره ها تحت تأثیر سالیدیته توربین بادی است. مطالعه اگزرژی توربین بادی برای بررسی اثرات محیطی مانند رطوبت و دما بر عملکرد توربین های بادی در منطقه آب و هوایی زابل مورد استفاده قرار گرفته است. راندمان اگزرژی توربین بادی 3 پره و 7 پره طراحی شده برابر با 45 و 75 درصد است که تأثیر دما و رطوبت نسبی را بر راندمان توربین بادی در یک منطقه آب و هوایی نشان می دهد.

در این تحقیق، شرایط آب وهوایی بر بازده توربین بادی با رویکرد اگزرژی بررسی شده است. سرعت باد در دو منطقۀ آب وهوایی مختلف ایران با فاصلۀ تقریبی 1200 کیلومتر به نام های اردبیل و مروست بررسی شده است. تراکم انرژی باد اردبیل برابر با 66 کیلووات بر متر مربع و مروست برابر با 123 کیلووات بر متر مربع است. تولید برق با استفاده از توربین بادی 10 کیلوواتی در منطقۀ اردبیل MWh 3/2 و در منطقۀ مروست MWh 2/3 در سال است. بیشترین راندمان اگزرژی توربین بادی در منطقۀ اردبیل 48/0 و بیشترین راندمان اگزرژی در منطقۀ مروست 18/0 است. میزان کاهش تولید گاز CO2 با استفاده از توربین بادی در مقایسه با نیروگاه های گازی و دیزلی در اردبیل 1/1 و 1/2 تن و در مروست 5/1 و 9/2 تن در سال است. این میزان کاهش گاز گلخانه ای CO2 در سال برابر است با استفاده از یک منطقۀ جنگلی 1000 متر مربع تا 3000 متر مربع. با توجه به این بررسی می توان نتیجه گرفت که علاوه بر سرعت باد، رطوبت هوا نیز نقش بسزایی در انتخاب، نصب و راه اندازی توربین بادی در منطقه دارد. با توجه به این بررسی می توان دریافت که در منطقۀ اردبیل با سرعت کمتر باد، توربین بادی بازده اگزرژی بالاتری نسبت به منطقۀ مروست دارد و می توان نتیجه گرفت که توربین بادی در منطقۀ اردبیل عملکرد بهتری داشته است.

in this research, their effects on the flight of airplanes were investigated. The study area is the country of Iran, and the flight routes of Kermanshah, Ahvaz and BandarAbbas to Tehran. The research data includes maps of the Vertical Transect (profile) of the jet stream, the daily average of the Zonal wind (U-wind) and meridional wind (V-wind) components for the winter period of 2018 through NOAA/NCEP environmental databases. Also, flight route information was received from FlightRadar24 and Flightaware systems. First, by using Vertical Transect maps, the days containing strong U-wind were extracted, and the average position of the core of the Jet Streams in the Zonal and meridional wind components, the Tropospheric level of 200 HP was detected. The list of flights was prepared, and the Zonal wind maps were produced. Finally, the height of the flights was compared with the level of the currents of the Jet Streams, and the influence or lack of influence of the Jet Streams on the flights was studied. According to the results of the research, all the Jet Streams caused turbulence for all flights, and they caused a decrease in the speed of flights between Ahvaz and BandarAbbas to Tehran and an increase in the speed of flights between Kermanshah and Tehran according to the direction and type of Jet Streams. It was also found that all the Jet Streams had a speed of more than 90 knots, so the capacity to create tension and turbulence such as CAT was seen in them

در پژوهش حاضر عملکرد یک توربین بادی پوشش دار در مقایسه با توربین بادی معمول در تونل باد بررسی شده است. توربین های پوشش دار نوعی از توربین های بادی کوچک هستند که یک دیفیوزر در اطراف روتور قرار گرفته و باعث افزایش دبی جریان هوا از میان پره ها شده است و در نتیجه توان بیشتری را جذب می کنند. پره توربین از کامپوزیت رزین پلی استر با الیاف شیشه و به صورت توخالی ساخته شده است. پوشش مورد استفاده نیز به روش نورد نوارهای فولادی روی سطح شیب دار ساخته شده است تا بتواند شکل ظاهری قابل قبولی نیز داشته باشد. طبق طراحی BEM، توان توربین بدون پوشش با درنظرگرفتن 20% افت توان به علت اصطکاک، اینرسی و بازده ژنراتور، 300وات در سرعت باد 10متر بر ثانیه است که نتایج تونل باد، 165وات را در این سرعت نشان داد. ارزیابی سامانه در تونل باد نشان داد که توان تولیدی سامانه پوشش دار نسبت به توربین معمولی به طور متوسط 37% بیشتر است. بیشترین توان تولیدی توربین پوشش دار 286وات به دست آمد. سرعت روتور توربین پوشش دار به طور متوسط 61% بیشتر از توربین بدون پوشش بود که باعث بالارفتن نسبت سرعت نوک پره می شود.

منجیل به دلیل بادش، در کشور معروف است ولی انجام پژوهش در زمینه سازوکار شکل گیری، رفتار و گستره مکانی باد منجیل بسیار محدود است. در این مطالعه از داده های ایستگاههای همدید منطقه و 2.5 درجه NCEP/NCAR و 0.25 درجه (ECMWF) جهت تحلیل رفتار این پدیده استفاده شد. باد منجیل از حوالی 9 صبح به وقت محلی شروع به وزیدن می کند و اوج فعالیت آن در ساعات 15 تا 16 محلی است. بیشینه فراوانی باد در طی ماه های خرداد و تیر است. رفتار آماری پدیده نشان از تاثیر پذیری آن از رژیم حرارتی روزانه و فصلی دارد. کشیدگی دره ی سفیدرود و قرارگیری تنگه منجیل در خروجی آن و ورود یکباره آن به دشت منجیل ، شرایط وزش و گسترش باد بزنی شکل باد منجیل را در گستره فلات ایران از دشت قزوین تا دشت زنجان فراهم کرده است. بررسی همبستگی فراوانی سمت و تندی باد در جنوب البرز نشان می دهد که گستره باد منجیل از غرب به غرب دشت زنجان، از شرق در تهران و از جنوب تا بوئین زهرا در طی ماه های اوج فعالیت کشیده می شود رفتارهای روزانه و فصلی باد منجیل به ویژه از لحاظ تندی و فراوانی رخداد تابع دو سامانه ی فشاری، مقیاس منطقه ای است که به شدت از ویژگی های حرارتی سطوح زیرین جو متاثر هستند. در این مطالعه برای شناسایی عامل به وجود آورنده باد منجیل شاخص CSIP معرفی شد که تاییدکننده عامل به وجود آورنده باد منجیل است. این مطالعه برای اولین بار نشان داد که جیرنده در ارتفاع 1500 متری در دامنه های جنوبی بادی، مشابه منجیل دارد.