متن کامل پایان نامه مقطع کارشناسی ارشد رشته روانشناسی 

 دانشگاه آزاد اسلامی

 واحد رودهن

دانشکده روان­شناسی

پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد

رشته روان­شناسی عمومی

عنوان

مقایسه جهت ­گیری هدف، پیشرفت تحصیلی و خودتنظیمی در دانشجویان کارشناسی ارشد روان­شناسی با مدرک کارشناسی مرتبط و غیر مرتبط

پاییز 1393

(در فایل دانلودی نام نویسنده و استاد راهنما موجود است)

تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :

(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

فهرست مطالب

عنوان                                                                                  صفحه

چکیده 1
                               فصل اول : کلیات پژوهش  
1-1)مقدمه 3
2-1)بیان مسئله 7
3-1)ضرورت و اهمیت پژوهش 12
4-1)سوالات پژوهش 13
5-1)اهداف پژوهش 13
6-1)فرضیه ­های پژوهش 14
7-1)متغیرهای پژوهش 14
8-1)تعاریف پژوهش 15
1-8-1)تعاریف مفهومی متغیرها 15
2-8-1)تعاریف عملیاتی متغیرها 17
  فصل دوم : مروری بر مبانی نظری و پیشینه پژوهش  
1-2)مقدمه 19
2-2)نیازها و اهداف 19
3-2)اهداف پیشرفت 20
4-2)انگیزش پیشرفت 21
5-2)جهت­گیری هدف 22
6-2)جهت­گیری هدف عملکردی و تبحری 23
7-2)عوامل مؤثر بر جهت­گیری هدف 26
8-2)جهت­گیری هدف و متغیرهای عاطفی 27

عنوان                                                                                  صفحه

9-2)رابطه جهت­گیری هدف و پیشرفت تحصیلی 28
10-2)خودتنظیمی 30
11-2)یادگیری 30
12-2)یادگیری خودتنظیمی 31
13-2)الگوهای یادگیری خودتنظیمی 33
1-13-2)الگوی پنتریچ 33
2-13-2)الگوی چرخه­ای یادگیری خودتنظیمی – تحول زیمرمن 34
3-13-2)نظریه پنتریچ و دی­گروت 35
4-13-2)الگوی انگیزش – انتظار اکلس و پنتریچ 36
14-2)پیشرفت تحصیلی 38
1-14-2)سنجش و ارزشیابی پیشرفت تحصیلی 44
15-2)پیشینه پژوهش 44
1-15-2)پژوهش­های خارجی 46
2-15-2)پژوهش­های داخلی 53
16-2)جمع­بندی 66
  فصل سوم : روش پژوهش  
1-3)روش و طرح پژوهش 70
2-3)جامعه آماری 70
3-3)روش نمونه­گیری و حجم نمونه 70
4-3)ابزار پژوهش 71
1-4-3)پرسشنامه جهت­گیری هدف AGQ 72
1-1-4-3)شیوه نمره­گذاری 72

2-1-4-3)ویژگی­های روان­سنجی                                                                     73

عنوان                                                                                  صفحه

2-4-3)پرسشنامه راهبردهای خودانگیخته برای یادگیری MSLQ 73
1-2-4-3)نام­گذاری عامل­ها 74
2-2-4-3)شیوه نمره­گذاری 75
3-2-4-3)ویژگی­های روان­سنجی 75
5-3)روش جمع­آوری اطلاعات 77
6-3)روش اجرای اصل پژوهش 78
7-3)روش تجزیه و تحلیل داده­ها 78
 فصل چهارم: تحلیل آماری داده­ها  
1-4)توصیف داده­ها 80
2-4)تحلیل داده­ها 82
 فصل پنجم: بحث و نتیجه­گیری  
1-5)بحث و نتیجه­گیری 91
2-5)محدودیت­ها و مشکلات پژوهش 96
3-5)پیشنهاد­های پژوهش 96
1-3-5)پیشنهادهای کاربردی 97
منابع فارسی 98
منابع لاتین 105
پیوست­ها 109
چکیده انگلیسی 112

چکیده

این پژوهش با هدف ” مقایسه جهت­گیری هدف، پیشرفت تحصیلی و خودتنظیمی (باورهای انگیزشی و راهبردهای یادگیری خودتنظیم) در دانشجویان کارشناسی ارشد روان­شناسی با مدرک کارشناسی مرتبط و غیرمرتبط ” انجام شد. بدین منظور به روش تصادفی مرحله­ای از کلیه واحدهای دانشگاهی مناطق 8 و 12 دانشگاه آزاد اسلامی، واحدهایی که دارای مقطع کارشناسی ارشد روان­شناسی بودند مشخص و از میان آن­ها سه دانشگاه به تصادف انتخاب شدند، سپس به روش طبقه­ای نامتناسب (جنسیت به­عنوان طبقه) و با بهره گرفتن از فرمول مبتنی بر فاصله اطمینان ، 200 دانشجوی کارشناسی ارشد روان­شناسی (100 نفر با مدرک کارشناسی مرتبط و 100 نفر با مدرک کارشناسی غیرمرتبط) به­عنوان نمونه مورد بررسی قرار گرفتند. برای جمع­آوری داده­ ها از پرسشنامه­های هدف­های پیشرفت الیوت و مک گریگور (AGQ)  و راهبردهای خودانگیخته برای یادگیری (MSLQ)، و معدل ترم­های پیش دانشجویان، استفاده شد. برای تجزیه و تحلیل داده­ها، آمار توصیفی و آمار استنباطی (MANOVA و t  مستقل ) به­کار گرفته شد. نتایج بدست آمده ازتحلیل واریانس چند متغیری نشان داد که بین میانگین مؤلفه­ های باورهای انگیزشی دو گروه تفاوت معنادار وجود دارد هم­چنین بین پیشرفت تحصیلی دو گروه تفاوت معنادار یافت شد، به­این صورت که میانگین باورهای انگیزشی و پیشرفت تحصیلی در گروه دانشجویان غیرمرتبط بالاتر است.و هیچ تفاوت معناداری بین مؤلفه­ های راهبردهای یادگیری خودتنظیم و جهت­گیری هدف در دو گروه یافت نشد. نتیجه­گیری: جهت­گیری هدف دانشجویان کارشناسی ارشد روان­شناسی بیشتر تسلطی است و از راهبردهای یادگیری خودتنظیم استفاده می­کنند. آن­چه موجب افزایش پیشرفت تحصیلی در دانشجویان غیرمرتبط شده است، باورهای انگیزشی، واکنش­های عاطفی، علاقه درونی و عقاید ارزش کار است که می­توان آن را به جذابیت رشته تحصیلی و جدید بودن مطالب آموزشی برای این گروه از دانشجویان، نسبت داد.                                         

کلیدواژه­ها : جهت­گیری هدف، خودتنظیمی، باورهای انگیزشی، پیشرفت تحصیلی، کارشناسی ارشد

1-1-مقدمه

واقعیتی مهم و انکار­ناپذیر، آن است که تمامی پیشرفت­های مهم و عظیم انسان در دنیای امروز، زاییده یادگیری است. انسان بیشتر توانایی­های خود را از طریق یادگیری و آموزش به دست می­آورد. از طریق یادگیری، فرایندهای ذهنی را کاربردی می­کند و به عمل در می­آورد. یکی از عوامل مهم مؤثر بر یادگیری، خصوصا در دانش­آموزان و دانشجویان، انگیزه تحصیلی است. با انگیزه­بودن و اشتیاق به دستیابی به موفقیت، از جمله اهداف همیشگی روان­شناسان، مربیان و متولیان آموزش و پرورش و آموزش عالی بوده است. پیشرفت تحصیلی[1]، علاوه بر این که خود به تنهایی یک هدف به شمار می­آید، بلکه درگیر شدن فعال در محیط آموزشی و انگیزه داشتن نسبت به یادگیری، به بسیاری از ویژگی­های روان­شناختی منجر می­شود. مانند: عزت­نفس[2]، سازگاری[3]، مسئولیت­پذیری[4] و صلاحیت[5] (جسر و جسر[6]، 1997؛ استینبرگ[7]، 1996؛ به نقل از گرولنیک [8] و همکاران، 2007)

از مهم­ترین اهداف نظام­های تعلیم و تربیتی که همواره مورد توجه پژوهشگران نیز بوده است، پرورش فراگیرانی با­انگیزه، هدفمند، پیشرفت­گرا و کارآمد می­باشد. دانش روان­شناسی به ویژه در حیطه­ی انگیزش و یادگیری، با تکیه بر یافته­های تحقیقاتی خود، بیشترین نقش را در پیشبرد این مسیر ایفا کرده و همواره دستاوردهای بزرگی برای شناسایی و فهم رفتار انسان و همچنین ارتقاء توانایی­های او داشته است. علاقه و رغبت به رشته تحصیلی و در امتداد آن، شغل و حرفه و تخصص، ریشه در عوامل مختلفی دارد. به طور کلی باید گفت که علائق تحصیلی، متاثر از عوامل فردی، اقتصادی، اجتماعی و تناسب محتوی با توانمندی­ها و استعدادهای اشخاص دارد و از آنجا که تحصیل هر کس، برای احراز حرفه­ای در آینده است و داشتن حرفه مناسب می­تواند منبعی برای تامین نیازهای فرد و جامعه، احترام به خویشتن و سازگاری سالم باشد، لذا بدیهی است که تصدی در حرفه­ای که مورد علاقه افراد نیست، باعث به وجود آمدن تنش، نگرانی، بیماری­های جسمی و روحی، و عدم تطابق اجتماعی ودر نهایت به هدر رفتن سرمایه­های مادی و معنوی خواهد شد که حتی گاهی، تمام روابط فرد را به طور مستقیم و غیر مستقیم، تحت تاثیرقرار خواهد داد (رئیس­سعدی، 1386).

عواملی که منجر به پیشرفت و به­ویژه پیشرفت تحصیلی می­شوند، متعدد هستند. عواملی هم­چون ویژگی­های شخصیتی، ویژگی­های انگیزشی و ویژگی­های موقعیتی و غیره. اما به طور گسترده فرض     می­شود که انگیزش[9] یکی از عناصر اصلی پیشرفت است (ونتزل[10] و ویگفلد[11]، 2009). دیدگاه­های نظری متعددی در زمینه ماهیت و پرورش دادن انگیزه وجود دارد، نظریه­ای که در سال­های اخیر توجه قابل ملاحظه­ای را به این امر معطوف داشته، نظریه هدف پیشرفت است (ونتزل و ویگفلد، 2009). به طور خلاصه نظریه هدف پیشرفت، انواع اهداف (اهداف ویا دلایل) را مشخص می­کند که به رفتارهای مربوط به پیشرفت، جهت  می­دهد. پنتریچ[12] و شانک[13] (2002)، جهت­گیری هدف[14] را بیانگر الگوی منسجمی از باورهای فردی می­دانند که سبب می­شود تا فرد به شیوه­ های مختلف به موقعیت گرایش پیدا کند و به فعالیت بپردازد و با توجه به موقعیت خود پاسخ مناسب را صادر کند (پنتریچ و شانک،2002 / 1386).

رویکرد جهت­گیری هدف یکی از معدود رویکردهایی است که به توضیح و تبیین علل پیشرفت و دلایل و مقاصدی که فراگیران از درس خواندن و سایر رفتارهای تحصیلی خود دارند، می­پردازد. درهر صورت با وجود رویکردهای متنوع انگیزشی، جهت­گیری هدف کاربردی­ترین رویکرد جهت درک یادگیری، بهبود آموزش و چگونگی برخورد دانشجویان با تکالیف آموزشی بوده که به ارائه باورهای دانشجویان و یادگیرندگان در مورد شیوه­ های رویارویی و درگیر شدن با تکالیف می­پردازد (ایمز[15] و آرچر[16]، 1984؛ ایمز، 1992؛ دوئک[17] و لگیت[18]، 1988؛ به نقل از بابایی، 1377؛ بالاوندی، 1380).

این جهت­گیری در موقعیت­های تحصیلی، مبین انگیزه فرد از تحصیل است و به همین دلیل تمایلات، کنش­ها و پاسخ­های او را در موقعیت­های یادگیری تحت تاثیر قرار می­دهد. جهت­گیری هدف را نباید با اهداف ویژه­ای که در موقعیت­های آموزشی برای فعالیت­ها در نظر می­گیرند، یکی دانست. این گونه اهداف صرفا محرک فرد برای یادگیری یک تکلیف ویژه هستند. از دیگر سوی بر خلاف اهداف آموزشی که مبنای تشابهات فردی است، جهت­گیری هدف مبنای تفاوت­های فردی در موقعیت­های تحصیلی است و بر اساس آنها می­توان میزان موفقیت فرد را در این­گونه موقعیت­ها پیش­بینی نمود (دوئک و لگیت، 1988؛ پنتریچ و شانک، 2000؛ ایمز، 1992؛ دوئک،2000 ؛ به نقل از  شریفی اردانی، خیر، حیاتی، رئیسی، روحی، 1392؛ برزگر، دلاور، احدی، 1391).

 پیشرفت تحصیلی یکی از متغیرهای اصلی آموزش و پرورش و آموزش عالی می­باشد و می­توان از آن به عنوان شاخص عمده سنجش کیفیت آموزش یاد کرد. معمولا پیشرفت تحصیلی بر اساس نتایج آزمون­های نهایی و استاندارد، مورد سنجش قرار می­گیرد و نمراتی را که دانشجویان در طول دوره تحصیل کسب می­کنند، نشانی از میزان پیشرفت تحصیلی آنها تلقی می­کنند، با وجودی که کمیت و کیفیت یادگیری تحت تاثیر عوامل متعددی از قبیل سطح عمومی هوش، سلامت جسمی و روانی،  انگیزه، امکانات محیط زندگی، امکانات کمک آموزشی و قابلیت­های شناختی قرار می گیرد، اما       روان­شناسان مشاهده کرده­اند آنچه  که حداقل در دوران دانشجویی بیشترین تاثیر را در وضعیت عملکرد تحصیلی دانشجویان دارد، مهارت­های عمومی مطالعه، یادگیری درسی و یادآوری مطالب آموخته شده است. با توجه به مطالب ذکر  شده، روش­های مطالعه و دارا بودن مهارت­های تحصیلی، در یادگیری درسی و در نتیجه در مهارت­های شناختی و عملی و به دلیل رابطه تنگاتنگ آن با پیشرفت تحصیلی، بالطبع در نهایت، در سرنوشت شغلی دانشجویان مؤثر می­باشد (رئیس­سعدی، 1386).

با توجه به این­که پیشرفت تحصیلی از اهمیت ویژه­ای برخوردار است، محققان عوامل تاثیر­گذار بر آن را، از جمله خودتنظیمی[19]، مورد مطالعه قرار داده­اند. خودتنظیمی سازه­ای است که از سال 1967 از سوی بندورا[20] مطرح شد. مطالعه اولیه در این زمینه، مبتنی بر خودتنظیمی به معنای عام کلمه بود که زمینه­های گوناگون فردی – خانوادگی و اجتماعی را مورد توجه قرار می­داد، ولی از دهه 1980، این سازه در زمینه یادگیری مطرح شد. وین­اشتاین[21] و همکاران (2010)، بیان می­کنند که راهبردهای یادگیری شامل
فعالیت­ها و فرایندهای عاطفی، انگیزشی، فرآشناختی[22]، شناختی و رفتاری است که فهم، یادگیری و پردازش معنادار هم­چون انسجام و یکپارچگی دانش جدید در حافظه را تسهیل می­نماید. راهبردهای یادگیری، فرایندهایی هستند که به افراد کمک می­کنند تا بیاموزند چگونه یاد بگیرند و چگونه مسائل مربوط به یادگیری خویش را پیش برند و چگونه یادگیری خویش را عمیق و موثر سازند.

زیمرمن[23] (2000، به نقل از بمبوتی[24]و همکاران، 2008) یادگیری خودتنظیمی را باورهای یادگیرندگان درباره توانایی خود برای درگیر شدن در اعمال، افکار، احساسات و پیگیری اهداف تحصیلی ارزشمند، تعریف می­کند. پنتریچ، خودتنظیمی را یک فرایند فعال و سازمان یافته
می­داند که یادگیرندگان از طریق آن اهداف یادگیری خود را تنظیم کرده و تلاش می­کنند بر شناخت و انگیزش و رفتار خود نظارت کنند (پنتریچ، 2004).

 راهبردهای یادگیری خودتنظیمی شامل مهارت­های خودآموزی[25]، سوال پرسیدن از خود[26]، خودبازبینی[27] و تقویت خود[28] است که به یادگیرندگان کمک می­کند تا با بهره گرفتن از فرایندهای شناختی، یادگیری آنها تسهیل شود. بنابراین شیوه یادگیری خودتنظیم، استفاده فعالانه و آگاهانه فراگیر از راهبردهای یادگیری مناسب است که گستره­ای از فعالیت­های پیچیده فراگیران را به منظور نیل به اهداف یادگیری، دربرمی­گیرد. دامنه این راهبردها، از فعالیت­های جزئی مثل مشاهده متخصصانه یا تمرین یک فعالیت شروع و به تلاش­های وسیع­تر فرآیند­گونه­ای چون تشریح جزء به جزء اطلاعات یا مرتبط کردن اطلاعات جدید به دانسته­های قبلی ختم می­یابد (مونتاگو[29]، 2008).

از آن­جا که رشته روان­شناسی از اهمیت خاصی در میان گروه­های آموزشی برخوردار است، و در نهایت از فراگیران آن انتظار می­رود که از حداکثر علم، آگاهی و مسئولیت­پذیری در انجام وظایف خود برخوردار بوده و چنان­چه لازمه هر حرفه­ای است، مهارت­های مورد نیاز را در حد متعالی آن کسب نمایند و در برابر افراد و جامعه پاسخ­گو باشند، بنابراین باید دارای انگیزش و رغبت آموزشی لازم جهت پیشرفت تحصیلی و به­دنبال آن موفقیت در ایفای وظایف آینده باشند. لذا بررسی علاقمندی و انگیزش  این گروه نسبت به رشته تحصیلی­شان و متغیرهای مرتبط با آن، یکی از اساسی­ترین راهکارهای ارزیابی آموزش آن است.

تعداد صفحه :132

قیمت :37500 تومان

بلافاصله پس از پرداخت ، لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد

و در ضمن فایل خریداری شده به ایمیل شما ارسال می شود.

پشتیبانی سایت  asa.goharii@gmail.com

صورتی که حلقه داخلی جریان کنترل می‌نماید. خروجی این سطح توان تنظیم شده ی  و  می‌باشد. تحت این کنترل، زمانی که ولتاژ آرایه خورشیدی  دقیقا برابر با ولتاژ رفرنس  باشد، توان تزریقی به شبکه  نیز برابر با مقدار تعیین شده آن می‌باشد. یعنی با تعیین ولتاژ رفرنس  و اعمال آن به این سطح کنترلی توان خروجی اینورتر متناسب با مقدار خواسته شده خواهد بود.

با فرض اینکه مدل دقیق منحنی  آرایه ی خورشیدی نامعلوم است، وظیفه اصلی سطح 2 کنترلی یافتن  متناسب با  در شرایطی است که  کوچکتر از ماکزیموم توان موجود و قابل دسترسی توسط MPPT،  باشد (حالت کنترل دروپ) و همچنین یافتن  به گونه ای متناسب با  در شرایطی است که  بزرگتر از ماکزیموم توان موجود و قابل دسترسی توسط MPPT،  باشد (حالت MPPT). ورودی سطح 2 کنترلی، ،  و  می‌باشد.

کنترل فرکانس در سطح 3 کنترلی قسمت اعظم طرح کنترلی به کار رفته را مشخّص می‌کند. سیستم خورشیدی حاضر در حالت کنترل دروپ مورد بهره برداری قرار می‌گیرد و در صورت نیاز می‌تواند به حالت کنترل اضطراری وارد شود.

لازم به ذکر است، در اینجا به طور خاص با توجّه به زاویه دید این تحقیق تنها حالت کنترلی دروپ مورد توجّه قرار دارد. ورودی سطح 3 کنترلی، تغییرات فرکانس سیستم  و خروجی آن  برای سطح 2 کنترلی خواهد بود.

طرح کنترلی بیان شده می‌تواند بر روی انواع سیستم‌های خورشیدی با توپولوژی‌های مختلف اینورتر در سطح 1 کنترلی مورد استفاده قرار گیرد. تاثیر استفاده از طرح کنترلی پیشنهادی به شدّت وابسته به شرایط بهره برداری سیستم‌های خورشیدی نظیر تابش خورشید و دما است [29]. 

3-3-6- الگوریتم سطح 2 کنترلی برای کنترل توان اکتیو

برای رسیدن به مشخّصات مطلوب تنظیم فرکانس، کنترل سطح 2 می‌بایست دو خصیصه مهّم را برآورده سازد:

  1. توان اکتیو تزریق شده به شبکه وسیله سیستم خورشیدی رفرنس توان تولیدی تعیین شده را به سرعت دنبال کند.
  2. بتوان توان اکتیو را در رنج نسبتاً وسیعی تغییر داد (برای مثال از 0 تا بیشینه توان قابل تولید(MPPT) ).

در الگوریتم‌های پیشین که از حبس تولید (Curtailment) استفاده کردند، سیستم‌های خورشیدی تنها در بخش چپ منحنی  مورد استفاده قرار می‌گرفتند [60] و [61]. در نتیجه پاسخ نه چندان سریع به رفرنس توان بدنبال داشتند. با انتخاب نقاط کاری سمت راست نقطه ماکزیموم توان در منحنی  جهت انتخاب نقطه کار، سرعت دنبال کردن رفرنس توان نسبتا افزایش می‌یابد. در [29] الگوریتمی مبتنی بر درونیابی درجه دوم نیوتون برای رسیدن به نقطه کار جدیدی که به عنوان رفرنس توان مد نظر قرار دارد به کار گرفته شد. اساس کار این الگوریتم استفاده از فرآیندی تکراری برای تعیین ولتاژ لازم برای آرایه خورشیدی است، به نحوی که در این ولتاژ آرایه خورشیدی رفرنس توان را تولید کند. برای مثال این الگوریتم می‌تواند با چند تکرار ولتاژ  متناظر با  در زمانی که  می‌باشد و یا تعیین  هنگامی که  باشد را در زمان کوتاهی تعیین کند.

سطح 3 کنترلی دینامیک سریعی دارد و در قیاس با دینامیک باقی اجزا در مطالعات کنترل خودکار تولید (دینامیک میان مدت)، قابل صرفنظر کردن است.

3-3-7- حالت کنترلی دروپ برای سیستم‌های خورشیدی

کنترل دروپ فرکانس، تکنیکی شناخته شده برای تنظیم فرکانس سیستم قدرت به حساب می‌آید. توان خروجی اکتیو یک ژنراتور سنکرون  متناسب با تغییرات فرکانس سیستم قابل تنظیم است. خصوصاً اینکه تنظیمات به گونه ای انجام می‌شود که توان اکتیو نامی در فرکانس نامی تولید گردد. اگر فرکانس سیستم کمتر از مقدار نامی گردد، نشان می‌دهد  بیشتر از مقدار نامی است و بالعکس.

در این بخش، اِعمال ساختار کنترل دروپ فرکانس بر سیستم‌های خورشیدی شرح و بسط داده می‌شود. اما در اینجا دو محدودیت عمده در قیاس با کنترل دروپ ژنراتورهای سنکرون وجود دارد:

  1. عدم کنترل بر منابع توان اولیّه، محدودیتی سنگین بر حد بالای تولید در توان تزریقی به شبکه اِعمال می‌کند.
  2. ماکزیموم توان قابل بهره برداری از تولید خورشیدی، همانطور که در مدلسازی تولید خورشیدی عنوان شد، به شدّت تحت تاثیر شدّت تابش خورشید و دما است. در نتیجه در بکار بستن کنترل دروپ باید توجه داشت که می‌بایست منحنی دروپ فرکانس را با نقاط کاری متنوعی تطبیق داد.

بر اساس ویژگی‌های بیان شده، می‌توان تابعی توصیف نمود که خروجی رفرنس توان اکتیو را با فرکانس سیستم ارتباط می‌دهد:

(3-23)

که در آن  و  شرایط نامی بهره برداری شبکه است. رابطه 3-23 بیان می‌دارد بدون احتساب محدودیت حداکثر تولید،  می‌تواند به صورت  محاسبه گردد. این فرم مشابه محاسباتی است که برای ژنراتورهای سنکرون نیز انجام می‌شود [2]. زمانی که  به سقف مجاز تولید می‌رسد، مقدار  به آن اختصاص می‌یابد و قابلیّت تنظیم فرکانس را نیز از دست می‌دهد. در منحنی دروپ فرکانس نشان داده شده در شکل 3-16، خطوط عمودی و افقی به ترتیب، مشخّصه دروپ را در حضور و عدم حضور سقف مجاز تولید  نشان می‌دهد.

فرکانس بحرانی فرکانسی است که در آن  با  برابر خواهد شد:

(3-24)

به طور خاص، سیستم خورشیدی توان ماکزیموم  را زمانی تولید می‌کند که فرکانس شبکه  کمتر از فرکانس بحرانی  بوده و زمانی که فرکانس سیستم  بالاتر از فرکانس بحرانی  باشد، میزان مشخّصی از تولید را حبس می نماید. به صورت مشخّص می‌توان عنوان کرد که میزان توان باقیمانده برای رسیدن به ماکزیموم توان تولید فرکانس بحرانی  منحنی دروپ را تعیین می‌کند.

به منظور به کار بردن طرح کنترلی دروپ برای تولید خورشیدی شکل 3-15 تهیه شده است.

شکل 3- 15 دیاگرام کنترل دروپ فرکانس

همانطور که در شکل 3-15 مشخص است مشابه ساختار مشخصه دروپ گاورنر ماشین های سنکرون ، ابتدا میزان خطای فرکانس از انتگرال‌گیر ی گذشته و سپس توسط  تقویت می‌شود. خروجی این واحد، میزان تغییر توان خروجی واحد را تعیین می کند [2]. در سیستم دروپی که برای واحد خورشیدی در نظر گرفته می شود، خروجی سیستم گاورنر، رفرنس توان سطح 2 کنترلی است. دینامیک کنترلر توان اکتیو را می‌توان به صورت تابع تبدیل درجه اول خطی با ثابت زمانی  و نرخ محدودیت تولید در نظر گرفت [62]. محدودیت تولید را ظرفیت تولید واحد خورشیدی  تعیین می کند. در این مطالعه  ثانیه و ضریب تقویت سیگنال  برابر با 100، در نظر گرفته شده است [29].

زمانی که  به بار  متصل شده است، واحد خورشیدی تحت حالت کنترل دروپ مورد بهره برداری قرار می‌گیرد. در این حال، مشخصّات کنترل دروپ مستقیماً تحت تاثیر دینامیک واحد خورشیدی قرار می‌گیرد:

  1. در اینجا باید توجّه داشت که ضریب باید مطابق با کد شبکه و قابلیّت کلی در تنظیم فرکانس، مطابقت داشته باشد. در سیستم تحت بررسی حاضر  در نظر گرفته می‌شود (شکل3-16).

شکل 3- 16 کنترل دروپ حالت ماندگار سیستم خورشیدی

  1. معمولا را شرایط کاری شبکه مشخّص می‌کند. زمانی که مقدار بالایی به خود می‌گیرد فرکانس شدیدا افت کند، تولید خورشیدی نمی‌تواند در کنترل فرکانس مشارکت داشته باشد. در صورتیکه با مقدار کمتری از ، قابلیّت تنظیم فرکانس واحد خورشیدی افزایش می‌یابد. در این حالت تأمین پشتیبانی قابلیّت تنظیم فرکانس واحد خورشیدی در شبکه به قیمت قربانی کردن توانی است که با تابش شدید خورشید قابل استحصال می‌باشد. به عبارت دیگر، موازنه ای بین مزایای اقتصادی و ظرفیت پشتیبانیِ فرکانس صورت می پذیرد. در حقیقت، سهم تولید خورشیدی در شبکه، باید با توجّه به الگو‌های بار و اغتشاشات احتمالی و همچنین قابلیّت مورد انتظار پشتیبانی فرکانس تعیین گردد. برای مثال در یک سیستم ایزوله کوچک با ضریب نفوذ بالای تولید خورشید، مجموع ظرفیت تنظیم فرکانس شبکه ضعیف است. در نتیجه برای سیستم خورشیدی الزامی است با نقطه بارگذاری پایین‌تر پشتیبانی فرکانسی بیشتری را تأمین نماید.
  2. زمانی که فرکانس شبکه به پایین تر از فرکانس بحرانی نزول می‌کند،  ممکن است به بالاتر از  ارتقا یافته و مقداری را اختیار نماید که غیر قابل تأمین است. در این حال زمان نسبتا زیادی لازم است تا  به میزان  باز گردد. از این رو، اکتواتور‌های اشباع اختیار کار را به دست می گیرند و طرح‌های Anti-Windup پیاده سازی گردند [63].

لازم به ذکر است طرح‌های Anti-Windup زمانی فعّال می شوند که تولید خورشیدی به اشباع رفته باشد. در شبیه سازی انجام شده نقطه کار به گونه ای انتخاب شده که اشباعی در تولید اتفاق نیفتد.

در نهایت می توان بلوک دیاگرام سیستم کنترلی پیشنهادی برای مشارکت واحد خورشیدی در کنترل فرکانس را مطابق دیاگرام داخل خط چین شکل 3-17 نشان داد:

شکل 3- 17 ساختمان کنترل دروپ پیشنهادی برای سیستم خورشیدی

3-4- استفاده از ذخیره‌ساز‌های انرژی در سیستم قدرت

سیستم‌های ذخیره‌ساز انرژی باتری می‌تواند راه حل‌های گوناگونی را برای ارتقای کیفیت توان سیستم‌های تولید توان متشکّل از منابع تجدیدپذیر معرفی کند [64] [65]. از آنجا که سیستم ذخیره‌ساز باتری قابلیّت جبران سازی توان اکتیو سریعی دارد، می‌تواند در مسأله کنترل بار فرکانس سیستم قدرت موفق ظاهر شود. علاوه بر این ذخیره‌ساز باتری موجب افزایش قابلیّت اطمینان سیستم در پیک بار به حساب می آیند. با داشتن دینامیک مناسب از ذخیره‌سازهای باتری می‌توان در زمینه‌های مختلفی چون سطح بندی بار، رزرو سیستم، پایدارسازهای توان خطوط بلند، تنظیم فرکانس سیستم اصلاح ضریب توان و غیره نام برد. بعضی از نمونه‌های موفّق استفاده از ذخیره‌ساز باتری را واحد ذخیره‌ساز 17 مگاواتی برلین [66] و 10 مگاوات/40مگاوات-ساعتی واحد چینو واقع در جنوب شرقی کالیفرنیا [67] دانست.

3-4-1- مدل ذخیره‌ساز باتری

مدار معادل واحد BES را می‌توان به صورت مبدل متصل به یک باتری معادل همانند شکل 3-18 در نظر گرفت.

شکل 3- 18 بلوک دیاگرام مدل خطی ذخیره‌ساز باتری [30]

در مدار معادل باتری،  زاویه آتش مبدّل،  راکتانس جابجاسازی،  جریان DC باتری،  مقاومت اضافه ولتاژ،  ظرفیت خازن اضافه ولتاژ    ولتاژ مدار باز باتری،  اضافه ولتاژ باتری،  مقاومت اتصالی و  مقاومت داخلی باتری،  مقاومت تخلیه خودی باتری و  ظرفیت خازنی باتری را نشان می‌دهد. ولتاژ DC ماکزیموم بی باری مبدل 12 پالسه همانطور که در رابطه 3-25 آمده، با  نشان داده شده است:

(3-25)

که در آن  ولتاژ rms خط می‌باشد. جریان DC تأمینی باتری بوسیله معادله 3-26 بیان می‌شود:

(3-26)

بر اساس بررسی مدل مداری مبدل، توان اکتیو و راکتیو جذب شده واحد BES بوسیله معادلات3-27  و 3-28 بیان می‌شود:

(3-27)
(3-28)

که در آن  و  زاویه آتش مبدل شماره 1 و شماره 2 به کار رفته در مدل BES می‌باشد.

در مطالعات کنترل بار فرکانس عملکرد واحد BES را می‌توان به صورت یک تابع تبدیل درجه اول به فرم زیر و به همراه یک محدود کننده جهت محدود سازی توان تزریقی(مشخص کننده توان نصب شده ذخیره‌ساز در ناحیه) ، تقریب زد [64]:

(3-29)

که در آن  تغییرات فرکانس،  خروجی توان واحد BES،  بهره واحد تولیدی و  ثابت زمانی واحد BES می‌باشد،  و .

3-5- الگوریتم بهینه‌سازی نوسان ذرات

کنترل خودکار تولید با بازگرداندن فرکانس شبکه و توان انتقالی خطوط به مقدار نامی و برنامه ریزی شده در پی بروز اغتشاشی در بار، نقشی مهّم در سیستم‌های قدرت بر عهده دارند.

پس از بروز انحرافی در بار، برای از بین بردن انحراف ماندگار فرکانس شبکه و باز گرداندن آن به مقدار نامی، حلقه کنترل فرکانس ثانویه می‌بایست با بهره‌هایی بهینه، پاسخگوی این نیاز باشند. در این مرحله، بهره‌های کنترلر انتگرال‌گیر حلقه ثانویه توسط تکنیک بهینه‌سازی نوسان ذرات بهینه شده اند.

این الگوریتم در ابتدا توسط کندی [68]معرفی شد. با بهره گرفتن از این تکنیک پاسخ‌های با کیفیتی با خصوصیات همگرایی پایدار در زمانی کمتر فراهم می‌شود. این تکنیک از ذراتی استفاده می‌کند که نماینده پاسخ‌های بالقوه برای مسئله به حساب می آیند. تمام ذرات با سرعت معینی در فضای جستجو به حرکت در می آیند. موقعیت ذره  ام  نام دارد و سرعت این ذره در تکرار  به صورت زیر تعریف می شوند:

(3-30)
(3-31)

که در آن  تکرار،  تعداد ذرات،  وزن لختی است که به صورت خطی با روند تکرار الگوریتم کاهش می‌یابد،  و  ثابت‌های مکان،  و  شماره‌هایی تصادفی که به صورت یکنواخت از 0 تا 1 انتخاب می‌شوند،  تکرار الگوریتم،  بهترین موقعیت قبلی ذره  ام و  موقعیت بهترین ذره است. در هر تکرار پاسخ بهینه در سلول  جایگذاری می گردد. با ادامه روند بهینه‌سازی و در انتهای تکرار‌ها  پاسخ مسئله خواهد بود. شکل 3-19روند اجرای الگوریتم را نشان می‌دهد.

مقدار دهی اولیّه  
تکرار  
  محاسبه مقدار برازندگی ذرات
  مقایسه مقادیر برازندگی با  و
  تغییر سرعت و موقعیت ذرات متناسب با معادلات 3-29 و  3-30
پایان ( مرز همگرایی یا بیشینه تعداد تکرار)  

شکل 3- 19روند اجرایی تکنیک PSO

3-6- شبکه ترکیبی

با توجه به برنامه های کنترلی پیشنهادی جهت مشارکت تولیدات بادی و خورشیدی و همچنین ذخیره سازها در کنترل فرکانس، میتوان مدل کنترل بار فرکانس سیستم دو ناحیه ای قدرت شکل2-8 را در حضور منابع انرژی تجدیدپذیر و ذخیره سازی باتری به صورت شکل 3-20 به روز کرد.

شکل 3- 20 بلوک دیاگرام سیستم دو ناحیه ای قدرت در حضور مزرعه بادی DFIG و مزرعه خورشیدی و ذخیره ساز باتری

در این شکل تولیدات بادی در ناحیه 1 مستقر شده و با بهره گرفتن از سیگنال ورودی تغییرات فرکانس در کنترل فرکانس شرکت داده می شود. تولیدات خورشیدی نیز در ناحیه 2 نصب شده و با تغییرات فرکانس ناحیه 2 در کنترل فرکانس شرکت دارند. علاوه بر این دو ذخیره ساز های نصب شده در دو نو ناحیه نیز متناسب با حجم نصب شده در ناحیه ظرفیت جدیدی برای مشارکت در کنترل اولیّه فرکانس پدید می آورند.

3-7- جمع بندی

در این فصل ابتدا تاثیرات ورود تولید بادی DFIG به شبکه دو ناحیه ای قدرت مدل شد. نشان داده شد که جایگزینی تولید بادی به جای تولید متداول به معنای کاهش لختی و توانایی تنظیم فرکانس شبکه خواهد بود. در ادامه با بهره گرفتن از مدل توربین بادی 3.6 مگاواتی جنرال الکتریک، ایده استفاده از انرژی جنبشی موجود در جرم چرخان توربین بادی مورد توجه قرار گرفت کنترلری جهت استخراج این انرژی و معنا بخشیدن به مفهوم لختی توربین بادی عنوان شد. در کنترلر پیشنهادی با بروز انحرافی در فرکانس، این تابع کنترلی فعال شده و توان اکتیو کوتاه مدتی را برای شبکه از طریق جذب انرژی جنبشی موجود در جرم چرخان توربین تا رسیدن سرعت پره به مرز پایینی سرعت مجاز تأمین می کند. این توان موقت علاوه بر سطح توان تولیدی بادی است. این توان اکتیو موقت با مقدار تغییرات فرکانس و همچنین نرخ تغییرات فرکانس سیستم متناسب است. پس از رسیدن فرکانس به سطحی قابل قبول و یا رسیدن سرعت چرخش روتور توربین بادی به سرعت کمینه، این حلقه کنترلی غیر فعال می شود.

در ادامه سیستم کنترلی جدید برای سیستم خورشیدی در شبکه دو ناحیه ای قدرت مورد استفاده قرار گرفت. طرح کنترلی پیشنهاد شده برای استفاده از تولید خورشیدی در سیستم دو ناحیه ای قدرت در نظر گرفتن سطحی بین 0 تا مقدار بیشینه توان قابل تأمین از طرف تولید خورشیدی به صورتی که ظرفیت مازادی در دسترس بوده باشد. برای این ظرفیت رزرو سیستمی مشابه سیستم دروپ واحد های تولید متداول عنوان شد. متناسب با تغییرات فرکانس و ثابت دروپ سیستم خورشیدی، خروجی واحد خورشیدی تغییر می کند. این تغییر توان متناسب با اعمال ولتاژ مشخصی به اینورتر ها و قسمت الکترونیک قدرت شبکه است. این بخش با یک تابع تبدیل درجه اول با ثابت زمانی نسبتاً کوچکی مدل شد. کنترلر پیشنهادی متناسب با تغییرات فرکانس و ضریب نفوذ تولید بادی در کنترل فرکانس اولیّه شرکت می کند.

در ادامه ساختار داخلی ذخیره ساز باتری به اختصار بیان شد. مدلی جهت شرکت ذخیره ساز باتری در کنترل فرکانس عنوان شد. جهت بهینه سازی پارامتر های سیستم قدرت از الگوریتم هوشمند بهینه سازی ازدحام ذرات استفاده می‌شود. قواعد حاکم بر این تکنیک بیان شد. در انتها با توجه به نکات مطروحه در باب مشارکت تولیدات بادی و خورشیدی در کنترل اولیّه فرکانس و حضور ذخیره‌سازها، مدل سیستم قدرت به روز شد. در فصل آینده با توجه به مدل کنترلی بیان شده نتایج شبیه سازی بیان می گردد.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

فصل چهارم: شبیه سازی و ارائه نتایج

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4-1- مقدمه

در این فصل با توجّه به حضور تولیدات انرژی تجدیدپذیر در شبکه،  پاسخ دینامیکی شبکه در حضور ضریب مشخّصی از تولید بادی و یا تولید خورشیدی و یا هر دو همزمان، بدون بکار بردن برنامه‌های کنترلی جهت کنترل فرکانس و با بکار بردن آنها مورد مقایسه قرار می‌گیرند. اثر استفاده از ذخیره‌ساز‌ها در حضور همزمان تولید بادی DFIG با پشتیبانی موقّت  توان اکتیو و تولید خورشیدی با اعمال کنترلر دروپ فرکانس طی چند سناریو بررسی شده و ضریب نفوذ بهینه‌ای برای استفاده از منابع انرژی تجدیدپذیر تعیین می‌شود. برای داشتن پاسخ فرکانسی مطلوب و از بین بردن خطای حالت ماندگار بهره‌های کنترلر انتگرال‌گیر حلقه کنترلی ثانویه توسط الگوریتم بهینه‌سازی نوسان ذرات، بهینه شده و نتایج

حاصله بیان می‌شود.

4-2- حضور DFIG در کنترل فرکانس سیستم قدرت

در شبیه سازی حاضر، بنا بر این است که پاسخ دینامیکی سیستم قدرت تحت  ضرایب مختلف نفوذ تولید بادی و با داشتن سطوح گوناگونی از پشتیبانی توان اکتیو از جانب DFIG بررسی شود. مدل سیستم قدرت مورد استفاده قرار گرفته در شبیه سازی در شکل2-8 نشان داده شده است. پارامترهای سیستم قدرت دو ناحیه ای حرارتی در جدول-1 در بخش ضمیمه آمده است. هنگامیکه اغتشاش باری سبب بروز افت فرکانس در ناحیه می‌شود، تولیدات سنتی و همچنین مزرعه ی بادی DFIG باید برای پشتیبانی فرکانس توان بیشتری را تأمین نمایند. از مدل خطی شده ی سیستم دو ناحیه ای حرارتی که در فصول قبل معرفی شد، به همراه مدل معرفی شده DFIG برای پشتیبانی توان اکتیو جهت نشان دادن قابلیّت‌های رویکرد کنترلی عنوان شده تحت ضرایب نفوذ مختلف استفاده شده است. تنظیم سیستم‌های دروپ و همچنین محاسبه ثابت لختی شبکه در حضور ضریب نفوذ مشخّصی از تولید بادی مطابق رابطه‌های 3-10 و 3-11 محاسبه می‌شود.

تولید بادی DFIG و پشتیبانی توان اکتیو تأمین شده از جانب آن را می‌توان تحت چند حالت بررسی کرد:

DFIG با ضریب نفوذ مشخّص، هیچگونه پشتیبانی فرکانسی را تأمین نمی‌کند. در چنین شرایطی تمام توان مورد نیاز برای جبران افت فرکانس از ژنراتورهای سنکرون و تولید متداول حاصل می‌شود. اغتشاش باری  معادل با 0.1 مبنای واحد در ناحیه ی 1 که مزرعه بادی در آن واقع شده، در ثانیه 5 شبیه سازی اتفاق می‌افتد. شکل‌های 4-1 و 4-2 منحنی‌های افت فرکانس در دو ناحیه برای ضریب نفوذ مختلف را نشان می‌دهد.

زمانی که DFIG پشتیبانی فرکانس را تأمین نمی‌کند، ضریب نفوذ بیشتر تولید بادی به سبب کاهش بیشتر در لختی سیستم منجر به افت بیشتر فرکانس خواهد شد. علاوه بر این در چنین شرایطی با افزایش ضریب نفوذ و در نتیجه اغتشاش فرکانسی حاد تر، توان بیشتری از طریق تولید متداول تأمین می‌شود. شکل‌های4-3 تا 4-5 تغییر توان ژنراتورهای ناحیه 1 و 2 و همچنین توان انتقالی خط ارتباطی بین ناحیه را نشان می‌دهد.

 

 

 

 

 

شکل 4- 1تغییرات فرکانس ناحیه 1 در حضور سطوح مختلف تولید بادی در سیستم قدرت

شکل 4- 2 تغییرات فرکانس ناحیه 2 در حضور سطوح مختلف تولید بادی در سیستم قدرت

 

شکل 4- 3 تغییر توان ژنراتور ناحیه 1

شکل 4- 4 تغییر توان ژنراتور ناحیه 2

 

شکل 4- 5 تغییرات توان انتقالی خط ارتباطی بین ناحیه‌ای

علاوه بر پشتیبانی فرکانسی که تولیدات متداول انجام میدهند، DFIGs نیز می توانند در کنترل فرکانس مشارکت داشته باشند(شکل 3-9). در شکل‌های 4-6 الی 4-8 پاسخ دینامیکی سیستم قدرت شامل تغییرات فرکانس نواحی و تغییرات توان خط واسط زمانیکه DFIG در کنترل فرکانس مشارکت دارد و نیز زمانی که DFIG  پشتیبانی فرکانسی تأمین نمی‌کند و همچنین پاسخ شبکه بدون حضور هیچگونه تولید تجدیدپذیر (پاسخ پایه) رسم شده و با یکدیگر مقایسه می‌شوند. در شبیه سازی توان اضافی تأمینی برای پشتیبانی فرکانس  معادل با 0.05 مبنای واحد (بر پایه توان نامی مزرعه بادی) به رفرنس توان افزوده شده است. فرض شده است سرعت باد در سراسر مزرعه بادی یکنواخت بوده و معادل با 9.5  باشد و در طول دوره شبیه سازی ثابت باقی ماند. در چنین شرایطی مدت زمانی که طول می کشد سرعت چرخش روتور توربین بادی به مرز 0.7 مبنای واحد (حداقل سرعت) برسد معادل با 58 ثانیه می‌باشد.

ضریب نفوذ تولید بادی در ناحیه 20% در نظر گرفته شده است. همانطور که مشخّص است در حضور تولید بادی DFIG و بدون پشتیبانی فرکانس، افت فرکانس نسبت به پاسخ پایه بیشتر است. در حالتی که DFIG در پشتیبانی فرکانس مشارکت دارد، شبکه پاسخ نسبتاً بهتری دریافت می‌کند.

 

شکل 4- 6 تغییرات فرکانس ناحیه 1 برای حالت‌های در نظر گرفته شده

شکل 4- 7 تغییرات فرکانس ناحیه 2 برای حالت‌های در نظر گرفته شده

 

شکل 4- 8 تغییرات توان انتقالی خطوط

با بهره گرفتن از تابع پشتیبانی کنترل فرکانس پیشنهادی علاوه بر توان مشخّصی که قبل از بروز اغتشاش DFIG برای شبکه تأمین می‌نمود، تغییر توانی موقّت متناسب با تغییرات فرکانس و همچنین نرخ تغییرات فرکانس جهش افزایش موقّت لختی و ظرفیت تنظیم فرکانس شبکه حاصل می‌شود. با فراهم آوردن این توان اضافی، سرعت روتور کاهش می‌یابد و انرژی جنبشی بیشتری را به شبکه تزریق نموده که منجر به جبران سازی بهتر اغتشاش وارده به سیستم  می‌شود.  در ضریب نفوذ تولید بادی در شبکه ضرب می‌شود تا از توان مبنای مزرعه بادی به مبنای ناحیه تبدیل شود. در ادامه با وارد عمل شدن انتگرال‌گیر‌های کنترل ثانویه تغییرات فرکانس رفته‌رفته کاهش یافته و تقریبا به صفر می‌رسد. در نتیجه تقاضای توان اضافی اکتیو از بین می‌رود و توربین بادی مجدّداً به وضعیت کارکرد معمولی خود وارد شده و سعی در بازیابی سرعت بهینه خود تحت دارد.

شکل‌های 4-9 و 4-10 توان خروجی ژنراتورهای سنکرون در دنبال کردن الگوی بار را در حالاتی که تولید بادی وجود ندارد، ضریب نفوذ DFIG 20% و پشتیبانی فرکانس وجود ندارد و در زمانیکه پشتیبانی فرکانس برقرار هست را با پاسخ پایه مقایسه می‌کند. طبیعتاً زمانی که تابع پشتیبانی فرکانس در DFIG فعّال می‌شود، علاوه بر افزایش توانایی کنترل فرکانس شبکه با کمتر شدن میزان تغییرات توان مکانیکی توربین واحدهای حرارتی، فشار کمتری بر تجهیزات تولید توان متداول نیز وارد می‌آید.

 در نیروگاه‌های بخار حجم قابل توجّهی از بخار در محفظه بخار و باز گرمکن، تأخیری در زمان لازم جهت تغییر توان مکانیکی به وجود می آورد. به همین دلیل واکنش سریع توربین‌های بادی DFIG در تأمین توان اکتیو اضافی و موقّت  برای شبکه، موقعیت خوبی برای کمک به سیستم قدرت در جهت کاهش شدّت افت اولیّه فرکانس پدید می آورد.

شکل‌های 4-11 تا 4-13 پاسخ فرکانسی دو ناحیه و تغییر توان خط انتقالی هنگامیکه مزرعه بادی DFIG پشتیبانی توان اکتیو بیشتری برای شبکه تأمین می کند را نمایش می‌دهد. همانطور که از شکل‌ها استنباط می‌شود با در نظر گرفتن پشتیبانی توان اکتیو بالاتری از سوی DFIG و مزرعه بادی، حضور موثرتر تولید بادی DFIG در کنترل فرکانس اولیّه نیز تضمین می‌شود (ضریب نفوذ تولید بادی 20% می باشد).

 

 

شکل 4- 9 تغییرات توان خروجی ژنراتور سنکرون ناحیه 1

 

شکل 4- 10  تغییرات توان خروجی ژنراتور سنکرون ناحیه 2

شکل 4- 11 تغییرات فرکانس ناحیه 1

 

شکل 4- 12 تغییرات فرکانس ناحیه 2

شکل 4- 13 تغییرات توان انتقالی بین ناحیه 1 و 2

4-3- مشارکت سیستم‌های خورشیدی در کنترل فرکانس سیستم قدرت

برای نشان دادن طرح پیشنهادی کنترلی، مدل سیستم دو ناحیه ای قدرت به کار رفته در بخش قبل مجدّداً استفاده می‌شود. ساختار پیشنهادی برای کنترل اولیّه فرکانس سیستم خورشیدی را می‌توان در سه بخش مدل کرد. ابتدا یک بهره ثابت که ثابت تنظیم دروپ می‌باشد، تغییرات فرکانس ناحیه را دریافت نموده و متناسب با ضریب تقویت سیگنال تغییرات فرکانس و ثابت دروپ  سیگنال کنترلی جدیدی که مشخّص کننده تغییرات رفرنس توان برای مشارکت در کنترل فرکانس است را به مبدل الکترونیک قدرت اعمال می‌کند. همانطور که ذکر شد، از آنجا که مبدل الکترونیک قدرت دینامیک نسبتاً سریعی دارد از دینامیک آن در مقابل باقی ادوات صرفنظر شده است. در ادامه تغییر توان مزرعه خورشیدی در ضریب نفوذ سیستم خورشیدی در شبکه ضرب شده تا از توان مبنای واحد سیستم خورشیدی به توان مبنای ناحیه، تبدیل گردد. در انتها این تغییر توان سیستم خورشیدی که در پی بروز تغییرات فرکانس در شبکه بوجود آمده بود، به شبکه تزریق می گردد.

گرچه با در نظر داشتن یک محدود کننده برای تغییر تولید سیستم خورشیدی می‌توان سقف تولید را در میزان  محدود کرد، اما در این مطالعه صرفاً بنا بر نشان دادن قابلیّت مشارکت مزرعه خورشیدی در کنترل فرکانس شبکه گذارده شده است. ضریب نفوذ تولید خورشیدی معادل 10% توان نامی و تنظیم دروپ سیستم خورشیدی  در نظر گرفته شده است. همچنین میزان تابش خورشید در حدی در نظر گرفته شده که تغییر بار اعمالی به سیستم و افت فرکانس ناشی از آن، منجر به اشباع شدن تولید خورشیدی نگردد.

با در نظر گرفتن سیستم کنترلی دروپ شکل (3-17) برای مزرعه خورشیدی شبیه سازی انجام گرفت. در این قسمت سیستم قدرت دو ناحیه ای حرارتی که در بخش قبل استفاده شده، در نظر گرفته شد. مزرعه خورشیدی در ناحیه دوم واقع شده و اغتشاشی باری معادل با 0.1 در مبنای واحد ناحیه به ناحیه 2 اعمال شده است. در نتیجه انحراف فرکانس در شبکه بوجود می‌آید. جهت از بین بردن این انحرافات، علاوه بر پشتیبانی فرکانسی که تولید متداول تأمین می‌کند، مزرعه خورشیدی نیز در کنترل اولیّه فرکانس شرکت دارد. سیستم کنترلی دروپ واحد خورشیدی تغییرات فرکانس را در اندازه گیری کرده و متناسب با تنظیم دروپ تغییر توان خروجی واحد را مشخّص می‌کند این سیگنال کنترلی که حاوی میزان تغییرات توان است، به الگوریتم تعیین سطح جدید رفرنس ولتاژ برای کارکرد مبدل الکترونیک قدرت اعمال می‌شود. در نتیجه متناسب با تغییر رفرنس ولتاژ، خروجی مزرعه خورشیدی تغییر می‌کند.

شکل‌های 4-14 الی 4-16 به ترتیب پاسخ فرکانسی ناحیه 1 و 2 و همچنین تغییرات توان انتقالی خط ارتباطی را در سه حالت نشان می‌دهد. حالت اول مربوط به زمانی است که در شبکه تولید خورشیدی وارد نشده و اغتشاش بار اعمال می‌شود (پاسخ پایه). حالت دوم زمانی است که تولید خورشیدی با ضریب نفوذ 10% در ناحیه دوم مشغول تولید توان می‌باشد. حالت سوم حالتی است که مزرعه خورشیدی پشتیبانی فرکانسی نیز برای شبکه به همراه دارد.

در پی بروز انحراف فرکانس سیستم گاورنر سرعت تولید متداول، خروجی ژنراتور سنکرون را تغییر می‌دهد. در شکل‌های 4-17 و 4-18 تغییرات ژنراتورهای واقع در ناحیه 1 و 2 در کنار الگوی بار در سه حالت بیان شده فوق نشان داده شده است.

 

 

شکل 4- 14 تغییرات فرکانس ناحیه 1 برای حالت‌های در نظر گرفته شده

 

شکل 4- 15تغییرات فرکانس ناحیه 2 برای حالت‌های در نظر گرفته شده

شکل 4- 16تغییرات توان انتقالی خطوط برای موارد در نظر گرفته شده

 

شکل 4- 17تغییرات توان خروجی ژنراتور سنکرون ناحیه 1

شکل 4- 18تغییرات توان خروجی ژنراتور سنکرون ناحیه 2

نتایج نشان می‌دهد که با به کار بردن سیستم کنترلی دروپ برای واحد خورشیدی ظرفیت جدیدی برای حضور مزارع خورشیدی در کنترل فرکانس شبکه فراهم شده است.

4-4- مشارکت همزمان تولید بادی DFIG و سیستم‌های خورشیدی در کنترل فرکانس سیستم قدرت

در این بخش شبیه سازی تاثیرات استفاده همزمان از تولیدات انرژی تجدیدپذیر در دو ناحیه مورد کنکاش قرار می‌گیرد. مزرعه بادی با ضریب نفوذ 20% در ناحیه 1 و مزرعه خورشیدی با ضریب نفوذ 10% در ناحیه دوم قرار دارند. برای نشان دادن قابلیّت کنترل فرکانس شبکه در حضور منابع انرژی تجدیدپذیر، وقوع افزایش بار پله ای معادل با 0.1 توان مبنا در هر دو ناحیه در ثانیه 5 شبیه سازی، در نظر گرفته شد.

نتایج حاصله کما فی السابق طی سه حالت بیان شده بررسی می شوند. در شکل‌های 4-19 تا 4-21 پاسخ فرکانسی ناحیه 1 و 2 و تغییر توان خط انتقالی نشان داده شده است. در پی تغییرات فرکانس در شبکه، مزرعه بادی DFIG و همچنین مزرعه خورشیدی در کنترل فرکانس شبکه شرکت دارند. در نتیجه بخشی از توان لازم برای برقرار مجدّد تعادل تولید و مصرف، توسط منابع تجدیدپذیر شبکه تأمین گشته شکل4-21 و از طرفی همانطور که شکل‌های 4-22 و 4-23 نشان می‌دهد، فشار مکانیکی وارده به توربین ژنراتورهای سنکرون برای جبرانسازی بار نیز کاهش بیشتری نسبت قبل نشان می‌دهد.

وقتی درخواست توان اکتیو اضافی معادل با 0.05 مبنای واحد (بر پایه توان مزرعه بادی) برقرار است به این معنی است که سقف مجاز برداشت از مزرعه بادی نهایتاً می‌تواند 0.05 مبنای واحد قرار گیرد. این میزان در ضریب نفوذ ناحیه ضریب شده و نهایتاً میزان توان اکتیوی که متناسب با کنترلر پیشنهادی به شبکه تزریق شده است را تعیین می‌کند. علاوه بر این متناسب با کنترل دروپی که برای مزرعه خورشیدی معیّن شده بود، توان خروجی سیستم خورشیدی نیز تغییر می‌نماید. این تغییرات توان منابع انرژی تجدیدپذیر هنگام جبرانسازی افزایش بار و مشارکت در کنترل فرکانس، در شکل4-24 نشان داده شده است.

 

 

 

 

شکل 4- 19تغییرات فرکانس ناحیه 1 برای حالت‌های در نظر گرفته شده

شکل 4- 20 تغییرات فرکانس ناحیه 2 برای حالت‌های در نظر گرفته شده

 

شکل 4- 21تغییرات توان انتقالی خط ارتباطی

شکل 4- 22تغییرات توان خروجی ژنراتور سنکرون ناحیه 1

 

شکل 4- 23تغییرات توان خروجی ژنراتور سنکرون ناحیه 2

شکل 4- 24 تغییرات توان خروجی منابع تجدیدپذیر با بهره گرفتن از برنامه‌های کنترلی پیشنهادی

4-5- استفاده از ذخیره‌ساز باتری در سیستم قدرت

همانطور که ذکر شد، با توجّه به نوسان توان و طبیعت غیر قابل پیش بینی تولید توان بادی بهره‌برداران شبکه ترجیح می دهند برای افزایش قابلیّت تنظیم فرکانس شبکه و جبران کسری تولید احتمالی و یا جذب توان، از ذخیره‌ساز‌ها در کنار تولید بادی جهت نرم کردن توان خروجی بادی استفاده کنند. در همین راستا اثر ورود واحد ذخیره‌ساز انرژی باتری BES به سیستم قدرت مورد بررسی قرار می‌گیرد. علاوه بر استفاده از BES چند حالت برای استفاده از باتری در شبکه با ضریب نفوذ مختلف تولید باد و خورشید در دو ناحیه مطرح می‌شود. با بهره گرفتن از تنظیمات هر حالت پاسخ شبکه ثبت و ضبط شده و با توجّه تابع هدف یا شایستگی مناسبی مورد سنجش قرار می گیرند. در اینجا تابع شایستگی می تواند سیگنال خطای متعارفی نظیر IAE، ITAE، ITSE و ISE انتخاب شود. تجربه نشان داده است برای کمینه کردن مقادیر خطا با کمترین دامنه در کم ترین زمان سیگنال خطای ITSE می تواند موفق تر ظاهر شود [69].

فرض برینست که ظرفیت ذخیره ساز در دسترس معادل با 0.1 توان مبنا باشد.این مقدار می تواند در کنار تولید بادی، خورشیدی و یا متناسب با ضریب نفوذ تولیدات تجدیدپذیر در دو ناحیه نصب شود. برای نشان دادن اثر افزایش ضریب نفوذ تولیدات تجدیدپذیر با استراتژی های کنترلی پیشنهادی بر پایداری فرکانسی شبکه ترکیبی نهایی، سناریوهای مورد بررسی قرار گرفتند و مقدار تابع برازندگی متناسب با آنها در جدول 4-1 محاسبه شده است:

جدول 4- 1سناریو‌های باتری در شبکه و مقدار شایستگی متناسب با ضریب نفوذ منابع و باتری

سناریو ض. ن. تولید بادی ض. ن. تولید خورشیدی باتری تماماً در ناحیه تولید بادی باتری تماماً در ناحیه تولید خورشیدی تقسیم ظرفیت ذخیره ساز به نسبت ضریب نقوذ در دو ناحیه
1 0.1 0 0.315124    
2 0.2 0 0.323752    
3 0 0.1   0.292224  
4 0 0.2   0.282575  
5 0.1 0.1     0.276772
6 0.1 0.2     0.267122
7 0.2 0.1     0.285383
8 0.2 0.2     0.275714

 

جدول 4-1 نشان می دهد سناریو شماره 4 که در آن فقط تولید بادی در ناحیه 2 وجود دارد و تمام ظرفیت ذخیره‌ساز در همین ناحیه نصب شده باشد، دارای کمترین میزان سیگنال خطای  است. با توجه به ورود همزمان تولیدات بادی و خورشیدی به شبکه، سناریوی 6 نسبت به باقی حالات از پاسخ دینامیکی نسبتاً بهتری برخوردار است. با توجه به نتایج جدول 4-1 اینطور استنباط می شود با افزایش ضریب نفوذ بادی در حضور طرح کنترلی پیشنهادی پاسخ دینامیکی وضعیت نسبتا حاد تری پیدا می کند. این در حالیست که افزایش ضریب نفوذ خورشیدی و کنترل آن بوسیله سیستم دروپ نه تنها باعث کاهش ظرفیت تنظیم فرکانس نخواهد شد که موجب افزایش ظرفیت تنظیم فرکانس نیز شده است. با مقایسه سناریو های 5 و 8 نیز نتایج مشابهی به دست می آید.

4-6- بهینه‌سازی پاسخ دینامیکی شبکه

همانطور که عنوان شد، پس از بروز انحرافی در بار، برای آنکه فرکانس شبکه بدون داشتن انحراف ماندگاری به مقدار نامی خود بازگردد، حلقه کنترل فرکانس ثانویه می‌بایست با بهره‌هایی بهینه، پاسخگوی این نیاز باشند. به عبارت دیگر هدف در اینجا کم کردن تغییرات فرکانس و توان انتقالی خطوط در کمترین زمان ممکن است. علاوه بر این درین مرحله، میزان توان ذخیره ساز نصب شده در هر ناحیه و نیز ضریب نفوذ تولیدات بادی و خورشیدی جهت داشتن پاسخ دینامیکی بهتر وارد بهینه سازی می گردد. مطمئناً با داشتن خصوصیات فوق پاسخ شبکه نسبت به باقی حالات در نظر گرفته شده وضعیت بهتری خواهد داشت.

الگوریتم PSO نسبت به تنظیمات اولیّه حسّاس بوده و پس از چند بار اجرای برنامه مقادیر برای تنظیمات کنترلی الگوریتم انتخاب شد. این مقادیر در جدول-2 در بخش ضمیمه آمده است. با نوشتن کدهای لازم جهت انجام شبیه سازی در نرم افزار Matlab/Simulink r20103a و مرتبط ساختن فایل سیمولینک به بخش محاسباتی الگوریتم شبیه سازی صورت می پذیرد. لازم به ذکر است که مجموع توان ذخیره ساز در دو ناحیه با توجه به مقدار تعیین شده 0.1 توان مبنا فرض می گردد. برای بهینه سازی، سیگنال کنترلی جدیدی ارایه شده که متناسب با قیود حاکم در آن پاسخ بهینه سازی به فرم مطلوب تر همگرا گردد. بدین صورت می توان مدلسازی حل مسئله را به فرم زیر میتوان بیان کرد:

4-1

به صورتی که

4-2
4-3
4-4

در تابع هدف جدید جهت از بین بردن انحراف

فرکانسی، حفظ کمترین مقدار فراجهش و فروجهش و در عین حال داشتن کوتاه ترین زمان ممکن برای رساندن انحرافات ماندگار به مقدار 0، مبنای بهینه سازی قرار گرفته است. پس از چند بار سعی و خطا مقادیر مطلوبی برای داشتن پاسخی مطلوب تر بدست آمد. در معادله (4-1) مقدار  برابر با 20 ،  برابر با 0.01 و  برابر با 0.001 در نظر گرفته شده است. معیار تعیین زمان نشست حاشیه 0.02% فرض می شود. با توجه به نکات بیان شده بهینه سازی صورت گرفت و نتایج حاصله در شکل های 4-25 الی4-29 نشان داده می شود. در این نمودارها دو سناریو مطرح شد. در سناریو ی اول بهره انتگرال گیر ها به همراه حجم ذخیره ساز در هر ناحیه بهینه شد. در سناریوی دوم که در واقع همان مدل پایه شبکه می باشد از هیچیک از منابع انرژی تجدیدپذیر و ذخیره سازی در شبکه استفاده نشده و بهره ها همان میزان 0.2 سابق را دارند. جدول 4-2 مقادیر بهینه شده شاخص های انتخابی را نشان می دهد.

پارامتر
مقدار 0.358572 0.390833 0.167477 0.1747 0.0418608 0.0581392

جدول 4- 2 مقادیر بهینه شده توسط الگوریتم PSO

 

 

 

شکل 4- 25 مقایسه انحراف فرکانس ناحیه 1 در حضور مقادیر بهینه باتری و ثات انتگرال گیر ناحیه

شکل 4- 26  مقایسه انحراف فرکانس ناحیه 2 در حضور مقادیر بهینه باتری و ثابت انتگرال گیر ناحیه

 

شکل 4- 27  مقایسه تغییرات توان انتقالی خط واسط در حضور مقادیر بهینه در دو ناحیه

شکل 4- 28 تغییرات توان خروجی ژنراتور سنکرون ناحیه 1

 

شکل 4- 29 تغییرات توان خروجی ژنراتور سنکرون ناحیه 2

4-7- جمع بندی

با توجه به نتایج نشان داده شده در این فصل، می توان با اطمینان خاطر بیان کرد که با اعمال برنامه های کنترلی مناسب بر تولیدات انرژی تجدیدپذیر خورشیدی و بادی، حضور آنها در شبکه لزوماً به معنای کاهش توانایی کنترل فرکانس سیستم نبوده و حتی می توان با بهره گرفتن از سیستم های ذخیره ساز انرژی ثبات و محدوده پایداری فرکانسی سیستم را تقویت بخشید.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

فصل پنجم: نتیجه گیری و ارائه پیشنهادهای ممکن

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5-1- نتیجه گیری

در پایان‌نامه حاضر، تاثیرات استفاده از منابع انرژی تجدیدپذیر نظیر تولیدات بادی و خورشیدی در شبکه قدرت مورد بررسی قرار گرفت. همانطور که ذکر شد، شبکه قدرت مشمول تغییراتی کلی در بدنه و ساختار خود است. این تغییرات را می توان منبعث از ظهور انواع جدید ادوات تولید توان، تکنولوژی‌های جدید، حجم رو به افزایش منابع انرژی تجدیدپذیر دانست. نیاز روزافزون به انرژی الکتریکی در کنار ذخیره محدود سوخت فسیلی و نگرانی روبه گسترش مشکلات زیست‌محیطی ناشی از مصرف سوخت فسیلی، ضرورت استفاده از منابع انرژی تجدیدپذیر نظیر باد و خورشید و ورود آنها را به شبکه قدرت بیش از پیش پررنگ تر می‌نماید. با ظهور منابع انرژی تجدیدپذیر نظیر انرژی باد و خورشید، بررسی تاثیرات استفاده از این منابع در بهره‌برداری و کنترل شبکه قدرت از اهمیت زیادی برخوردار می‌گردد.

 از اینرو، تاثیرات ژنراتور دو سوء تغذیه به عنوان مدلی متداول از تولید بادی در کنترل فرکانس سیستم قدرت مورد بررسی قرار گرفت. قابلیّت پشتیبانی توان اکتیو کوتاه مدّت از طریق جذب انرژی جنبشی پره‌های توربین، به عنوان ظرفیتی جهت شرکت تولید بادی DFIG در کنترل اولیّه فرکانس دیده شد. کنترلر جدیدی برای مشارکت توربین بادی در کنترل یار فرکانس پیشنهاد شد. تابع پشتیبانی فرکانسی تولید بادی در قبال تغییرات فرکانس سیستم، توانی متناسب با تغییرات فرکانس و نرخ تغییرات فرکانس برای تزریق به شبکه فراهم کرده و لختی پنهان توربین‌های بادی را به صورت موقّت  آشکار می سازد. بدین طریق توربین های بادی DFIG در کنترل اولیّه فرکانس شرکت داده شدند.

همچنین استراتژی جدیدی برای مشارکت مزرعه خورشیدی در کنترل فرکانس سیستم دو ناحیه ای قدرت، از طریق حبس تولید تشریح شد. سیستم‌های خورشیدی بوسیله برنامه کنترلی پیشنهادی توانستند در حالت کنترل دروپ فعّالیت کرده و مشابه ژنراتورهای سنکرون پشتیبانی اولیّه فرکانس را برای سیستم قدرت تأمین نمایند.

نتایج شبیه سازی نشان داد که علاوه بر حضور موفق تولید بادی DFIG و تولید خورشیدی در کنترل فرکانس، تنش مکانیکی وارده بر توربین ژنراتورهای سنکرون در تولید متداول نیز کاهش می‌یابد.

جهت افزایش قابلیت پشتیبانی فرکانس تامین ظرفیت رزرو برای جبران کسری تولید، از ذخیره ساز باتری استفاده شد. با ترکیب همزمان استراتژی‌های کنترلی مزرعه خورشیدی و بادی در کنار استفاده از ذخیره‌ساز باتری، پاسخ دینامیکی شبکه به اغتشاش بار در دو ناحیه سیستم قدرت، مورد بهینه‌سازی قرار گرفته و با داشتن پارامتر های بهینه در شبکه، نتایج شبیه سازی تاثیر مثبت و سازنده طرح‌های کنترلی به کار رفته در کنترل فرکانس را در قیاس با پاسخ پایه شبکه، به خوبی نشان داد.

5-2- پیشنهادات

در ادامه کار حاضر و با نگاهی به سابقه تحقیق مذکور می توان پیشنهاداتی را ارائه داد:

  • اطلّاعات واقعی بادی و خورشیدی جهت استفاده در محاسبات وارد شوند. الگوی بار واقعی به عنوان اغتشاشات وارده به شبکه، مبنای کار قرار گیرند.
  • با توجه به این اطلاعات و هم چنین عنایت به این واقعیت که بهره برداری از سیستم خورشیدی می بایست توجیه اقتصادی به همراه داشته باشد، می‌بایست نقطه کاری مناسب برای بهره برداری اقتصادی از سیستم خورشیدی پیشنهاد شود.
  • باید توجّه داشت که با به اشباع رفتن تولید خورشیدی قابلیت تنظیم فرکانس آن نیز از بین خواهد رفت. در امتداد این مسیر می توان در مواقعی که تغییرات شدیدی در تابش خورشید ایجاد می شود و یا فرکانس شبکه شدیداً افت می کند طرح های کنترلی را به طرح هایی نظیر آنتی وایندآپ[7] مجهز نمود.
  • در کنار این واقع نگری ها توجه به میزان شارژ باقیمانده[8] در ذخیره‌ساز به عنوان حالت شارژ[9] نیز می تواند در محاسبات وارد نمود.

 

 

 

 

 

ضمائم

 

جدول  1مشخصات نامی سیستم قدرت مورد مطالعه

ناحیه2 ناحیه1 مقادیر نامی
60 60 فرکانس نامی (هرتز)
500 500 توان نامی (مگاوات)
5 5
1 1
0.2 0.2 ثابت زمانی گاورنر (ثانیه)
0.3 0.3 ثابت زمانی توربین(ثانیه)
7 7 ثابت زمانی بازگرمکن(ثانیه)
0.3 0.3
0.05 0.05 مشخصه تنظیم گاورنر
10 10 ضریب بایاس ناحیه
0.0856 0.0856 ضریب همگام ساز خط انتقالی
-1 _ نسبت توان نامی دو ناحیه

 

جدول 2 پارامترهای به کار رفته در الگوریتم PSO

پارامتر مقدار
   
تعداد متغیّر مسأله 6
تعداد ذرّات 10
بیشینه تکرار 50
وزن لختی .1
2
2

 

 

منابع و مراجع

[1] کراری, دینامیک و کنترل سیستم های قدرت, تهران: انتشارات دانشگاه صنعتی امیر کبیر, 1389.
[2] p. kundor, power system stability and control, new york: McGraw-Hill, 2006.
[3] H. Outhred, “Meeting the challenges of integrating renewable energy into competitive electricity industries,” 2007. [Online]. Available: http://www.reilproject.org/documents/GridIntegrationFINAL.pdf.
[4] D. o. T. a. Industry, “The energy challenge energy review report,” Department of Trade and Industry, 2006.
[5] EWIS., “Towards a successful integration of wind power into European electricity grids,” 2007. [Online]. Available: http://www.ornl.gov/~webworks/cppr/y2001/rpt/122302.pdf.
[6] A. Resources, “AWEA Resources,” 2008. [Online]. Available: http://www.awea.org.
[7] H. Xin, Z. Qu, J. Seuss and A. Maknouninejad, “A self-organizing strategy for power flow control of photovoltaic generators in a distributionnetwork,” IEEE Trans. Power Syst , vol. 26, no. 3, p. 1462–1473, 2011.
[8] G. Masson, M. Latour and D. Biancardi, “European Photovoltaic Industry Association,” May 2012. [Online]. Available: http://www.epia.org/.
[9] S. Ahmed and M.Mohsin, “Analytical determination of the control parameters for a large photovoltaic generator embedded in a grid system,” IEEE Trans. Sustain. Energy, vol. 2, no. 2, p. 122–130, Apr. 2011.
[10] 2008. [Online]. Available: http://www.iea-pvps.org/.
[11] M. Yamamoto, “National survey report of PV power applications in Japan 2009,” 2010. [Online]. Available: http://www.iea-pvps.org/countries/download/nsr09/NSR_2009_Japan_100620.pdf.
[12] Samsung, “Samsung C&T, Korea Electric Power Company to Build World’s Largest Wind, Solar Panel Cluster in Ontario,” jan 2010. [Online]. Available: http://www.samsung.com/ca/news/newsRead.do?news_seq=17081&page=1.
[13] “The Global Wind Energy Council,” 2008. [Online]. Available: http://www.gwec.net/.
[14] T. Esram and P. Chapman, “Comparison of photovoltaic array maximum power point tracking techniques,” IEEE Trans. Energy Convers, p. 439–449, 2007.
[15] Y. Tan and D. Kirschen, “Impact on the power system of a large penetration of photovoltaic generation,” Proc. IEEE Power Eng. Soc. Gen. Meeting, p. 1–8, 2007.
[16] Y. T. Tan, “A model of PV generation suitable for stability analysis,” IEEE Trans. Energy Convers, vol. 19, no. 4, p. 748–755, 2004.
[17] W. A. Omran, “Investigation of Methods for Reduction of Power Fluctuations Generated From Large Grid-Connected Photovoltaic Systems,” IEEE Transactions On Energy Conversion, vol. 26, no. 1, 2011.
[18] N. Kakimoto, “Power Modulation of Photovoltaic Generator for Frequency Control of Power System,” IEEE Transactions On Energy Conversion, vol. 24, no. 4, 2009.
[19] C. A. Hill, “Battery Energy Storage for Enabling Integration of Distributed Solar Power Generation,” IEEE Transactions On Smart Grid, vol. 3, no. 2, 2012.
[20] R. Tonkoski, “Active power curtailment of PV inverters in diesel hybrid mini-grids,” in Proc. IEEE Electr. Power Energy Conf, 2009.
[21] M. Datta, “A frequency- control approach by photovoltaic generator in a PV-Diesel hybrid power system,” IEEE Trans. Energy Convers, vol. 26, no. 2, p. 559–571, 2011.
[22] J.-S. Park, “Operation control of photovoltaic/diesel hybrid generating system considering fluctuation of solar radiation,” Solar Energy Mater. Solar Cells, vol. 67, no. 1-4, p. 535–542, 2001.
[23] A. Jossen, “Operation conditions of batteries in PV applications,” Solar Energy, vol. 76, no. 6, p. 759–769, 2004.
[24] J. N. Ross, “Modelling battery charge regulation for a stand-alone photovoltaic system,” Solar Energy, vol. 69, no. 3, p. 181–190, 2000.
[25] S. M. Shaahid, “Economic analysis of hybrid photovoltaic-diesel-battery power systems for residential loads in hot regions: A step to clean future,” Renewable Sustainable Energy, vol. 12, p. 488–503, 2008.
[26] M. Bayoumy, “New techniques for battery charger and SOC estimation in photovoltaic hybrid power systems,” Solar Energy Mater. Solar Cells, vol. 35, no. 11, p. 509– 514, 1994.
[27] B. K. Bala, “Optimal design of a PV-diesel hybrid system for electrification of an isolated island: Sandwip in Bangladesh using genetic algorithm,” Energy Sustainable , vol. 13, p. 137–142, 2009.
[28] X. Li, “Battery Energy Storage Station (BESS)-Based Smoothing Control of Photovoltaic (PV) and Wind Power Generation Fluctuations,” IEEE Transactions on Sustainable Energy, vol. 4, no. 2, pp. 464-73, April 2013.
[29] H. Xin, “A New Frequency Regulation Strategy for Photovoltaic Systems Without Energy Storage,” IEEE Transactions On Sustainable Energy, vol. 4, no. 4, 2013.
[30] S. Aditya and D. Das, “Battery energy storage for load frequency control of an interconnected power system,” Electric Power Systems Research, vol. 58, p. 179–185, 2001.
[31] J. Jenkins, “Comparison of the response of doubly fed and fixedspeed induction generator wind turbines to changes in network frequency,” IEEE Trans Energy Convers, 2004.
[32] A. O’Malley, “The inertial response of induction machine based wind turbines,” IEEE Trans Power system, 2005.
[33] O. Hughes, “Contribution of DFIG-based wind farms to power system short-term frequency regulation,” Strbac GProc Inst Elect Eng، Gen Transm، Distrib., vol. 135, no. 2, 2006.
[34] J. d. H. SWH, “Wind turbines emulating inertia and supporting primary frequency control,” IEEE Trans Power Syst, vol. 21, no. 1, 2006.
[35] N. R. Ullah, “Temporary primary frequency control support by variable speed wind turbines: Potential and applications,” IEEE Trans. Power Syst, vol. 23, no. 2, p. 601–12, 2008.
[36] P. Bhatt, “Dynamic participation of doubly fed induction generator in automatic generation control,” Renewable Energy, vol. 36, 2011.
[37] H. Bevrani, Robust power system frequency control, New York: Springer, 2009.
[38] H. Banakar, “Impacts of wind power minute to minute variation on power system,” IEEE Trans. Power Syst., vol. 23, no. 1, p. 150–60, 2008.
[39] G. Lalor, “Frequency control and wind turbine technology,” IEEE Trans. Power Syst., vol. 20, no. 4, p. 1905–13, 2005.
[40] J. Morren, S. W. H. d. Haan and W. L. Kling, “Wind turbine emulating inertia and supporting primary frequency control,” IEEE Trans. Power Syst, p. 433–34, 2006.
[41] C. Luo, H. G. Far and H. Banakar, “Estimation of wind penetration as limited by frequency deviation,” IEEE Trans. Energy Conversion, vol. 22, no. 2, p. 783–91, 2007.
[42] P. Rosas, “Dynamic influences of wind power on the power system.,” Technical University of Denmark. PhD dissertation، , 2003.
[43] P. R. Daneshmand, “Power system frequency control in the presence of wind turbines,” Department of Computer and Electrical Engineering، University of Kurdistan. , Master’s thesis, 2010.
[44] J. L. R. Amenedo, S. Arnalte and J. C. Burgos, “Automatic generation control of a wind farm with variable speed wind turbines.,” IEEE Trans. Energy Conversion, vol. 17, no. 2, p. 279–84, 2002.
[45] R. Doherty, H. Outhred and M. O’Malley, “Establishing the role that wind generation may have in future generation portfolios,” IEEE Trans. Power Syst., vol. 21, p. 1415–22, 2006.
[46] H. Holttinen, “Impact of hourly wind power variation on the system operation in the Nordic countries,” Wind Energy, vol. 8, no. 2, p. 197–218, 2005.
[47] A. Mullane and M.O’Malley, “The inertial response of induction machine based wind turbines,” IEEE Trans. Power. Syst., p. 1496–1503, 2005.
[48] J. Ekanayake and N. Jenkins, “Comparison of the response of doubly fed and fixed-speed induction generator wind turbines to changes in network frequency,” IEEE Trans. Energy Convers., p. 800–802, 2004.
[49] G. Lalor, A. Mullane and a. M. O’Malley, “Frequency control and wind turbine technologies,” IEEE Trans. Power. Syst., p. 1905–1913, 2005.
[50] F. M. H. N. J. a. G. S. O. Anaya-Lara, “Contribution of DFIG-based wind farms to power system short-term frequency regulation,” Proc. Inst. Elect. Eng., Gen., Transm., Distrib, p. 164–170, 2006.
[51] S. W. H. d. H. W. L. K. a. J. A. F. J. Morren, “Wind turbines emulating inertia and supporting primary frequency control,” IEEE Trans. Power. Syst., p. 433–434, 2006.
[52] F. V. Hulle, “Large Scale Integration of Wind Energy in the European Power Supply: Analysis, Issues and Recommendations, European Wind Energy Association (EWEA),” Tech. Rep, 2005.
[53] J. J. S.-G. W. W. P. a. R. W. D. N. W. Miller, “Dynamic modeling of GE1.5 and 3.6M Wwind turbine-generators for stability simulations,” IEEE Power Eng. Soc. General Meeting,

>
[54] W. W. P. a. J. J. S.-G. N. W. Miller, “Dynamic Modeling of GE 1.5 and 3.6Wind Turbine-Generators,” GE—Power System Energy Consulting, 2003. [55] E. D. A. Spera, Wind Turbine Technology, NewYork: ASME, 1994.. [56] V. Akhmatov, “Analysis of dynamic behaviour of electric power systems with large amount of wind power,” Ph.D. dissertation Tech. Univ. Denmark,, 2003. [57] M. L. Chan, “Dynamic Equivalents for Average System Frequency Behavior Following Major Disturbances,” IEEE Trans Power App Syst, pp. 1637-42, 1971. [58] M. Datta, “A Frequency-Control Approach by Photovoltaic Generator in a PV–Diesel Hybrid Power System,” IEEE Transactions on Energy Conversion, vol. 26, no. 2, pp. 559-7, 2011. [59] E. Cate, K. Hemmaplardh, J. Manke and a. D. Gelopulos, “Time frame notion and time response of themodels in transient, mid-term and longterm stability programs,” IEEE Trans. Power App. Syst , vol. 103, no. 1, p. 143–151, 1984. [60] P. Li, B. François, P. Degobert and B. Robyns, “Power control strategy of a photovoltaic power plant for microgrid applications,” in ISES World Congr, 1611–1616. [61] Y. Liu, K. Ying, Z. Lu, H. Xin and D. Gan, “A Newton quqdratic interpolation based control strategy for photovoltaic system,” in Int. Conf. Sustainable Power Gener. Supply, 2012 . [62] E. Cate, K. Hemmaplardh, J. Manke and D. Gelopulos, “Time frame notion and time response of themodels in transient, mid-term and longterm stability programs,” IEEE Trans. Power App. Syst., vol. 103, no. 1, p. 143–151, 1984. [63] S. Tarbouriech and M. Turner, “Anti-windup design: An overview of some recent advances and open problems,” IET Control Theory Appl, vol. 3, no. 1, p. 1–19, 2009. [64] D. Kottick, M. Blau and D. Edelstein, “Battery Energy Storage for Frequency Regulation,” IEEE Transactions on Energy Conversion, vol. 8, no. 3, September 1993. [65] S. Aditya and D. Das, “Battery energy storage for load frequency control of an interconnected power system,” Electric Power Systems Research, vol. 58 , p. 179–185, 2001. [66] H. Kunisch, K. Kramer and H. Dominik, “Battery energy storage, another option for load frequency control and instantaneous reserve,,” IEEE Trans. Energy Conversions, p. 41–46, 1986. [67] W. V. KleinSmid, “Chino battery, an operations and maintenance update,,” in Third International Conference on Batteries for Utility Energy Storage, Kobe, Japan, 1991. [68] K. J and E. RC, “Particle swarm optimization,” in Proceedings of IEEE international conference on neural networks, Perth, Australia, 1995. [69] K. Ogatta, Modern control engineering, New York: USA: Prentice Hall.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Abstract

The main task of any power system is to generate high quality power to supply demand’s load. Any frequency deviation more than permissible value causes damage to components, overloading tie lines, deficits and deficiencies of relays and in worst case may lead power system to collapse. The important goal of Load Frequency Control (LFC) is to eliminate frequency deviations as quick as possible. Meanwhile reducing tie line’s power deviations and returning tie line’s power to scheduled values is important too. These two are the main tasks of Automatic Generation Control (AGC).

Today power system is experiencing structural changes. Not because of deregulating Environment and competitive policies but also because of new power generating units with new frameworks, technologies and increasing penetration levels of Renewable Energy Resources (RERs). Increasing growth of demand’s load beside of ceasing reserves of oil and global warming issues are made RERs a desirable option. By integrations of RERs into power system, aside economical point of view, load frequency control of power system will play more important role in maintaining the quality of such a system.

Hence, in other to increase petrification of RERs in frequency support, new control strategies are needed. In this thesis at first, the impacts of integration of RERs in power system are studied. And then new strategies has been proposed to participate RERs in load frequency control and to improve frequency regulation’s capability of power system in presence of RERs.

 

Keywords: Automatic Generation Control (AGC), Renewable Energy Resources (RERs), Photovoltaic Generation, Wind Generation, Energy Storage Systems (ESS).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Mazandaran University of Science and Technology

Faculty of Electrical Engineering

 

Thesis for master’s degree in power engineering

 

 

Automatic generation control of power system in presence of Renewable Energy Resources (RERs)

 

 

By:

Behzad Moradi

 

Supervisor:

Dr. Abdolreza Sheikholeslami

 

Advisor:

Roya Ahmadi

 

 

2014

[1] Maximum Power Point Tracking

[2] Robustness

[3] Torque Set-point

[4] Superconductive Magnetic Energy Storage

[5] Inertia

[6] Modal

[7] Anti-Windup

[8] State of Charge

[9] State of Charge

 

 

استثنائا” این فایل

متن کامل موجود نداریم

، فرکانس حاصله به اندازه کافی با فرکانس‌های تشدید فاصله داشته باشد. هرگونه افت فرکانس سبب کاهش سرعت توربین شده و مرز مضارب سرعت با فرکانس‌های تشدید را کم می‌‎کند. بر اثر نزدیک شدن سرعت توربین به یکی از این فرکانس‌های تشدید، دامنه ارتعاشات توربین افزایش می‌یابد و خطر بروز تشدید زیر سنکرون را افزایش می‌دهد [1].

از آن جا که تغییر فرکانس شبکه نتیجه وجود عدم تعادل بین توان تولیدی و مصرفی (به اضافه ی تلفات) است، هر گونه اقدام اصلاحی تغییر سطح تولید و یا مصرف را در پی دارد. برای حفظ فرکانس شبکه راهکارهایی وجود دارند که در زیر به بعضی از آنها اشاره می‌شود:

  1. واحدهای آبی و یا گازی واکنش سریع که قادرند طی زمان محدودی (در چند دقیقه) وارد مدار شده و کمبود شبکه را جبران سازند.
  2. استفاده از ظرفیت آزاد نیروگاه‌ها (رزرو گردان) که مستلزم عملکرد صحیح سیستم کنترل سرعت توربین، موسوم به گاورنر است. ثابت زمانی پاسخ گاورنر در نیروگاه‌های مختلف متفاوت است. به عنوان مثال واحد‌های بخاری که در آن تغییر سریع فشار دیگ بخار مجاز نیست، نیازمند چند ده دقیقه زمان جهت تنظیم بارند. با عملکرد گاورنر نیروگاه‌های شبکه، اضافه بار متناسب با تنظیم دروپ سیستم گاورنر سرعت، بین واحد‌های تولیدی توزیع می‌شود.
  3. از آنجا که توان مصرفی شبکه به سطح ولتاژ آن وابسته است، می‌توان با کنترل ولتاژ شبکه ی توزیع تا حدی تقاضای بار را کنترل کرد. کاهش ولتاژ توزیع منجر به تغییر در بار خانگی می‌گردد. اعمال این تغییرات از طریق تغییر تپ چنجر ترانسفورماتور‌های شبکه میسّر است و نیازمند محدوده زمانی در حدود چند دقیقه است.
  4. یکی دیگر از راه‌های حفظ فرکانس سیستم، حذف بار است. حذف بار یکی از سریع‌ترین راه‌های جبران کمبود توان حقیقی در سیستم قدرت به حساب می‌آید. فاصله زمانی صدور فرمان حذف بار تا انجام آن بسیار محدود بوده و در واقع زمان عملکرد کلیدهای قدرت شبکه تعیین کننده سرعت عمل حذف بار است. زمان لازم برای عملکرد کلید قدرت معمولاً چند سیکل الکتریکی است. صدور فرمان می‌تواند به صورت دستی توسط بهره بردار شبکه و یا توسط مکانیزمی هوشمند و خودکار صادر می‌شود. حذف بار دستی جهت افت ماندگار فرکانس شبکه صورت می‌گیرد و میزان آن در حدود 5% است. حذف بار دستی در واقع زمانی عمل می‌‎کند که ذخیره گردان یا واحد‌های راه اندازی سریع، در کوتاه مدت قادر به جبران عامل افت فرکانس نباشند و وضعیت شبکه به حالت هشدار وارد شده باشد. در برابر حذف بار دستی از حذف بار خودکار برای حذف لااقل چند ده درصد بار شبکه در زمانی بسیار کوتاه استفاده می‌شود. زمان عملکرد حذف بار خودکار مجموع زمان تشخیص افت فرکانس و زمان قطع کلید قدرت است و حداکثر چند ده سیکل الکتریکی به طول می انجامد.

از میان روش‌های فوق، از رزرو گردان در حضور واحد کنترل فرکانس برای جبران نوسانات فرکانسی شبکه که دارای دامنه ای محدود هستند، استفاده می‌شود. در این حالت معمولاً تعادل توان با عملکرد گاورنر واحدهای تولیدی شبکه برقرار می‌شود. حذف بار دستی و کنترل ولتاژ شبکه پس از رسیدن سیستم به وضعیت پایدار مورد استفاده قرار می‌گیرند و به صورت عمده خطاهای ماندگار شبکه را اصلاح می‌کنند. حذف بار خودکار هر چند سریع‌ترین مکانیزم محسوب می‌شود اما آخرین راه حل برای پاسخ به عدم توازن توان حقیقی شبکه است. این راه حل تنها زمانی انتخاب می‌شود که عدم تعادل به قدری بزرگ باشد که گاورنر‌ها فرصت لازم برای پاسخ به آن را نداشته باشند. در این حالت فرکانس شبکه به سرعت افت می‌‎کند و از محدوده ی مجاز کار دائمی خارج می‌شود. با رسیدن وضعیت شبکه به آستانه ی خطر، این مکانیزم سریعاً بار اضافی سیستم را حذف می‌‎کند. مهّم‌ترین اشکال این روش آنست که هزینه ی حفظ انسجام سیستم و حفظ پایداری، قطع برق و انرژی الکتریکی و ضرر مالی منتج به آنست.

افزایش ضریب نفوذ انرژی تجدیدپذیر در سیستم قدرت شاید به معنی ارتقای عدم قطعیت‌ها، موانع جدید در بهره برداری و پیدایش سوال‌های جدید در باب چگونگی کنترل این منابع در کنار ساختار‌هایی مانند کنترل خودکار تولید به نظر آید. سوال مهّمی که در بدو امر نظر مخاطب را به خود معطوف می‌دارد این است که در صورت افزایش ضریب نفوذ منابع انرژی تجدیدپذیر در شبکه، ملزومات کنترل خودکار چگونه با شرایط جدید مطابقت داده می‌شوند؟

اثرات ورود این منابع با ضریب نفوذ بالا در شبکه را، باید در چهارچوب‌های زمانی مناسب دید. در چهارچوب‌های زمانی چند ثانیه تا چندین دقیقه، قابلیّت اطمینان کلی سیستم قدرت تماماً بوسیله ادوات کنترلی خودکار و سیستم‌های کنترلی نظیر کنترل خودکار تولید، سیستم گاورنر سرعت ژنراتور‌ها و سیستم‌های تحریک آنها، پایدارسازهای سیستم قدرت، تنظیم کننده‌های خودکار ولتاژ، رله‌ها و برنامه‌های ‌حفاظتی مخصوص و سیستم‌های تشخیص و عملیاتی خطا در شبکه کنترل می‌شوند. در چهار چوب زمانی چند دقیقه تا یک هفته، بهره‌برداران سیستم می بایست تولید توان را به نحوی مدیریت نمایند تا با برقراری سطحی منطقی و اقتصادی از قابلیّت اطمینان، تولید نیروگاهی را با توجّه الگوی بار مصرف کنندگان و همچنین قیود عملیاتی شبکه تطبیق دهند.

واحدهای تولیدی انرژی تجدیدپذیر باید ملزومات فنی لازم جهت کنترل ولتاژ و فرکانس را در خود داشته باشد و نیز در صورت بروز شرایط هشدار در شبکه از خود انعطاف لازم را نشان دهند. در کنار آن واحدهای تولیدی انرژی تجدیدپذیر می باید سرعت عمل لازم جهت ایزوله ساختن واحد تولیدی در صورت بروز وضعیتی بحرانی در شبکه را از در خود ملحوظ دارد. آنها باید به عنوان عضوی از شبکه الکتریکی به صورت موثری فرمان پذیر باشند و به خصوص بتوانند در زمان بروز اغتشاشی در شبکه زمانیکه امنیت شبکه برق در معرض خطر باشد از خود انعطاف لازم را نشان دهند. ضریب نفوذ بالای تولیدات تجدیدپذیر به خصوص در مکان‌هایی دور از مراکز بار و تولیدات متداول انرژی، خطر اضافه بار بر روی خطوط انتقال توان را افزایش می‌دهد و در نتیجه بازنگری در طراحی شبکه و احیاناً اضافه نمودن خطوط ارتباطی جدید جهت پیش گیری از بروز اضافه بار بروی ارتباطی را طلب می‌‎کند. علاوه برآن به روز کردن کد‌های شبکه در حضور ضریب بالای تولیدات تجدیدپذیر نیز ضروری به نظر می‌رسد.

1-3- ساختار مطالعاتی پایان‌نامه

برای غلبه بر موانع نامطلوب در استفاده از منابع انرژی تجدیدپذیر نظیر باد و خورشید با ضریب نفوذ بالا در شبکه چند ناحیه ای قدرت، داشتن برنامه کنترلی مناسب جهت کنترل فرکانس شبکه ضروری است. از اینرو موضوعی که این پایان‌نامه سعی در پوشش آن دارد، به کنترل فرکانسِ تولید بادی و تولید خورشیدی و مشارکت آنها در کنترل اولیّه فرکانس باز می‌گردد. به طور کلی می‌توان حوزه ی دید کار حاضر را در چند بند زیر خلاصه کرد:

  1. ارایه طرح کنترلی جدیدی برای شرکت دادن تولید خورشیدی در تنظیم فرکانس ناحیه در سیستم چند ناحیه ای قدرت.
  2. مشارکت دادن تولید خورشیدی در کنترل اولیّه فرکانس.
  3. پیشنهاد برنامه کنترلی مناسب جهت استخراج انرژی جنبشی ذخیره شده در جرم چرخان توربین، در پی بروز اغتشاش باری در شبکه و کمک گرفتن از این توان اضافی جهت کم کردن افت اولیّه فرکانس در پی بروز آن انحراف بار در سیستم چند ناحیه ای قدرت.
  4. مشارکت دادن تولید بادی DFIG در کنترل اولیّه فرکانس .
  5. بررسی پاسخ دینامیکی سیستم دو ناحیه قدرت متشکّل از واحد‌های حرارتی در حضور تولید خورشیدی/بادی/ هر دو، در سیستم قدرت.
  6. استفاده از ذخیره‌ساز‌های انرژی برای کاهش نوسانات توان خروجی در سمت تولید بادی و برای کمک به قابلیّت تنظیم فرکانس و جلوگیری از بروز تغییرات شدید توان در سمت تولید خورشیدی.
  7. بهینه‌سازی بهره انتگرال‌گیر‌های کنترل تکمیلی دو ناحیه، ضرایب نفوذ بهینه تولیدات تجدیدپذیر(جهت تأمین سطح بهینه ای از پشتیبانی فرکانس) و همچنین تعیین ظرفیت ذخیره‌ساز در دو ناحیه، برای داشتن کمترین نرخ تغییرات فرکانس دو ناحیه و توان انتقالی خط واسط دو ناحیه.

به این صورت می‌توان مطالبی را که در فصل‌های بعدی بیان می‌شود، سازماندهی کرد. در فصل دوم پیشینه تحقیق مفصلاً بررسی می‌گردد. در فصل سوم به مطالعه و بررسی چگونگی استحصال توان بادی بوسیله DFIG پرداخته می شود. ایده ی استفاده انرژی جنبشی موجود در جرم چرخان توربین بادی و تزریق آن به شبکه جهت کاهش افت اولیّه فرکانس در زمان وقوع افزایش باری در شبکه مورد توجّه قرار می‌گیرد. در ادامه ساختار اصلی واحد تولید خورشیدی معرفی می‌شود. پس از آن برنامه کنترلی مناسبی جهت شرکت دادن تولید خورشیدی در کنترل اولیّه فرکانس بیان می‌شود. فصل چهارم به ارائه نتایج شبیه سازی اختصاص دارد. سیستم دو ناحیه ای حرارتی به عنوان مدل پایه در نظر گرفته می‌شود و پاسخ دینامیکی آن به انحراف بار در هر ناحیه شبیه سازی می گردد. اثر ورود تولید DFIG به شبکه با ضریب نفوذ مشخّصی در حضور برنامه کنترلی جهت پشتیبانی موقّت توان اکتیو و بدون حضور آن، بررسی می‌شود. تاثیرات ورود تولید خورشیدی با ضریب نفوذ بالا در شبکه در حضور استراتژی کنترلی پیشنهادی و عدم حضور آن بررسی می‌شود. در مرحله آخر تاثیرات توأماً ورود تولیدات باد و خورشید، در حضور برنامه‌های کنترلی مربوطه شان و در نبود آنها با مدل اصلی مقایسه می‌شود. در گام بعد با احتساب اثر ورود ذخیره‌ساز پارامترهای مهّم شبکه بهینه‌ می گردند. در فصل پنجم، اقدامات صورت گرفته جهت مطالعه تأثیرات ورود تولیدات بادی DFIG و تولید خورشیدی به شبکه جمع بندی شده و در انتها گام‌ها و پیشنهادهای ممکن در ادامه ی مسیر حاضر بیان می شوند.

 

 

 

فصل دوم: کنترل خودکار تولید

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2-1- تعریف مسئله

سیستم قدرت ذاتی غیر خطی و متغیّر با زمان دارد. برای بررسی و تحلیل پاسخ فرکانسی سیستم قدرت نسبت به اغتشاشات کوچک بار می‌توان از مدل خطی شده ی سیستم استفاده کرد. اگرچه که در مطالعات پایداری دینامیکی شبکه، مطالعات کنترل ولتاژ و فرکانس را نمی‌توان مستقل از هم در نظر گرفت، ولی با توجّه به این که دینامیک‌های موجود در پاسخ فرکانسی سیستم در قیاس با دینامیک‌های ولتاژ و زاویه روتور بسیار کندتر عمل می‌کند، می‌توان برای مطالعات پایداری دینامیکی، مطالعات کنترل فرکانس و کنترل ولتاژ و زاویه روتور را در حالت پایدار شبکه، به صورت مستقل از هم در نظر گرفت.

پاسخ ژنراتورهای سنکرون شبکه به تغییرات فرکانس را می‌توان به سه مرحله تقسیم بندی کرد [2]:

  • ابتدا به ساکن پس از تشخیص عدم توازن در سیستم، روتور‌های ژنراتورها انرژی آزاد و یا جذب می کنند و این مسأله باعث تغییر در فرکانس سیستم می‌گردد. به این مرحله کنترلی اصطلاحا پاسخ اینرسی گفته می‌شود.
  • زمانی که تغییرات فرکانس از مقدار معینی بیشتر شد، کنترل کننده‌ها برای تغییر توان ورودی به سیستم فعّال می‌شوند و این مرحله را اصطلاحاً کنترل اولیّه فرکانس می‌نامند. این مرحله کنترلی حدود 10 ثانیه پس از وقوع حادثه آغاز و تا 20 ثانیه پس از آن نیز استمرار می‌یابد.
  • پس از آن که کنترل کننده‌های موجود اغتشاش بوجود آمده را اصلاح کردند، سیستم مجدّداً متعادل می‌گردد؛ اگرچه که فرکانس سیستم از مقدار نامی خود فاصله دارد. در این مرحله واحدهای تولید شبکه وظیفه باز گرداندن فرکانس سیستم به مقدار نامی آنرا بر عهده می‌گیرند. این مرحله کنترلی را کنترل ثانویه فرکانس می نامند. این مرحله از 30 ثانیه پس از زمان بروز اغتشاش شروع شده و می‌تواند تا 30 دقیقه پس از آن نیز ادامه یابد.

در یک توربین ژنراتور، رفتار دینامیکی کلی بار-تولید و انحراف فرکانس به صورت زیر بیان می‌شود:

(2-1)

که در آن  انحراف فرکانس،  انحراف توان مکانیکی و  میزان تغییرات بار می‌باشد. ثابت اینرسی با  و ثابت میرایی با  نشان داده شده ‌است. با گرفتن تبدیل لاپلاس از معادله ی فوق، رابطه زیر حاصل می‌شود:

(2-2)

می‌توان معادله فوق را به صورت بلوک دیاگرام نشان داده شده در شکل (2-1) نمایش داد.

شکل 2- 1 بلوک دیاگرام مدل توربین ژنراتور

 همچنین برای مدلسازی گاورنر، می‌توان از مدل ساده شده ی شکل (2-2) استفاده کرد.

شکل 2- 2 مدل ساده شده ی گاورنر

دقت شود که در شکل (2-2)،  معرف دروپ گاورنر،  ثابت زمانی گاورنر و  رفرنس مرجع بار است. مدل ساده شده ی توربین نیز به صورت شکل (2-3) در نظر گرفته شده ‌است.

شکل 2- 3 مدل ساده شده ی توربین

علاوه بر این، مدل باز گرمکن توربین‌های بخاری را می‌توان با بلوک دیاگرام نشان داده شده در شکل (2-4) مدل کرد:

شکل 2- 4 مدل توربین باز گرمکن

بنابر این بلوک دیاگرام حلقه اولیّه کنترل بار فرکانس صورت شکل (2-5) در خواهد آمد.

شکل 2- 5 مدل خطی و ساده شده کنترل فرکانس سیستم قدرت

برای مدل کردن کنترل فرکانس یک سیستم ایزوله یا جزیره ای می‌توان کل مجموعه را به صورت شکل 2-5 در نظر گرفت. مدل ارائه شده می‌تواند به عنوان مدل پاسخ فرکانسی معادل برای کل سیستم در نظر گرفته شود. در مدل جدید  و  مجموع  و ‌ های آن ناحیه می‌باشد.

در یک سیستم جزیره ای، تنظیم خطای انتقال توان بین ناحیه ای جزو وظایف کنترل بار فرکانس نیست. تنها وظیفه کنترل بار فرکانس باز گرداندن فرکانس آن ناحیه به مقدار نامی است. برای این که بتوان مدل شکل (2-6) را به یک سیستم قدرت چند ناحیه ای تعمیم داد، بایستی مفهوم ناحیه کنترلی به گونه ای تعریف شود که در برگیرنده گروهی از ژنراتورهای همپا باشد. همپایی به این مفهوم است که همه ی ژنراتورها نسبت به تغییرات بار جهت یکسانی داشته باشند. ضمنا در هر ناحیه، کنترل بار فرکانس برای تمام آن ناحیه فرض شود.

یک سیستم قدرت چند ناحیه ای از نواحی کنترلی مجزایی تشکیل یافته است که به وسیله خطوط انتقال به یکدیگر متصل شده‌اند. انحراف فرکانس در هر ناحیه، نه تنها ناشی از تغییرات بار آن ناحیه است، بلکه تغییرات توان انتقالی خطوط بین ناحیه ای نیز در آن تاثیرگذار است.

شکل 2- 6 مدل کنترل بار فرکانس سیستم چند ماشینه

کنترل فرکانس در هر ناحیه نه فقط مسئول کنترل فرکانس همان ناحیه است، بلکه مسئولیت کنترل توان انتقالی خطوط ارتباطی با نواحی دیگر را نیز باید برعهده گیرد. بنابراین در یک سیستم چند ناحیه ای قدرت، بایستی تأثیر خطوط انتقال توان بین ناحیه ای را در مدلسازی کنترل بار فرکانس در نظر داشت. در شکل (2-7) یک سیستم دو ناحیه ای نشان داده شده ‌است.

شکل 2- 7 شماتیک کلی سیستم دو ناحیه ای قدرت

در این شکل رابطه بین توان انتقالی از خطوط ارتباطی بین دو ناحیه طبق رابطه (2-3) حاصل می‌شود:

(2-3)

که در آن  و  ولتاژ‌های نواحی کنترلی 1 و 2 بوده و  و  زاویه‌های بار ماشین‌های معادل نواحی 1 و 2 می‌باشد. منظور از  راکتانس خط بین ناحیه ای می‌باشد.

 با خطی سازی رابطه  (2-3)  حول نقطه کار   و  خواهیم داشت:

 

(2-4)

که در آن  گشتاور سنکرون کننده نام داشته و برابر است با:

(2-5)

با بهره گرفتن از تابع تبدیل  خواهیم داشت:

(1-6)

در یک سیستم چند ناحیه ای علاوه بر تنظیم اولیّه فرکانس ناحیه، کنترل مکمل بایستی انحراف توان عبوری از خطوط بین ناحیه ای را نیز به صفر برساند. با افزودن یک کنترلر انتگرال‌گیر به این حلقه کنترلی، این اطمینان حاصل می‌شود که اولاً انحراف موجود در فرکانس و دوماً توان انتقالی خطوط در حالت ماندگار به صفر می‌رسد. سیستم کنترلی که دو هدف عمده فوق پوشش می‌دهد را اصطلاحاً کنترل خودکار تولید می نامند. کنترل خودکار تولید با اضافه کردن یک سیگنال کنترلی جدید در حلقه کنترلی فیدبک صورت می پذیرد. همانگونه که در معادله (2-7) آید، سیگنال کنترلی مذکور که سیگنال خطای ناحیه نامیده می‌شود، ترکیبی خطی از تغییرات فرکانس ناحیه به انضمام تغییرات توان انتقالی خطوط انتقالی می‌باشد:

(2-7)

که در آن  ضریب بایاس ناحیه (رابطه 2-8)،  تغییرات فرکانس ناحیه و  تغییرات توان خطوط انتقالی است. بلوک دیاگرام نهایی شبکه قدرت که درآن کنترل اولیّه و ثانویه فرکانس لحاظ شده ‌است در شکل (2-8) آمده است.

معمولاً پیشنهاد می‌شود، ضریب  به صورت زیر انتخاب شود:

(2-8)

در رابطه فوق  مشخّصه دروپ و  ضریب حسّاسیت بار نسبت به تغییرات فرکانس می‌باشد. شکل 2-8 چگونگی اعمال کنترل تکمیلی یا ثانویه را نشان می‌دهد.

تاثیر تغییرات بار محلی و توان عبوری از خطوط بین ناحیه ای، در مدل شکل (2-8) به خوبی در نظر گرفته شده ‌است. هر ناحیه کنترلی، توان عبوری از خطوط بین ناحیه ای و فرکانس ناحیه ی خود را در مرکز کنترل ناحیه خود کنترل می‌‎کند. سیگنال  بعد از محاسبه، وارد کنترل کننده ی واحد دیسپتچ می‌شود. سیگنال کنترلی تولیدی به عنوان رفرنس بار به توربین گاورنر مورد نظر اعمال می‌شود. بنابر این دیاگرام کنترلی پیشنهادی می‌تواند اهداف اولیّه کنترل بار فرکانس را برآورده ساخته و مقدار توان عبوری از خطوط و همچنین فرکانس ناحیه را به مقدار مشخّص شده برگرداند. 

فرض کنید در یک ناحیه کنترلی شاهد تغییر بار به مقدار  باشیم. افزایش بار سیستم باعث کاهش فرکانس سیستم می‌شود. می‌توان مقدار اولیّه این انحراف را تابع عوامل زیر دانست:

  • انرژی جنبشی موجود در قسمت گردان ماشین‌ها (لختی)
  • تعداد ژنراتورهایی که دارای کنترل اولیّه می‌باشند و ظرفیت رزرو موجود در این واحد‌های

ی

  • مشخّصات دینامیکی ماشین‌ها و کنترلر‌ها.
  • انحراف ماندگار فرکانس در حالت دائمی، تابع دامنه اغتشاشات وارده و مشخّصه پاسخ فرکانسی شبکه می‌باشد. مشخّصه فرکانسی سیستم تابع مسائل زیر است:

    • مشخّصه دروپ تمام ژنراتورهای ناحیه که در تأمین بار مشارکت دارند.
    • حسّاسیت بار به تغییرات فرکانس سیستم در ناحیه مورد نظر.

    به طور کلی عدم تعادل بین تولید و مصرف همواره در سیستم قدرت به صورت لحظه ای و دائم وجود دارد. کمتر بودن فرکانس از مقدار نامی نشان دهنده کسری تولید در شبکه است و بالعکس. در عمل حتی بدون وجود خطا در سیستم، بار به صورت پیوسته تغییر می‌‎کند. انحراف فرکانس از مقدار نامی کنترل اولیّه را فعّال می‌کند. کنترل اولیّه باعث ایجاد یک فرکانس جدید و متفاوت از فرکانس نامی (همراه با خطای حالت ماندگار) در ناحیه می‌شود. از آنجائیکه در یک سیستم قدرت، هر ناحیه کنترلی بر اساس توازن بار در ناحیه خود در کنترل بار فرکانس شرکت می‌‎کند، عدم تعادل بین بار و تولید در هر ناحیه باعث تبادل توان بین نواحی کنترلی شده و انحراف از مقدار برنامه ریزی شده را در پی دارد.

    شکل 2- 8 مدل خطی سیستم دو ناحیه ای قدرت با حلقه کنترلی تکمیلی [2]

    وظیفه کنترل ثانویه که همان کنترل خودکار تولید نامیده می شود، حفظ توازن توان در تمام ناحیه‌های کنترلی به صورتی است که مقدار فرکانس برابر مقدار نامی و همچنین میزان توان انتقالی خطوط برابر با میزان توان انتقالی برنامه ریزی شده آن باشد.

    علاوه بر این دو حلقه کنترلی، کنترل ثالثیه ای نیز وجود دارد که عملکرد آن کند تر از کنترل‌های اولیّه و ثانویه است. ساختار کنترل ثالثیه به نحوه ی مدیریت شبکه و قوانین آن وابستگی دارد. به عنوان مثال، در ساختار سنتی، بهره بردار سیستم پس از انجام پخش بار اقتصادی، مقادیر جدید نقطه کار واحد‌های تولیدی را تعیین می کرد. در واقع، کنترل ثالثیه میزان توان تولیدی واحدها و نقاط بار گذاری آنها را به گونه ای تعیین می‌‎کند که با برقراری توازن میان توان تولیدی اکتیو و راکتیو واحدها با میزان مصرف آنها  (به علاوه تلفات شبکه) و ضمن رعایت قیود شبکه، هزینه بهره برداری نیز کمینه شود.

    ورود منابع انرژی تجدیدپذیر در مقیاس بالا اثرات پر رنگی بر قابلیّت کنترل فرکانس سیستم قدرت و سیستم‌های کنترل خودکار همانند دیگر سیستم‌های کنترلی و بهره برداری خواهد داشت. این اثرات در سال‌های آتی که ضریب نفوذ تولیدات تجدیدپذیر روند صعودی به خود می‌گیرد نیز افزایش می‌یابد. از سوی دیگر، اکثر منابع انرژی تجدیدپذیر که مورد بهره برداری قرار گرفتند فاقد قابلیّت‌های تنظیم فرکانس می‌باشند. شاید این خصیصه کمک مشخّصی به قابلیّت تنظیم فرکانس شبکه به حساب نیاید، بلکه نیاز به داشتن توان کافی هنگام بروز اغتشاشی در شبکه و برقراری تعادل تولید-مصرف را دوچندان می‌‎کند. ساختار کنترل فرکانس در آینده، می‌بایست از انعطاف عمل و هوشمندی بیشتری برخوردار بوده تا بتواند این اطمینان خاطر را فراهم آورد که به صورت پیوسته توازن لازم میان تولید و مصرف را در شبکه در پی بروز تغییر در بار شبکه و همچنین نوسانات توان تولیدی منابع تجدیدپذیر برقرار نماید.

    برای رسیدن به این مطلوب، بهره‌برداران شبکه می بایست اطلاعات و الگوهای دقیق تولید تجدیدپذیر و بار را در دست داشته باشند. امروزه توازن تولید-مصرف در یک سیستم قدرت بوسیله کنترل خروجی منابع تولید متداول (و نه تولید تجدیدپذیر) جهت دنبال کردن الگوی بار مد نظر قرار دارد. با ورود منابع انرژی تجدیدپذیر به نظر می‌رسد از سهم ظرفیت در دسترس کنترل خودکار تولید در برقراری تعادل تولید و مصرف (کنترل بار فرکانس) کاسته شود. در نتیجه می‌توان توقع داشت که در آینده ای نزدیک، کنترل خودکار تولید سهم مهّمی در برقراری مجدّد توازن تولید-مصرف در چهار چوب زمانی کوتاه مدت (چند ثانیه تا چندین دقیقه) و اداره کردن خطای پیشبینی بار و تولید متداول، بازی کند. از این رو، بسیار ضروری است بهره‌برداران و طراحان شبکه بروی استراتژی‌های کنترلی بازنگری‌های لازم را به عمل آورند و به صورت نسبی مرز‌های عملکرد، قابلیّت‌ها و تکنولوژی‌های لازم را برای ارتقای کیفیت توان تحویلی، به روز نمایند.

    2-2- پیشینه تحقیق

    2-2-1- وضعیت فعلی استفاده از منابع انرژی تجدیدپذیر

    امروزه لزوم استفاده ازمنابع انرژی تجدیدپذیر در بسیاری از کشورهای دنیا به اثبات رسیده است. رشد استفاده از منابع انرژی تجدیدپذیر در پاسخ به پدیده گرمایش جهانی و نیاز به داشتن منبع سوخت امن و ارزان، دلیلی بر این مدعاست. منابع انرژی تجدیدپذیر در حال حاضر بیش از 14% نیاز به انرژی کل دنیا را فراهم می‌آورد  [3].

    در حال حاضر، تکنولوژی استحصال انرژی بادی بیشترین سهم از بکارگیری منابع انرژی تجدیدپذیر در سیستم قدرت را به خود اختصاص داده است. پیش بینی می‌شود تا سال 2015 تولید جهانی آن به بیش از 300 گیگاوات رسد. اینگونه پیش بینی شده ‌است که ضریب نفوذ تولید بادی در کل دنیا، تا سال 2020 به  8% کل مقدار توان تولیدی برسد. اتحادیه اروپا نیز رهیافت به ضریب نفوذ 20% را در پایان سال 2020 میلادی در افق چشم انداز خود قرار داده است [4]. به گفته سازمان انرژی بادی اروپا، ظرفیت تولیدی توان بادی به مقدار 180 گیگاوات ارتقا یابد [5]. دپارتمان انرژی ایالات متحده نیز رسیدن به ضریب نفوذ 6% استحصال انرژی بادی در پایان سال 2020 اعلام داشته است [6].

    در میان تمامی مصادیق تولید پراکنده، تولید خورشیدی نیز به سبب داشتن خصوصیات دوستدار محیط زیست (سبز)، کاهش افزایشی قیمت ماژول خورشیدی و همچنین مشوّق‌های مالی دولت‌ها به سرعت در حال پیشرفت می‌باشند [7] [8]. فعّالیت‌های متنوعی در جهت استفاده از انرژی خورشیدی، باتری‌ها و واحدهای ذخیره‌ساز انرژی انجام یافته است. گزارش‌های منتشره در سال 2011 حاکی از این مطلب است حجم عظیمی از سیستم‌های متصل به شبکه در کشور‌های توسعه یافته نظیر ایالات متحده، آلمان و ژاپن مورد بهره برداری قرار گرفته اند و همچنین برنامه‌های احداث چندین واحد دیگر در سرتاسر جهان در دستور کار قرار دارند [9] [10]. هدف گذاری ژاپن در پایان سال 2010 نصب ظرفیت 28 گیگاوات پانل‌های خورشیدی بوده است [11]. سامسونگ به تازگی اعلام داشته با امضای قراردادی قصد ساختن واحد خورشیدی 100 مگاواتی را دارد که اولین فاز از یک مجموعه 500 مگاواتی به حساب می‌آید [12]. رشد بازار برق منابع انرژی تجدیدپذیر در کشورهای آسیایی نیز چشمگیر بوده است. بر اساس نرخ رشد فعلی، اتحادیه صنعتی منابع انرژی تجدیدپذیر چین، ظرفیتی نزدیک به 50 گیگاوات را تا سال 2015 پیش بینی کرده‌است [13]. به نظر می‌رسد هند نیز نرخ رشد نصب منابع استحصال توان بادی خود را حفظ نموده است. در کره، منابع انرژی تجدیدپذیر نیز رو به رشد است. دولت جایگزینی 5 % تولید متداول با منابع انرژی تجدیدپذیر را تا سال 2011 در دستور کار قرار داده بود [4].

    پس از چند سال کاهش نرخ رشد، بازار برق انرژی تجدیدپذیر اقیانوسیه نیز جانی تازه یافته است. در استرالیا، دولت رسیدن به سقف 20% استفاده از این منابع را تا پایان 2020 مبنا قرار داده است. همچنین اروپا، آمریکای شمالی، آسیا بالاترین نرخ افزایش به میزان ظرفیت منابع تجدیدپذیر را دارا هستند. خاور میانه، آفریقای شمالی و آمریکای لاتین نیز ظرفیت منابع تجدیدپذیر نصب شده خود را افزایش داده اند. ظرفیتهای جدیدی در ایران، مصر، مراکش، تونس و برزیل گزارش شده‌اند [13].

    2-2-2- نقش تولید خورشیدی در کنترل فرکانس شبکه

    از آنجا که هزینه ی نصب و راه اندازی اولیّه مزارع خورشیدی نسبتاً بالا بوده و منبع انرژی رایگان در اختیار دارند، مزارع خورشیدی جهت دریافت حداکثر بازگشت مالی عموماً به گونه ای مورد بهره برداری قرار می گیرند که بیشینه مقدار توان[1] استحصال گردد [14]. با افزایش ضریب نفوذ مزارع خورشیدی، علاوه بر ظرفیت تنظیم فرکانس (که عموماً توسط ژنراتورهای سنکرون تأمین می‌شود) لختی شبکه کاهش می‌یابد، که خود عاملی در جهت انحراف بیشتر فرکانس در قبال اغتشاش وارده به سیستم به شمار می‌رود [15]. از سوی دیگر با ادامه ی روند کاهش قیمت پنل‌های خورشیدی و بالطبع تسریع روند افزایش ضریب نفوذ سیستم‌های خورشیدی در شبکه قدرت، نیاز به داشتن سرویس‌های‌جانبی مهّم نظیر کنترل فرکانس و ولتاژ بیش از پیش رخ می نماید [16].

    رویکردهای متنوعی در بهره‌برداری از تولید خورشیدی موجود است. سه رویکرد عمده را می‌توان اینگونه نام برد [17]:

    1. یک رویکرد متداول جهت کنترل فرکانس تولید خورشیدی به این صورت است که تولید خورشیدی به صورت MPPT تولید شود و به وسیله سیستم‌های ذخیره‌ساز انرژی (ESS) نوسان‌های توان تولیدی خروجی نیروگاه خورشیدی کاهش یابد [18] [19] [20] [21]
    2. نصب و راه اندازی بانک بار مجازی (بار اضافی) جهت جذب توان مازاد[20].
    3. بهره‌برداری از نیروگاه خورشیدی در حالت توزیع توان بوسیله استراتژی‌های حبس تولید تعمّدی (deliberate curtailment) .
    4. استفاده از ذخیره‌سازهای حجیم نظیر تلمبه ای-ذخیره ای، ذخیره‌سازهای باتری یا هوای فشرده، جهت ذخیره انرژی خورشیدی در طول روز و مصرف آن در شب.

    چندین تحقیق جهت کمینه کردن اثرات نامطلوب اتصال ژنراتور خورشیدی به شبکه ایزوله، که به صورت MPPT مورد بهره برداری قرار گرفته، ارائه شده ‌است [22] [23] [24] [25] [26] [27]. درین مقالات متداول ترین روش اعمالی جهت کنترل فرکانس، استفاده از ذخیره‌سازهای انرژی برای نرم کردن توان خروجی، تنظیم فرکانس و در نظر گرفتن ظرفیتی رزرو برای ژنراتور خورشیدی بوده است. هیچکدام از روش‌های ذکر شده توان کنترل خروجی ژنراتور خورشیدی هنگام تغییرات بار را ندارند و هیچ گونه استراتژی کنترلی جهت شرکت دادن واحد تولید خورشیدی در تنظیم فرکانس سیستم ارائه نمی‌کنند. در [28] شبکه ای ترکیبی از تولید خورشیدی و باد در نظر گرفته شده ‌است. در این مقاله روشی برای کنترل هر چه بهتر باتری جهت نرم کردن اغتشاشات توان خروجی تولید بادی و خورشیدی پیشنهاد شده ‌است. در مرجع [21] با بهره گرفتن از منطق فازی و در نظر گرفتن تغییرات فرکانس، نرخ تغییرات فرکانس و تغییرات تابش خورشیدی الگویی برای تعیین خروجی ژنراتور خورشیدی در جهت کاهش نوسانات فرکانسی پیشنهاد شد. نتایج حاصله با نتایج حاصل از روشMPPT به همراه استفاده از ذخیره‌ساز باتری مقایسه شد. در [20] یک بار مجازی در نظر گرفته شده که در زمان اضافه تولید ژنراتور خورشیدی توان مازاد را مصرف می‌کند و زمانی که کمبود تولید وجود داشته باشد، از مدار خارج می‌شود.

    با توجّه به رویکرد مورد توجّه قرار گرفته در [29] می‌توان دریافت، موازنه ای بین جنبه اقتصادی بهره‌برداری از واحد خورشیدی و همچنین قابلیّت تنظیم فرکانس شبکه می‌تواند صورت پذیرد در جهتی که تولید خورشیدی توانایی شرکت در کنترل اولیّه فرکانس شبکه را داشته باشد. وقتی تولید خورشیدی به صورت MPPT مورد بهره برداری قرار می‌گیرد هیچ گونه ظرفیت آزادی برای شرکت در کنترل فرکانس نخواهد داشت. به این دلیل که ظرفیتی برای افزایش تولید در این صورت متصور نخواهد بود. ولی اگر سطح توان تولیدی خورشیدی در مقدار بهینه ای از تولید تعدیل گردد، ظرفیتی در دست خواهد بود که با بهره گرفتن از آن واحد خورشیدی می‌تواند سهمی در کنترل اولیّه فرکانس را بر عهده گیرد. به عبارت دیگر می‌توان با داشتن سیستم کنترلی مناسب نظیر سیستم دروپ واحد‌های تولید متداول، مشخّصه دروپی برای تولید خورشیدی در نظر گرفت. بدین ترتیب با بهره گرفتن از این استراتژی با در دست داشتن داشتن شدّت تابش خورشیدی و درجه حرارت محیط و تعیین سقف بیشینه تولید خورشیدی در چهارچوب زمانی کوتاه مدت،  محدوده ای مطلوب جهت بهره‌برداری واحد خورشیدی تعیین نمیود بطوریکه با بهره گرفتن از آن تعادل میان تولید-مصرف (به همراه تلفات) را مجدّداً برقرار نمود. گرچه در این استراتژی کنترلی نیازی مبرم به استفاده از منابع ذخیره‌ساز انرژی محسوس نیست، اما می‌توان به کمک منابع-ذخیره‌ساز‌های توان بالا، مدیرت توان ذخیره شده ی رزرو را بهبود بخشید. با بهره گرفتن از ذخیره‌سازهایی با پاسخ سریع نظیر ذخیره‌ساز باتری می‌توان علاوه بر پوشش موارد فوق، می‌توان ظرفیت جدیدی نیز برای کمک به قابلیّت تنظیم فرکانس شبکه متصور بود [30].

    2-2-3- حضور تولید بادی در کنترل فرکانس

    از دیگر سو با افزایش حجم تولید بادی و با افزایش ضریب نفوذ توربین‌های بادی در شبکه قدرت ارائه خدمات جانبی نظیر کنترل فرکانس آنها نیز بیش از پیش حائز اهمیت خواهد شد. معمولا نگاه غالب بر این است که حضور تولید بادی حجیم در شبکه و جایگزینی آن به جای تولید متداول، موجب کاهش ظرفیت و تاثیرگذاری تنظیم فرکانس شبکه خواهد شد. پیشرفت‌های اخیر [31] [32] [33] [34] در جهت افزایش ظرفیت‌های کنترلی توربین‌های بادی سرعت-متغیّر نشان داده است که استفاده هرچه بیشتر از تولید بادی نه تنها به معنای کاهش لختی شبکه و توانایی کنترل فرکانس شبکه نخواهد بود، بلکه تحت شرایطی شرکت داده شدن آنها در کنترل فرکانس شبکه را میسّر نموده و سبب افزایش استحکام[2] چنین سیستمی نیز خواهد شد. تحقیقات اولیّه نشان داده است می‌توان از انرژی جنبشی ذخیره شده در پره و قسمت چرخان توربین بادی در کوتاه-مدّت جهت کنترل اولیّه فرکانس بهره جست [34]. توانایی پشتیبانی کوتاه مدت توان اکتیو تولید بادی برای تقویت عملکرد کنترل اولیّه فرکانس در [35] مورد مطالعه قرار گرفته است. حلقه کنترلی اضافی جهت تطبیق نقطه مرجع گشتاور[3] به عنوان تابعی از تغییرات فرکانس و همچنین نرخ تغییرات فرکانس به منظور تسهیل استفاده از لختی پنهان برای استفاده در شبکه فراهم آورده است. همانطور که در [31] عنوان شده ‌است، می‌توان با کنترل لختیِ مولّد DFIG از طریق کنترل تکمیلی لختی پاسخ مناسبی، بوسیله تخلیه انرژی جنبشی موجود در جرم چرخان توربین‌های بادی به عنوان منبع توان اضافی و موقّت  در کنار تولید بادی دریافت نمود. آزاد شدن انرژی موجود در توربین بادی با این شیوه در قیاس با توربین بادی سرعت-ثابت بیشتر خواهد بود. همانطورکه در [32] آمده است، اثر لختی DFIG کاملاً نامعلوم نیست. این اثر به کنترلر جریان روتور وابسته می‌باشد. کنترلر پیشنهادی در [33] براحتی توانسته است به صورت کاملاً پویا، بردار شار القایی روتور DFIG را جهت جلوگیری از بروز تغییرات ناگهانی ولتاژ خروجی کنترل کند. نتیجه استفاده از چنین کنترلری کاهش افت فرکانس ناشی از بروز این اغتشاشات و تلفات ناشی از آن می‌باشد. این پیشرفت‌ها ایده استفاده کسری از انرژی ذخیره شده در توربین DFIG برای پشتیبانی توان حقیقی کوتاه مدت را میسّر می‌سازد، پشتیبانی که در صورت بروز اغتشاشی نظیر تغییر بار، در جهت کاهش افت فرکانس در شبکه مثمر ثمر خواهد بود [36]. در این مرجع با بهره گرفتن از DFIG و پیشنهاد حلقه کنترلی جدید در کنترل اولیّه فرکانس، تولید بادی پشتیبانی توان حقیقی اضافی و موقّت  مزرعه بادی در کنار تولید متداول من جمله حرارتی و آبی در یک سیستم دو ناحیه ای قدرت مورد توجّه قرار گرفت. در این مرجع با بهره گرفتن از برنامه کنترلی ارائه شده، متناسب با ضریب نفوذ ژنراتور بادی و همچنین درصد مشخّصی از پشتیبانی توان حقیقی توسط DFIG و با توجّه به جنس تولید ناحیه (حرارتی یا آبی و یا هر دو) پاسخ گذرای فرکانسی و توان انتقالی خطوط بهبود یافته اند. تحقیقات دیگری نیز جهت کمینه کردن اثرات سوءِ تولید بادی بر شبکه نیز صورت پذیرفته است [37].

    2-2-4- استفاده از ذخیره‌سازها

    انواع ذخیره‌سازها نظیر ذخیره‌ساز ابررسانای مغناطیسی[4] و همچنین ذخیره‌ساز دو سوی خازنی برای کنترل خروجی تولید بادی پیشنهاد شده‌اند. اثرات سوء تغییرات توان تولیدی نیروگاه بادی بر کنترل فرکانس شبکه در [38] [39]مورد مطالعه قرار گرفته است. در [40] با بهره گرفتن از ذخیره‌سازی انرژی جنبشی (لختی[5] موجود در پره و ماشین) شرکت تولید بادی در کنترل اولیّه فرکانس مورد مطالعه قرار گرفته است. در مرجع [41] روشی برای تعیین سقف مجاز نوسانات تولید بادی در حضور تولید حرارتی عنوان شده ‌است. همچنین با بهره گرفتن از تکنیک‌های مُدال[6] تاثیرات دینامیکی تولید بادی بر کنترل فرکانس اولیّه و ثانویه (تکمیلی) مورد مطالع قرار گرفت است [42] [43] تحقیقات مشابه دیگری نیز جهت مطالعه و بررسی تاثیرات RESs بر بهره‌برداری از شبکه و کنترل ثانویه صورت پذیرفته است [44] [45] [46].

    2-3- جمع بندی

    در این فصل ابتدا به تبیین مبانی کنترل خودکار تولید پرداخته شد. ورود منابع انرژی تجدیدپذیر به شبکه در مقیاس بالا منوط به برقرار ماندن توانایی شبکه جهت کنترل مطلوب فرکانس عنوان شد. در ادامه مطالب، سابقه تحقیق مورد بررسی قرار گرفت. در بخش کنترل فرکانس سیستم های خورشیدی، عمدتاً توانایی لازم برای کنترل فرکانس شبکه از طریق استفاده از ذخیره ساز ها صورت می پذیرد. علاوه بر آن در اکثر مطالعات صورت گرفته، واحد خورشیدی فاقد کنترلی جهت شرکت در  کنترل فرکانس است. در بخش تولیدات بادی مطالعات اخیر نشان می دهد رویکرد غالب  جهت کنترل فرکانس شبکه، استفاده از انرژی ذخیره شده در جرم چرخان (پره) توربین در صورت لزوم برای ایجاد قابلیت کنترل اولیّه فرکانس می باشد. نشان داده شد اگرچه که این توانایی موقتی و متناسب با انرژی جنبشی موجود در جرم چرخان توربین است، این انرژی پنهان قابل آشکارسازی و الحاق به شبکه است.

    در فصل بعدی ایده های جدیدی برای کنترل بهت

    ر فرکانس در حضور همزمان تولید بادی و خورشیدی با ضریب نفوذ بالا در شبکه عنوان می شود.

     

     

     

     

     

     

     

    فصل سوم: کنترل فرکانس تولید بادی و خورشیدی

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

    3-1- مقدمه

    در این فصل ساختار‌های واحد تولید انرژی بادی ژنراتورهای دوسو تغذیه (DFIG) و همچنین پانل خورشیدی و همچنین استراتژی‌های کنترلی مورد نیاز آنها جهت مشارکت در کنترل فرکانس بررسی می گردند. همانطور که ذکر شد با افزایش ظرفیت نفوذ تولید بادی، شبکه با کاهش ظرفیت پشتیبانی تنظیم فرکانس مواجه می‌شود. اگرچه طرح‌های کنترلی برای بهبود کنترل فرکانس در ادامه معرفی می‌شود، اما در حضور تولید بادی با ضریب نفوذ بالا، تغییرات غیر قابل پیش بینی تولید بادی و علاوه بر آن با ورود همزمان تولید خورشیدی به شبکه، استفاده از ذخیره‌سازهای توان برای بهبود مرز‌های پایداری سیستم اجتناب ناپذیر می نماید. در ادامه مدلی مناسب جهت استفاده ذخیره‌ساز باتری در کنترل فرکانس بیان می‌شود. جهت بهینه‌سازی پارامترهای مرتبط با کنترل فرکانس شبکه، از الگوریتم بهینه‌سازی نوسان ذرات استفاده می‌شود. در انتهای فصل مختصراً الگوریتم بهینه‌سازی نوسان ذرات شرح داده می‌شود.

    3-2- مشارکت تولید بادی ژنراتور القایی دو سو تغذیه در تنظیم فرکانس شبکه

    در کنار افزایش ضریب نفوذ بادی در سیستم قدرت، نقش آنها در سرویس‌های جانبی نظیر کنترل فرکانس اهمیّت بیشتری می‌یابد. در حقیقت پس از جایگزینی تولید بادی با توربین بادی سرعت متغیّر و یا تولید خورشیدی به جای تولید متداول، لختی سیستم (جرم چرخان) نیز کاهش خواهد یافت. این جایگزینی نرخ تغییرات فرکانس را افزایش و مقاومت سیستم در قبال اغتشاشات وارده به شبکه را کاهش می‌دهد. اما تحقیقات اخیر نشان داده است، اگر کنترل مطلوبی بر توربین‌های مدرن بادی سرعت متغیّر صورت پذیرد، با وارد شدن نیروی بادی به شبکه لزوماً لختی شبکه کاهش نخواهد یافت [47] [48] [49] [50] [51] . ایده کار، به کار بردن انرژی چرخشی ذخیره شده در پره‌های توربین بادی جهت پشتیبانی کوتاه مدت توان اکتیو می‌باشد. توربین بادی سرعت متغیّر با سیستم کنترلی انعطاف پذیر مبتنی بر اصول الکترونیک قدرت مورد توجّه قرار گرفته‌اند. در نتیجه توان الکتریکی خروجی توربین بادی مدرن سرعت متغیّر بسته به فرکانس شبکه می‌تواند تغییر پیدا کند و در نتیجه پشتیبانی فرکانسی کوتاه مدت برای شبکه محیّا خواهد بود.

    در مرجع [47] نشان داده شده که اثر لختی توربین بادی از نوع ژنراتور القایی دو سو تغذیه (DFIG) بسته به خصوصیات پارامترهای کنترلر جریان روتور، از دید شبکه پنهان نیست. با داشتن کنترلر جریانی آهسته تر پاسخ لختی از سیستم ژنراتور القایی دو سو تغذیه قابل استحصال است. تحقیقات صورت گرفته در گزارش [48]، احتمال آزادسازی انرژی جنبشی در توربین بادی مبتنی بر ژنراتور القایی دو سو تغذیه بوسیله با اضافه کردن یک حلقه کنترلی جدید و حسّاس به فرکانس شبکه را به خوبی نشان می‌دهد. مقدار انرژی جنبشی آزاد شده بدین طریق در قیاس با آزاد سازی انرژی جنبشی در توربین بادی سرعت ثابت بیشتر خواهد بود. در سال 2004 سهم این نوع توربین‌ها از کل بازار تولید بادی جهان نزدیک به 60% بوده است [52].

     نتایج مشابهی در [49] به ثبت رسیده است. طرح مشابهی (سیگنال کنترلی اضافی وابسته به فرکانس شبکه) به منظور بدست آوردن پاسخ لختی سیستم ژنراتور القایی دو سو تغذیه در [50] [51] مورد توجّه قرار گرفته است. گزارش‌های اخیر، ایده استحصال بخشی از انرژی چرخشی موجود در قسمت چرخان توربین بادی جهت پشتیبانی کوتاه مدت توان اکتیو را با اصلاح کنترلر گشتاور توربین بادی، که می‌تواند عامل مثبتی در جهت کاهش افت فرکانسی اولیّه سیستم پس از بروز کسری تولید یا افزایش بار در شبکه می‌باشد را در ذهن تداعی کند.

    صبغه کار حاضر استفاده از مقدار بیشینه پشتیبانیِ موقّت توانِ اکتیوی است که با آزادسازی انرژی چرخشی پره‌های گردان یک توربین بادی چند مگاواتی دسترس قرار می گیرد (موجود در بازار برق – GE 3.6 MW  ). در این تحقیق شرکت دادن و مشخّص نمودن کاربرد پشتیبانی کوتاه مدت توان اکتیو، به صورت خاص، در یک شبکه دو ناحیه ای حرارتی مورد توجّه قرار گرفته است.

    ابتدا مقدار انرژی قابل استخراج از توربین‌ها با کمک گرفتن از مدل یک توربین بادی نمونه بوسیله استحصال توان اکتیو اضافی به صورت موقّت  از آن و در نظر گرفتن مدت زمانی که طول می‌کشد تا سرعت توربین به مرز کمینه سرعت کاری خود برسد، مشخّص می‌گردد. در مرحله بعد، بر اساس این اطلاعات (اینکه چه مقدار افزایش در توان اکتیو حاصل از توربین بادی برای چه مدت متناسب با سرعت وزش باد پابرجاست)، تابع کنترلی ساده ای در کنترل توربین بادی به کار برده شده ‌است و سهم آن در کاهش افت اولیّه فرکانس پس از کسر تولید در یک سیستم حرارتی، مشخّص می‌شود.

    3-2-1- کنترل فرکانس توربین بادی سرعت متغیّر

    در خلال عملکرد یک توربین بادی، مقداری انرژی در توربین و ژنراتور وجود دارد که کاملاً با ژنراتورهای متداول قابل قیاس است [51]. این انرژی جنبشی می‌تواند در خلال بروز اختلاف تولید و بار در شبکه چه به سبب افزایش بار یا کمبود تولید جهت تأمین پشتیبانی توان اکتیو موقّت  بکار برده شود. توربین بادی سرعت ثابت مستقیماً به شبکه متصل میشود و سرعت چرخشی آنها نمی‌تواند آزادانه تغییر کند. در سوی دیگر، توربین بادی سرعت متغیّر  معمولاً واسطه ای متشکّل از ادوات الکترونیک قدرت دارد که آنرا از شبکه جدا می‌نماید. توربین‌های بادی سرعت متغیّر به گونه ای طراحی شده‌اند تا بتوانند سرعت چرخش خود را در محدوده وسیع تری در خلال بهره برداری تغییر دهند. این کار امکان به کار گرفتن انرژی چرخشی موجود در توربین-ژنراتور را جهت تأمین پشتیبانی موقّت توان اکتیو در زمان بروز اغتشاشی در فرکانس شبکه بدست می‌دهد.

    3-2-2- مدل توربین بادی

    در پایان‌نامه حاضر توربین بادی سرعت متغیّر  با واسط الکترونیک قدرت جهت استحصال انرژی بادی حاصل از DFIG مورد استفاده قرار گرفته است. مدل منتشر شده ای از توربین بادی تجاری چند مگاواتی سرعت متغیّر در شبیه سازی این پایان نامه مورد استفاده قرار گرفته که از مراجع [53] [54] اقتباس گردیده است. بلوک دیاگرام مدل توربین بادی در شکل 3-1 نشان داده شده ‌است.

    شکل 3- 1 بلوک دیاگرام مدل توربین بادی سرعت متغیّر [35].

    همانطور که در رابطه (3-1) آمده است، سرعت مرجع  ، بر اساس توان الکتریکی ‌اندازه گیری شده  تولید می‌شود:

    (3-1)

    توان مکانیکی تولید شده  تابعی از سرعت باد ، سرعت روتور  و زاویه پره  می‌باشد:

    (3-2)

    که در آن  چگالی هوا،  محیط تحت پوشش پره در هوا،  مقدار بهینه  در  می باشد.

    مقادیر ضریب تأثیر قدرت   در چند جمله ای از درجه 4 متشکّل از  (نرخ سرعت پره) و  به منظور بیان ریاضی منحنی‌های  گنجانده شده ‌است. این چند جمله ای عبارتست از:

    (3-3)

    مقادیر ضرایب  در [35] در دسترس است.  به صورت زیر  تواند بیان شود:

    (3-4)

    که در آن  سرعت روتور در واحد مبنا،  سرعت باد به ،  سرعت مبنای روتور به  و  شعاع روتور به متر است.

    وقتی توان کمتر از 0.7 مبنای واحد است، مرجع سرعت بوسیله رابطه (3-1) محاسبه می‌شود. برای توان‌های بالاتر از 0.7 مبنای واحد، سرعت در مقدار 1.2 مبنای واحد ثابت می‌ماند. وقتی توربین بادی به محدودیت‌های حد بالای تولید توان خود می‌رسد، سرعت گردش روتور بوسیله کنترلر زاویه و با تغییر زاویه پره  کنترل می‌شود. سرعت روتور با بهره گرفتن از معادله لختی مدل تک-جرم معادل توربین-ژنراتور محاسبه می‌شود. معادله لختی از توان مکانیکی استخراج شده از نیروی بادی  و همچنین توان الکتریکی تزریق شده به شبکه  برای محاسبه سرعت روتور استفاده می‌کند. معادله لختی روتور به صورت زیر بیان می‌شود:

    (3-5)

    که در آن  و  به ترتیب گشتاور مکانیکی و الکتریکی می‌باشد. اگر به جای ،  گذاشته و دو طرف در  ضرب شوند، داریم:

    (3-6)

    جهت مطالعه بیشتر در باب مدل مورد مطالعه می‌توان به مراجع [53] [54] مراجعه کرد.

    منحنی‌های  توربین بر اساس رابطه (3-3) برای زاویه‌های مختلف شیب پره همانطور که در مراجع [53] [54] ذکر شده ‌است در شکل 3-2 رسم شده‌اند.

    شکل 3- 2 منحنی‌های C_p برای زاویه‌های پره متفاوت

    توان و سرعت روتور توربین محاسبه و در شکل 3-3 رسم شده‌اند.

    شکل 3- 3 توان و سرعت روتور توربین به عنوان تابعی از سرعت باد

    3-2-3- مقدارسنجی انرژی چرخشی قابل دسترسی از توربین-ژنراتور

    به منظور سنجش میزان انرژی قابل استخراج از توربین بادی، قدرتی که به شبکه تزریق می‌شود به صورت موقّت به مقدار  بالاتر از مقدار حالت مانگار آن  (که برای سرعت باد مشخّصی است) افزایش می‌یابد. به این منظور برای سرعت وزش کم و متوسط باد، کنترلر سرعت غیر فعّال شده و نقطه مرجع توان به صورت مستقل همانطور که در شکل 3-4 نشان داده شده ‌است، تنظیم می‌شود.

    مقدار انرژی بادی قابل استحصال قبل از رسیدن سرعت توربین به سرعت کمینه برای سرعت‌های متفاوت وزش باد محاسبه شده ‌است. این محاسبات به منظور تعین میزان پشتیبانی اضافی توان اکتیو یک توربین بادی سرعت متغیّر در سرعت مشخّصی از وزش باد (مضاف بر مقدار حالت ماندگار توان الکتریکی تزریقی توربین به شبکه در آن سرعت) همان انرژی مازادی که از انرژی جنبشی موجود در جرم چرخان توربین-ژنراتور  بدست می‌آید و همچنین به منظور مشخّص نمودن مدت زمان تداوم چنین پشتیبانی قبل از رسیدن سرعت توربین به محدودیت سرعت کمینه آن، صورت پذیرفته است.

    شکل 3- 4 مدل توربین بادی سرعت متغیّر برای وزش باد با سرعت‌های کم و متوسط (کنترلر زاویه غیر فعّال شده است) [35]

    شایان ذکر است، محاسبات تنها نیازمند به در دست داشتن مقادیر ثابت لختی معادل توربین-ژنراتور بادی ، منحنی  برای کمینه مقدار  و همچنین اطلاعات منحنی سرعت روتور توربین بادی بر اساس سرعت باد می‌باشد. این محاسبات ساده می‌تواند مشخّص نماید که چه میزان توان اکتیو اضافی قابل استحصال در مزرعه بادی موجود است که می‌تواند قابلیّت تزریق به شبکه جهت مطالعات پایداری سیستم قدرت گسترده و به صورت خاص، کنترل بار-فرکانس را داشته باشد.

    توجّه به این نکته ضروری است، تغییر در توان الکتریکی برابر با   به این معنی است که خروجی الکتریکی از توربین بادی، ، معادل است با  مبنای واحد(  بیشتر از مقدار حالت ماندگار برای این سرعت باد که برابر است با   مبنای واحد می‌باشد). توان اضافی  در مبنای واحد از طریق جذب بخشی از انرژی چرخشی موجود در توربین-ژترانور تأمین می‌شود.

    شکل3-5 توان مکانیکی جذب شده توربین بادی از انرژی باد را برای سرعت‌های مختلف وزش باد ( 6-11  ) نشان می‌دهد. متذکر می‌شود شکل این منحنی‌ها شدیداً به مقدار  توربین وابسته می‌باشد. همانطور که از شکل مشهود است، زمانیکه توان مکانیکی جذب شده بیشینه است، در هر سرعت باد به خصوصی سرعت روتور بهینه ای وجود دارد. این مطلب مبیّن این موضوع است عملکرد معمولی توربین بادی منوط به شرایطی است که توربین در نقطه بیشینه منحنی  مورد بهره برداری قرار بگیرد. در این شکل مطلب بوسیله به هم پیوستن نقاط پیداست.

    شکل 3- 5 توان مکانیکی تأمین شده از طرف DFIG برای سرعت‌های مختلف باد (B=0)

    به غیر از بهره برداری در این سرعت‌های بهینه روتور، توان مکانیکی جذب شده به صورت قابل توجّهی افت می‌کند. زمانیکه محدودیت بیشینه سرعت روتور حاصل می‌شود، با افزایش سرعت باد نقطه فعّالیت در صفحه  به سمت بالا رانده می‌شود (جهت حرکت در شکل3-2 ).

    انرژی چرخشی قابل استحصال از توربین-ژنراتور بر اساس مطالبی که در ابتدای بخش عنوان شد، محاسبه شده ‌است [35]. تعادل توان در خلال کاهش سرعت توربین بادی می‌تواند به صورت زیر بیان شود:

    (3-7)

    که در آن  تفاوت بین توان مکانیکی جذب شده  و توان الکتریکی تزریقی به شبکه  (توان شتابدهنده) نام دارند. اگر توان ورودی مکانیکی  با خروجی توان الکتریکی توربین  در حالت ماندگار برابر باشد و  کاهشی در توان مکانیکی ورودی به توربین به سبب کاهش سرعت چرخشی و خروج از نقطه بهینه باشد با توجّه به ، معادله (3-7) را می‌توان به صورت زیر بازنویسی کرد:

    (3-8)

     مدت زمان تداوم تغییر ورودی پله ای در توان الکتریکی  است که می‌تواند مضاف بر حالت ماندگار آن  برای سرعت بار مشخّصی قبل از رسیدن به حد کمینه سرعت توربین  استحصال گردد.

    سرعت روتور توربین بادی به صورت خطی با افزایش سرعت باد تا جایی افزایش می‌یابد  که از مرز بیشینه سرعت تجاوز ننماید (محدودیت بیشینه سرعت روتور برای این توربین 1.2 مبنای واحد می‌باشد). اگرچه کاهش توان ورودی مکانیکی به توربین ، از مقدار بهینه ، با افزایش سرعت باد افزایش می‌یابد (شکل3-5)، افزایش در  با افزایش سرعت باد کاهش توان ورودی مکانیکی به توربین را متوقف می‌سازد و با افزایش سرعت وزش باد، می‌توان افزایشی در  را انتظار داشت.

    از سوی دیگر، وقتی محدودیت بیشینه سرعت فرا می‌رسد، سرعت چرخش  با افزایش سرعت وزش باد، با افزایش توان ورودی مکانیکی ، افزایش نمی‌یابد. در پی افزایش سرعت وزش باد و افزایش روند کاهشی در توان مکانیکی از مقدار بهینه خود،  با افزایش سرعت وزش باد افزایش می‌یابد و همچنین کاهشی در  مورد انتظار است.

    انرژی چرخشی موجود برای سه مقطع مشخّص از سرعت وزش باد مورد سنجش قرار گرفته است:

    • سرعت کم وزش باد: مقطعی که در آن سرعت روتور کمتر از 1.2 مبنای واحد است
    • سرعت متوسط وزش باد: مقطعی که در آن سرعت روتور کمتر از 1.2 مبنای واحد و توان تولیدی کمتر از 1 مبنای واحد است.
    • سرعت زیاد وزش باد: مقطعی که در آن سرعت روتور و توان تولیدی به مقادیر بیشینه شان محدود شده‌اند (1.2 مبنای واحد و 1 مبنای واحد، به ترتیب) و زاویه شیب پره در مقدار بالاتری تنظیم شده ‌است.

    سرعت کم وزش باد: شکل (3-6) مدت زمان تداوم افزایش پله ای در خروجی توان الکتریکی  توربین بادی برای دو سرعت متفاوت وزش باد (7.5  و 10.1  ) قبل از رسیدن سرعت روتور به محدوده سرعت کمینه 0.7 مبنای واحد را نشان می‌دهد. همانطور که در شکل مشهود است مدت زمان تداوم افزایش پله ای در خروجی توربین بادی، وقتی مقدار توان الکتریکی پله ای افزایش میابد، روند نزولی به خود می‌گیرد.

    شکل 3- 6 مدت زمان تداوم افزایش توان پله ای موقت در خروجی توان الکتریکی توربین بادی برای سرعت‌های کم وزش باد

     در سرعت‌های بالاتر وزش باد، مدت زمان تداوم این افزایش موقّتی توان، در قیاس با سرعت‌های پایین وزش باد، کما اینکه انتظار می‌رود، بیشتر است. اگرچه که محدودیت کمینه سرعت توربین مورد بررسی GE 3.6 MW، 0.7 مبنای واحد در نظر گرفته شده ‌است، کاهش بیشتری نیز در سرعت روتور امکان پذیر است (0.5 مبنای واحد). در سرعت وزش باد 7.5  ، وقتی محدودیت کمینه سرعت، 0.5 مبنای انتخاب شود، توان اضافی معادل با 0.05 مبنای واحد برای مدت زمان 41 ثانیه متصوّر می‌باشد (در مقایسه با 36 ثانیه وقتی محدودیت کمینه سرعت 0.7 مبنای واحد در نظر گرفته شود) [35]. 

    سرعت متوسط وزش باد: محاسبات مشابهی برای سرعت‌های وزش باد 10 تا 11  انجام شده ‌است که به ترتیب معادل با 0.85 و 1 مبنای واحد از توان تولیدی بادی است (شکل3-7). در سرعت وزش باد 10.5 ، پشتیبانی توان اکتیوی معادل با 0.05 مبنای واحد، به مدت 38 ثانیه، قبل از اینکه سرعت روتور به محدوده کمینه سرعت مجاز روتور برابر با 0.7 مبنای واحد برسد، متصوّر می‌باشد (در سر عت 10 ، این ظرفیت معادل 49 ثانیه می‌باشد). در سرعت وزش باد 11 ، این ظرفیت به 30 ثانیه کاهش پیدا می‌کند. همانطور که انتظار می‌رفت، مدت زمان تداوم این پشتیبانی با افزایش سرعت باد در مطقعی که سرعت وزش باد متوسط است، کاهش پیدا می‌کند.

    شکل 3- 7 مدت زمان تداوم افزایش توان پله ای موقت در خروجی توان الکتریکی توربین بادی برای سرعت‌های متوسّط وزش باد

    علی رغم کاهش ظرفیت جهت تأمین چنین پشتیبانی توان اکتیوی در سرعت‌های متوسط وزش باد، توربین بادی مورد بررسی براحتی توانایی تأمین توان اکتیو اضافی معادل با 0.1 مبنای واحد برای بیش از مدت 20 ثانیه، پیش از رسیدن سرعت روتور به محدوده ی کمینه سرعت مجاز روتور را داراست.

    سرعت زیاد وزش باد: با افزایش سرعت وزش باد و در خلال وزش بادهای شدید، زمانی که سرعت توربین توسط کنترلر زاویه و با افزایش زاویه پره کنترل می‌شود، قدرت تولیدی به مقدار نامی آن محدود می‌شود. به عبارت دیگر، در خلال این وضعیت، افزایشی در خروجی الکتریکی  می‌تواند توسط مبدل الکترونیک قدرت فراهم گردد. البته با این شرط که درایو، ژنراتور و مبدل توانایی جذب این توان اضافی را در این زمان داشته باشند. در سرعت مشخّصی از وزش باد، افزایش در خروجی الکتریکی موقّتاً می‌تواند توسط افزایشی در ورودی توان مکانیکی بوسیله کنترلر زاویه (کاهش زاویه شیب) جبرانسازی شود. ذکر این نکته ضروری است، بسته به سرعت کنترلر زاویه، کاهش موقّتی در سرعت چرخش توربین ظاهر می‌گردد که منجر خواهد شد توربین بادی برای لحظاتی در سرعت بهینه نچرخد. این مسئله توان تولیدی بادی را پس از اعمال فرمان افزایش توان پس از میان رفتن افت فرکانس شبکه، برای لحظاتی کاهش خواهد داد. جنبه مهّم دیگر موضوع که قابل ذکر به نظر می‌رسد، مسائل مرتبط با

    ده‌های گذرای آئرودینامیکی کنترل زاویه می‌باشد. زمانیکه کاهشی در زاویه شیب پدید می‌آید، نیروی آئرودینامیکی از مقدار مثبت اولیّه خود با میزان فراجهش مشخّصی به مقدار مثبت بالاتری می‌رود [55] [56].  در نتیجه، حتی در خلال وزش بادهای شدید (سرعت وزش باد بالاتر از 11  )، پشتیبانی توان اکتیو اضافی نیز فراهم خواهد بود.

    شکل 3-8 زاویه شیب لازم برای تأمین سطوح متفاوتی از پشتیبانی توان اکتیو را برای سرعت‌های مختلف وزش باد، نشان می‌دهد.

    شکل 3- 8 زاویه شیب پره برای برداشت سطوح مختلف توان اکتیو در سرعت‌های بالای وزش باد

    شایان ذکر است، تغییر کمی در زاویه شیب پره از مقدار ابتدایی خود برای میسّر نمودن پشتیبانی توان اکتیو اضافی در هر سرعت باد معینّی لازم به نظر می‌رسد. همچنین، تغییر در میزان زاویه شیب پره جهت دریافت یک سطح معین از پشتیبانی برای سرعت‌های وزش باد کمتر، کمتر خواهد بود.

    البته، مقادیر نمودار‌های عنوان شده به ثابت لختی توربین بادی   و شکل منحنی  وابسته می‌باشد. ثابت لختی   و منحنی  برای انواع توربین‌ها متفاوت خواهد بود. در نتیجه مقادیر مورد نظر در اینجا می‌تواند متناسب با سازندگان مختلف توربین تغییر کند.

    3-2-4- کاربرد پشتیبانی موقّت  توان اکتیو DFIG در کنترل فرکانس سیستم قدرت

    شکل1-8 مدل خطی سیستم دو ناحیه ای قدرت را جهت انجام مطالعات کنترل بار فرکانس نشان می‌دهد. ناحیه کنترلی 1، ناحیه ای متشکّل از تولید حرارتی و همچنین تولیدی بادی سرعت متغیّر دو سو تغذیه DFIG را نشان می‌دهد. سیستم قدرت دو ناحیه ای حرارتی در اینجا مشابه سیستم قدرت ارائه شده در [2] می‌باشد. هر ناحیه متشکّل از یک واحد حرارتی با ظرفیت نامی 500 مگاوات می‌باشد. اطلاعات سیستم قدرت در جدول-1 در ضمیمه آمده است. پاسخ دینامیکی سیستم قدرت به انحراف باری معادل با 0.1 توان مبنای ناحیه 1 در حضور تولید بادی DFIG با ضریب نفوذ‌های مختلف، در نرم افزار Matlab/Simulink r2013a مورد بررسی قرار می‌گیرد. در بخش بعدی تغییرات بوجود آمده در لختی سیستم به سبب تغییر در ضریب نفوذ تولید بادی مورد بررسی قرار می‌گیرد.

    3-2-5- تغییر در تنظیم دروپ واحد‌های تولید بادی توسط DFIG بدون قابلیّت پشتیبانی فرکانس

    ساختار اصلی تنظیمات دروپ مانند قبل ثابت است؛ افزایش ضریب نفوذ بادی، افزایشی در دروپ معادل (کاهشی در بهره معادل دروپ) را به همراه دارد. با داشتن ضریبی معادل با ، تنظیم دروپ به فرم بیان شده در معادله 3-9 تغییر می‌نماید:

    (3-9)

    3-2-6- تغییر در ثابت لختی سیستم بدون پشتیبانی فرکانس از طرف تولید بادی

    افزایش ضریب نفوذ تولید بادی منجر به جایگزینی بیشتر آن با تولید متداول گشته و به طبع آن لختی سیستم نیز کاهش می‌یابد. این وضعیت به بدتر شدن وضعیت تنظیم فرکانس شبکه در نبود هیچ گونه پشتیبانی فرکانسی از طرف DFIG می انجامد.

    % ضریب نفوذ تولید بادی به معنای % کاهش در توان موجود در تولید متداول است. به این معنی که % از لختی شبکه کاسته شده و هیچگونه کنترل فرکانسی نیز در پی این جایگزینی تمهید نشده است. در نتیجه لختی سیستم به صورت زیر تغییر می‌کند:

    (3-10)

    در پی این تغییر و با افزایش ، لختی شبکه نیز کاهش می‌یابد و منجر به افت بیشتری در فرکانس می‌شود.

    3-2-7- تغییر در تنظیم فرکانس و ثابت لختی سیستم در حضور سیستم پشتیبانی فرکانس

    کنترلر سریع توان/گشتاور DFIG، فرکانس‌های الکتریکی و مکانیکی ماشین را از هم جدا می سازد و بدینوسیله عملکرد سرعت متغیّر آنرا فراهم می سازد. هر تغییری در سرعت سیستم در گشتاور و یا سرعت DFIG منعکس نمی‌شود؛ همانطوری که عملکرد ژنراتور-مبدل نیز مستقل از فرکانس شبکه است. در نتیجه، از دید شبکه، DFIG هیچ گونه لختی برای شبکه به همراه ندارد. هر چند که پاسخ لختی از طرف DFIG‌ها را می‌توان به کمک سیگنال‌های کنترلی کمکی فراهم کرد [47] [48] [49] [50] [51].

    ثابت لختی اصلاح شده سیستم در حضور تولید بادی DFIG با ضریب نفوذ  و با پشتیبانی فرکانس را می‌توان به صورت زیر عنوان کرد:

    (3-11)

    سهم لختی مزرعه بادی ، همانطوری که توسط سیستم قدرت تجربه می‌شود، در زمانی که توربین‌های بادی پشتیبانی موقّت  توان اکتیوِ اضافی معادل با  با تخلیه انرژی جنبشی موجود در جرم چرخان توربین را فراهم می‌کنند، توسط رابطه3-12 بیان می‌شود:

    (3-12)

    که در آن:

    (3-13)

    برای یک تغییر بار پله ای  و ضریب نفوذ مشخّصی از تولید بادی ، لختی توربین‌های بادی موقّتاً به لختی شبکه اضافه شود. به عبارت دیگر با تحویل توان اضافی، علاوه بر توان حالت ماندگار تحویلی توربین‌های بادی به کنترلر مبدل پاور الکترونیک، با جذب انرژی ذخیره شده در قسمت چرخان توربین‌ها لختی شبکه نیز به نسبت افزایش می‌یابد.

    سهم لختی توربین بادی ، بر اساس مدل تاخیری توربین- گاورنر که در [35] [57] بیان شده، بدست آمده است. ثابت لختی  مجدّداً می‌تواند برای ضریب نفوذ مشخّصی از تولید بادی و همچنین سطح مشخّصی از پشتیبانی موقّت توان اکتیو محاسبه شده و برای اصلاح ثابت لختی معادل سیستم، در معادله 3-10 وارد شود.

    مجموع تاخیر زمانی  که در معادله 3-12 عنوان شد، بر اساس مدلی است که در [57] بیان شده است.  زمانی است که در آن بیشترین تغییر فرکانس پس از بروز اغتشاشی در بار پدید می‌آید. این تاخیر متشکّل است از ثابت زمانی گاورنر ، ثابت زمانی ناشی ازحرکت دریچه شیر بخار  و همچنین تأخیر ناشی از پاسخ توربین .

    (3-14)

    از اینرو، مجموع تاخیر زمانی ، برای هر واحد تولیدی منحصر به فرد می‌باشد. برای نیروگاه‌های حرارتی می‌توان تأخیر زمانی را به صورتی که در ادامه می‌آید، نتیجه گرفت:

    • تأخیر زمانی مرتبط با گاورنر:
    • تأخیر زمانی ناشی از حرکت دریچه شیر بخار :
    برای توربین بخار باز گرم کن:
    • تأخیر ناشی از پاسخ توربین :
    برای تورین بخار باز گرم کن [35] :

    همانطور که عنوان شد، قابلیّت تنظیم فرکانس بر اساس رابطه 3-8 برای ضرایب نفوذ مختلف باد و شدّت باد، تغییر می‌کند. تغییر در لختی سیستم در ازای ضرایب مختلف نفوذ تولید بادی، متناسب با نقشی که تولید بادی در کنترل فرکانس شبکه می پذیرد، متفاوت است. تغییر لختی سیستم وقتی تولید بادی در کنترل فرکانس شرکت نمی‌کند مطابق رابطه 3-10 و وقتی در آن شرکت دارد برابر رابطه 3-11 تعیین می‌شود. با حضور تولید بادی DFIG بدون آنکه مدل جامع  DFIGدر آن وارد شود، مقادیر تخمینی تنظیم فرکانس و ثابت لختی شبکه در مدل خطی سیستم دوناحیه ای قدرت نشان داده شده در شکل 1-8 تغییر کرده و تاثیرات حضور سیستم کنترلی در آن در نظر گرفته می‌شود. جدول 3-1 مقادیر تخمینی تنظیم دروپ و لختی سیستم قدرت در حضور تولید بادی DFIG برای افزایش توان اکتیو معادل 0.05 توان مبنای مزرعه بادی در حضور ضرایب نفوذ متفاوت تولید بادی را نشان می‌دهد.

    در حضور قابلیت پشتیبانی فرکانس   بدون پشتیبانی فرکانسی   شاخص
    30% 20% 10%   30% 20% 10% 0% ضریب نفوذ
                    پارامتر
    0.0714 0.0625 0.055   0.0714 0.0625 0.055 0.05
    4.2185 4.5061 4.7654   3.5 4 4.5 5

    جدول 3- 1تغییر در تنظیم دروپ واحد های تولیدی و لختی سیستم برای ضریب نفوذ های متفاوت باد

    3-2-8- کنترلر پیشنهادی برای پشتیبانی توان اکتیو از DFIG برای کنترل فرکانس

    مشابه تولید متداول، توربین‌های بادی مقدار مشخّصی انرژی جنبشی در قسمت چرخان توربین خود ذخیره می کنند. در مورد توربین‌های بادی سرعت متغیّر این انرژی نقشی در کمک به لختی شبکه ندارد. زیرا ادوات الکترونیک قدرت حائل میان توربین بادی و شبکه، کوپلاژ میان سرعت چرخشی و فرکانس شبکه را از بین می‌برد. به عبارت دیگر حضور مبدل الکترونیک قدرت میان توربین بادی و شبکه، مفهوم لختی توربین‌های بادی را برای شبکه از میان می‌برد.

    معمولاً، کنترلرهای توربین بادی سرعت متغیّر سعی می‌کنند توربین‌ها را در سرعت بهینه‌ای مورد بهره برداری قرار دهند تا بتوانند بیشینه توان را متناسب با آن استحصال کنند. کنترلر بر اساس سرعت و توان الکتریکی اندازه گیری شده، نقطه مرجع گشتاور را تعیین می‌کند.

    همانطور که شکل (3-1) نشان می دهد نقطه مرجع گشتاور ، ورودی مبدل الکترونیک قدرت است که با کنترل کلیدزنی و تنظیم جریان خروجی مبدل، توان تحویلی به شبکه را تأمین می‌کند. برای بکار بردن انرژی و لختی توربین‌های بادی جهت تزریق توان اکتیو به شبکه و کمک به کنترل فرکانس، سیگنال کنترلی جدیدی مطابق با آنچه در شکل 3-9 در داخل خط چین نشان داده شده است، پیشنهاد می‌شود.

    این سیگنال کنترلی در زمان تشخیص انحراف فرکانس در شبکه، کنترل اولیّه فرکانس توربین‌های بادی  DFIG را فعّال کرده و تغییر توان اکتیوی متناسب با تغییرات فرکانس سیستم  و همچنین نرخ تغییرات فرکانس شبکه  برای شبکه قدرت فراهم می‌آورد. اثر لختی توربین‌های بادی با ثابت کنترلر  و پشتیبانی کنترل اولیّه فرکانس نسبت مستقیم با  دارد. این افزایش توان علاوه بر مقدار توان تحویلی توربین‌های بادی قبل از بروز اغتشاش بار  بوده و با اعمال سیگنال کنترلی جدید انرژی جنبشی موجود در جرم چرخان توربین‌ها به این مقدار اضافه شده و مقدار جدیدی  را اخذ می کند. لازم به ذکر است بخاطر جذب انرژی جنبشی موجود در توربین‌های چرخان بادی جهت تزریق آن به شبکه، سرعت چرخش توربین‌ها از سرعت بهینه شان کاهش می‌یابد. نرخ کاهش سرعت توربین بادی به تغییرات فرکانس و نرخ تغییرات آن وابسته است.

    ذکر این نکته ضروری است، توان اکتیو اضافی DFIG، تنها در دوره ای گذرا در کنترل اولیّه فرکانس شرکت دارد. وقتی سیستم به حالت ماندگار جدیدی دست پیدا کرد که با حالت بهینه آن اختلاف دارد، نرخ تغییرات فرکانس توسط ثابت میراکنندگی بار و تنظیم دروپ سیستم تاثیر می پذیرد. کنترلر انتگرالگیر

    شکل 3- 9 کنترلر پیشنهادی برای پشتیبانی فرکانس

    حلقه ثانویه کنترل (AGC) سعی در از بین بردن خطای حالت ماندگار شبکه می‌نماید و فرکانس شبکه و توان انتقالی خطوط را به مقدار نامی و از پیش مقرّر شده آن باز می‌گرداند. در نتیجه، سیگنال کنترلی اضافی ای که برای مبدل الکترونیک قدرت در نظر گرفته شده بود و به عنوان تابعی از تغییرات فرکانس و نرخ تغییرات فرکانس عمل می‌کرد(شکل 3-9 )، غیرفعّال شده و عملکرد نرمال DFIG پیگیری می‌گردد تا مجدّداً سرعت چرخش توربین‌های بادی را به میزان بهینه آن باز گرداند و زمینه مشارکت‌های بعدی را فراهم کند.

    3-3- مشارکت واحد های تولید توان خورشیدی در کنترل فرکانس شبکه

    با توجّه به سابقه تحقیق مطرح شده در باب کنترل فرکانس سیستم‌های تولید انرژی خورشیدی که در فصل پیش آمد، مشخّص شد، جایگزینی تولید خورشیدی به جای تولید متداول مستقیماً لختی شبکه را کاهش می‌دهد. علاوه بر آن با توجّه به نوسانات تابشی خورشید، توان استحصالی از انرژی خورشید ثابت نبوده و با تغییر شدّت تابش خورشید، تغییر می‌کند. خصوصیاتی که استحصال انرژی توسط سیستم‌های خورشیدی به صورت MPPT به دنبال دارد، ویژگی‌های مطلوبی برای بهره‌برداری از تولید خورشیدی در مقیاس بالا نیست. ورود یک چنین منبع کنترل نشده‌ای به شبکه، بار اضافی برای سیستم‌های کنترل فرکانس به حساب می‌آید.

    در این بخش ابتدا به چگونگی جذب انرژی خورشیدی توسط پانل‌های خورشیدی و معادلات مربوطه بیان می‌شود. در ادامه استراتژی کنترلی مناسبی برای شرکت دادن تولید خورشیدی در کنترل اولیّه فرکانس بیان می‌شود. تاثیرات استفاده از یک چنین سیستم کنترلی بر روی سیستم قدرت مدل شده و ساختار کنترل فرکانس بار شبکه در حضور این کنترلر به روز می‌شود.

    3-3-1- مشخّصات پانل‌های خورشیدی و مدلسازی آنها

    در اینجا به صورت مختصر خصوصیات و مدل ماژول‌های خورشیدی بیان می‌شود [58]. ماژول خورشیدی، تجهیزی غیر خطی است که می‌توان آنرا همانطور که در شکل 3-10 آمده به عنوان منبع جریان در نظر گرفت.

    با صرفنظر از مقاومت‌های سری داخلی ، می‌توان معادلات متداول  یک ماژول خورشیدی را به صورت بیان شده در رابطه 3-16 ذکر کرد:

    (3-16)

    شکل 3- 10 مدار معادل ماژول خورشیدی [21]

    که در آن  و  به ترتیب جریان و ولتاژ خروجی ماژول خروجی می باشند.  جریان تولیدی تحت تابش خورشیدی،  جریان اشباع معکوس،  شارژ الکتریکی الکترون،  ثابت بولتزمن،   فاکتور ایده‌آلی دیود،  دمای ماژول خورشیدی (به کلوین)،  تعداد سلول‌های خورشیدی موازی و  جریان ذاتی شاخه مقاومت موازی ماژول خورشیدی است. همانطور که در معادله 3-17 فرمول بندی شده، جریان اشباع ماژول خورشیدی  با نوسانات دما تغییر می‌کند:

    (3-17)
    (3-18)

    که در آن  جریان اشباع در دمای مرجع ،  انرژی باند خالی،  ضریب تاثیر دمای جریان اتصال کوتاه ماژول خورشیدی است. مقدار جریان شاخه‌های موازی به صورت زیر حاصل می‌شود:

    (3-19)

    که در آن  تعداد سلول‌های سری و  مقاومت موازی داخلی ماژول خورشیدی است.

    شکل 3-11 ساختار کلی ژنراتور خورشیدی متصل به شبکه را نشان می دهد.

    شکل 3- 11 ژنراتور خورشیدی متصل به شبکه

    با توجه مدلسازی که بیان شد، در یک تابش مشخصی از خورشید و یک دمای معین، پانل‌های خورشیدی با توجه به ولتاژ نقطه کار خود توان جریان مشخصی را تولید می کند. این نقطه کار با توجه به ولتاژ  ماژول خورشیدی حاصل می شود. این ولتاژ از طریق رفرنس ولتاژ واسط الکترونیک قدرت به این ادوات اعمال می شود. برای یک ماژول خورشیدی معادلات بیان شده در 3-16 الی 3-19، در نرم افزار Matlab/Simulink r2013a مدل شده و به ازاء تغییرات رفرنس ولتاژ ماژول‌های خورشیدی، منحنی‌های  و  به ازاء تابش‌های مختلف خورشید برای دمای عادی محیط معادل با 300 درجه کلوین (27 درجه سانتیگراد)، در شکل‌های 3-12و 3-13 رسم شده اند. از این نمودار‌های اینطور استنباط می‌شود که آرایه‌های خورشیدی غیر خطی‌اند و نقطه کار آنها به شدّت با تغییر تابش خورشید و همچنین ولتاژ رفرنس تغییر می‌کند.

    شکل 3- 12 منحنی V_I ماژول خورشیدی

     

     

     

    شکل 3- 13 منحنی V_P ماژول خورشیدی

    3-3-2- استراتژی کنترلی پیشنهادی برای مزرعه خورشیدی

    همانطور که بیان شد می‌توان دینامیک سیستم قدرت متشکّل از چندین ژنراتور سنکرون را به فرم خطی شده زیر مدل کرد [2]:

    (3-20)

    که در آن  فرکانس سیستم در مبنای واحد،  و  به ترتیب توان مکانیکی و الکتریکی کل در مبنای واحد،  ثابت لختی به ثانیه و  عامل میراکننده در مبنای واحد است. به خاطر اینکه معمولاً ثابت زمانی بزرگی در ارتباط با دینامیک توان مکانیکی  وجود دارد (نظیر دینامیک بویلر)، در چهارچوب زمانی کوتاه مدت لختی سیستم نقشی مهّم در تعیین حسّاسیت فرکانس سیستم نسبت به عدم تعادل میان تولید و مصرف دارد. از طرفی عامل میراکننده تعیین کننده قابلیّت سیستم در جذب عدم تعادل توان و کم کردن تغییرات حالت ماندگار فرکانس سیستم دارد.

    3-3-3- تغییر در تنظیم دروپ واحد‌های تولیدی در حضور تولید خورشیدی با ضریب نفوذ

    ساختار اصلی تنظیمات دروپ مانند قبل ثابت است؛ افزایش ضریب نفوذ بادی، افزایشی در دروپ معادل (کاهشی در بهره معادل دروپ) را به همراه دارد. با داشتن ضریبی معادل با ، تنظیم دروپ به فرم بیان شده در معادله 3-21 تغییر می نماید:

    (3-21)

    3-3-4- تغییر در ثابت لختی سیستم در حضور تولید خورشیدی

    همانند تولید بادی، در حضور تولید خورشیدی با ضریب نفوذ  در شبکه معادله تعادل توان 3-19 کماکان برقرار است. ولی از آنجا که تولید خورشیدی هیچ جرم چرخانی ندارد و انرژی ذخیره شده ای در خود ندارد، حضور تولید خورشیدی با ضریب نفوذ   در شبکه منجر به کاهش لختی سیستم صورت معادله 3-22 می‌شود:

    (3-22)

    در چنین شرایطی اگر تولید خورشیدی سهمی در توانایی تنظیم فرکانس نداشته باشد، تغییرات بار در شبکه منجر به تغییرات شدیدتری در فرکانس سیستم خواهد شد.

    3-3-5- مشارکت واحد تولید خورشیدی در تنظیم فرکانس شبکه

    جهت فائق آمدن بر مشکلات نامطلوب ورود تولید سیستم‌های خورشیدی، طرح کنترلی جدیدی برای شرکت دادن تولید خورشیدی در تنظیم فرکانس سیستم قدرت پیشنهاد شد [29]. در این طرح کنترلی، برای اینکه سیستم خورشیدی تنظیماتی مشابه تنظیم دروپی مشابه با ژنراتورهای سنکرون داشته باشد، یک گاورنر سرعت مجازی برای آن طراحی شده است. علاوه بر آن زمانی که کسری بار یا افزایش تابش شدیدی رخ داد، می بایست توان خروجی واحد خورشیدی سریعاً محدود گردد تا عدم تعادل توان تغییرات توان کمینه گردد. پس از یک تاخیر زمانی، سیستم خورشیدی می‌تواند مجدّداً به حالت کنترل دروپ خود باز گردد.

    از مدل تک خطی سیستم خورشیدی متصل به شبکه که در شکل 3-11 نشان داده شده است، نیز می‌توان برای نشان دادن طرح کنترلی استفاده شود. لازم به ذکر است در طرّاحی فعلی، از دینامیک سریع اندوکتانس داخلی اینورتر در مقایسه با دیگر اجزای سیستم صرفنظر شده است [59] .همانطور که در شکل 3-14 نشان داده شده است استراتژی کنترلی را می‌توان در سه سطح بیان نمود:

    شکل 3- 14 ساختار اصلی سیستم کنترلی

    در سطح 1، یک کنترلر PWM مطابق حلقه دوگانه کنترلی مشغول بکار خواهد بود (جهت اطلاعات بیشتر به [21] مراجعه شود). حلقه خارجی ولتاژ آرایه خورشیدی  و توان راکتیو  آنرا کنترل می‌کند، در

    فایل آموزش تهیه و نگارش پایان نامه کارشناسی ارشد با فرمت pdf

    فهرست مطالب این فایل آموزشی که در صفحه اول این فایل آموزشی آمده است 

    آموزش پایان نامه نویسی ارشد

    مزیت بسیار مهم و برجسته این فایل آموزشی این است که تمام آموزش ها همراه با نمونه ها و مثال هایی برای هر بخش از پایان نامه می باشد.

     

    قیمت : 4700 تومان

     

    —-

    پشتیبانی سایت :        *       asa.goharii@gmail.com

     

    متن کامل پایان نامه مقطع کارشناسی ارشد رشته :تربیت بدنی و علوم ورزشی

    عنوان :تاثیر حرکات موزون رشدی(ایروبیک) بر بهره حرکتی کودکان با اختلال بینایی

    گرایش:رفتار حرکتی

    مرور ادامه

    متن کامل پایان نامه مقطع کارشناسی ارشد رشته :حسابداری

    عنوان :بررسی دیدگاه  حسابداری بر پولشویی مدرن در استان همدان با توجه به  مسئله فن آوری اطلاعات در رشته حسابداری

    گرایش:حسابداری

    مرور ادامه

    متن کامل پایان نامه مقطع کارشناسی ارشد رشته :برنامه ریزی

    عنوان :بررسی جاذبه های توریسم شهرستان ملایر با توجه به منطقه حفاظت شده لشگردر

    گرایش:برنامه ریزی توریسم

    مرور ادامه

    متن کامل پایان نامه مقطع کارشناسی ارشد رشته :علوم تربیتی

    عنوان :بررسی تأثیر هوش عاطفی برعملکرد کارکنان ادارات برق شهر همدان و ملایر

    مرور ادامه

    متن کامل پایان نامه مقطع کارشناسی ارشد رشته :عمران

    عنوان :ارزیابی رفتار متقابل لرزه ای ساختمان های مجاورهم و متصل شده توسط میراگر

    گرایش:سازه

    مرور ادامه

     دانشگاه آزاد اسلامی

     دانشکده تحصیلات تکمیلی

     

    پایان نامه جهت دریافت درجه کارشناسی ارشد در رشته تکنولوژی آموزشی( M.A )

     

    عنوان

    بررسی نیازهای آموزشی زنان روستایی در راستای مهارت های خوداشتغالی کارآفرینانه

     

    بهمن 1394

    تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :

    فهرست

    عنوان صفحه
    چکیده…………………………………………………………………………………………………………………………………. 1
    (1) فصل اول: کلیات پژوهش
    (1-1) مقدمه ……………………………………………………………………………………………………………………. 3
    (1-2) بیان مسأله ………………………………………………………………………………………………………………. 4
    (1-3) اهمیت و ضرورت انجام پژوهش ………………………………………………………………………………. 9
    (1-4) اهداف پژوهش ……………………………………………………………………………………………………….. 9
    (1-4-1) هدف کلی ………………………………………………………………………………………………………….. 9
    (1-4-2) اهداف فرعی ………………………………………………………………………………………………………. 9
    (1-5) سؤالات پژوهش …………………………………………………………………………………………………….. 10
    (1-6) تعاریف، مفاهیم و اصطلاحات ………………………………………………………………………………….. 10
    (1-6-1) تعاریف نظری …………………………………………………………………………………………………….. 10
    (1-6-2) تعاریف عملیاتی …………………………………………………………………………………………………. 11
                                  (2) فصل دوم: ادبیات پژوهش
    (2-1) مقدمه ……………………………………………………………………………………………………………………. 14
    (2-2) مبانی نظری پژوهش ………………………………………………………………………………………………… 14
    (2-2-1) نیاز آموزشی (تعریف و تقسیم بندی) …………………………………………………………………….. 14
    (2-2-2) نیاز آموزشی (اهمیت و کاربرد) …………………………………………………………………………….. 15
    (2-2-3) تقسیم بندی نیاز آموزشی …………………………………………………………………………………….. 15
    (2-2-4) نیازسنجی آموزشی (تعاریف و مفاهیم) ………………………………………………………………….. 16
    (2-2-5) نیازسنجی آموزشی (اهمیت و کاربرد) ……………………………………………………………………. 16
    (2-2-6) روش ها و فنون تعیین نیازهای آموزشی ………………………………………………………………… 17
    (2-2-7) الزامات نیازسنجی آموزشی …………………………………………………………………………………… 20
    (2-2-8) خود اشتغالی (مفهوم و تعاریف) …………………………………………………………………………… 21
    (2-2-9) اهمیت خوداشتغالی …………………………………………………………………………………………….. 22
    (2-2-10) ارتباط آموزش و اشتغال …………………………………………………………………………………….. 23
    (2-2-11) ارتباط بیکاری و خوداشتغالی ……………………………………………………………………………… 24
    (2-2-12) وضعیت خوداشتغالی در ایران …………………………………………………………………………….. 25
    (2-2-13) نقش آموزش های مهارتی در پرورش نیروی کار ماهر …………………………………………… 26
    (2-2-14) مفهوم کارآفرین و کارآفرینی ………………………………………………………………………………. 26
    (2-2-15) چالش های کارآفرینی روستایی در ایران ………………………………………………………………. 29
    (2-2-16) نقش آموزش در ایجاد تفکر کارآفرینی ………………………………………………………………… 30
    (2-2-17) نقش و اهمیت آموزش کارآفرینی در توسعه پایدار روستایی …………………………………… 32
    (2-2-18) نقش زنان در توسعه روستایی و وضعیت آموزش آنان …………………………………………… 33
    (2-2-19) جمع بندی مبانی نظری ……………………………………………………………………………………… 33
    (2-3) پیشینه تجربی پژوهش ……………………………………………………………………………………………… 34
    (2-3-1) پیشینه تجربی در داخل کشور ……………………………………………………………………………….. 34
    (2-3-2) پیشینه تجربی در خارج کشور ………………………………………………………………………………. 36
                                              (3) فصل سوم: روش شناسی پژوهش    
    (3-1) مقدمه ……………………………………………………………………………………………………………………. 40
    (3-2) نوع و روش پژوهش ……………………………………………………………………………………………….. 40
    (3-3) جامعه آماری، روش نمونه گیری و حجم نمونه  …………………………………………………………. 40
    (3-4) متغیرهای پژوهش …………………………………………………………………………………………………… 41
    (3-5) ابزار اندازه گیری متغیرها …………………………………………………………………………………………. 41
    (3-6) تعیین روایی و پایایی ابزار سنجش …………………………………………………………………………….. 42
    (3-7) روش‌ها و ابزار تجزیه و تحلیل داده‌ها ……………………………………………………………………….. 44
     

                       (4) فصل چهارم: تجزیه و تحلیل یافته‌ها

       
    (4-1) مقدمه ……………………………………………………………………………………………………………………. 46
    (4-2) توصیف افراد نمونه آماری ……………………………………………………………………………………….. 46
    (4-3) آماری توصیفی ……………………………………………………………………………………………………….. 51
    (4-4) آمار استنباطی …………………………………………………………………………………………………………. 60
    (4-5) رتبه بندی نیازهای آموزشی ………………………………………………………………………………………. 64
     

                                 (5) فصل پنجم: تفسیر یافته‌ها

       
    (5-1) مقدمه ……………………………………………………………………………………………………………………. 66
    (5-2) خلاصه نتایج پژوهش ……………………………………………………………………………………………… 66
    (5-3) بحث و تفسیر یافته‌ها ……………………………………………………………………………………………… 70
    (5-4) پیشنهادهای پژوهش ………………………………………………………………………………………………… 71
    (5-4-1) پیشنهادهای کاربردی …………………………………………………………………………………………… 71
    (5-4-2) پیشنهادهایی پژوهشی ………………………………………………………………………………………….. 72
    (5-5) محدودیت‌های پژوهش ……………………………………………………………………………………………. 72
    منابع  
    منابع فارسی………………………………………………………………………………………………………………………. 74
    منابع انگلیسی…………………………………………………………………………………………………………………….. 78
    پیوست‌ها    
    پرسشنامه محقق ساخته نیازهای آموزشی مهارت های خوداشتغالی زنان …………………………………… 80
     

     

    فهرست جداول

     
    جدول شماره (1-2) : خلاصه نتایج مطالعات انجام شده در رابطه با موضوع ……………………………… 37
    جدول شماره (1-3) : پایایی پرسشنامه نیازسنجی آموزشی زنان روستایی بر اساس آلفای کرونباخ .. 43
    جدول شماره (1-4) : ویژگی سنی زنان مورد مطالعه بر اساس سال ………………………………………….. 46
    جدول شماره (2-4) : ویژگی وضعیت مدت زمان اسکان زنان در روستا …………………………………… 47
    جدول شماره (3-4) : ویژگی وضعیت اقامت زنان مورد مطالعه از نظر دائمی یا فصلی بودن ……….. 47
    جدول شماره (4-4) : ویژگی وضعیت تأهل زنان مورد مطالعه …………………………………………………. 48
    جدول شماره (5-4) : ویژگی وضعیت سرپرستی زنان مورد مطالعه …………………………………………… 48
    جدول شماره (6-4) : ویژگی میزان و سطح سواد زنان مورد مطالعه ………………………………………….. 49
    جدول شماره (7-4) : ویژگی زنان مورد مطالعه از نظر تعداد فرزندان ……………………………………….. 49
    جدول شماره (8-4) : ویژگی زنان مورد مطالعه از نظر وضعیت اشتغال …………………………………….. 50
    جدول شماره (9-4) : ویژگی زنان مورد مطالعه از نظر وضعیت درآمدی …………………………………… 50
    جدول شماره (10-4) : ویژگی زنان مورد مطالعه از نظر وضعیت مالکیت ………………………………….. 51
    جدول شماره (11-4) : توزیع فراوانی میزان نیاز آزمودنی ها در زمینه خیاطی و دوزندگی …………… 52
    جدول شماره (12-4) : توزیع فراوانی میزان نیاز در زمینه فرآوری و بسته بندی محصولات غذایی .. 53
    جدول شماره (13-4) : توزیع فراوانی میزان نیاز در زمینه بافندگی ……………………………………………. 54
    جدول شماره (14-4) : توزیع فراوانی میزان نیاز در زمینه ساخت، طراحی و چاپ …………………….. 56
    جدول شماره (15-4) : توزیع فراوانی میزان نیاز در زمینه تولید محصولات زراعی باغی ……………… 57
    جدول شماره (16-4) : توزیع فراوانی میزان نیاز در زمینه پرورش دام و تولید فراورده های دامی …. 58
    جدول شماره (17-4): نتایج آزمون کولموگراف اسمیرنف برای بررسی وضعیت توزیع نمرات …….. 60
    جدول شماره (18-4) : نتایج آزمون تی تک نمونه ای مهارت خیاطی و دوزندگی ………………………. 61
    جدول شماره (19-4) : نتایج آزمون تی تک نمونه ای مهارت فرآوری و بسته بندی محصولات …… 61
    جدول شماره (20-4) : نتایج آزمون تی تک نمونه ای مهارت بافندگی ……………………………………… 62
    جدول شماره (21-4) : نتایج آزمون تی تک نمونه ای مهارت ساخت، طراحی و چاپ ……………….. 62
    جدول شماره (22-4) : نتایج آزمون تی تک نمونه ای مهارت تولید محصولات زراعی باغی ……….. 63
    جدول شماره (23-4) : نتایج آزمون تی تک نمونه ای مهارت پرورش دام و تولید فراوردهای دامی 63
    جدول شماره (24-4): نتایج آزمون فریدمن برای اولویت بندی نیازهای آموزشی ……………………….. 64
    فهرست شکل ها:  
    شکل (1-1): مدل نیازسنجی مماس ………………………………………………………………………………………… 7
    فهرست نمودارها  
    نمودار (1-4): میزان نیاز آموزشی افراد آزمودنی به مهارت خیاطی و دوزندگی …………………………….. 53
    نمودار (2-4): میزان نیاز آموزشی افراد آزمودنی به مهارت فرآوری و بسته بندی محصولات غذایی … 54
    نمودار (3-4): میزان نیاز آموزشی افراد آزمودنی به مهارت بافندگی …………………………………………….. 55
    نمودار (4-4): میزان نیاز آموزشی افراد آزمودنی به مهارت ساخت، طراحی و چاپ ………………………. 56
    نمودار (5-4): میزان نیاز آموزشی افراد آزمودنی به مهارت تولید محصولات زراعی باغی ………………. 58
    نمودار (6-4): میزان نیاز آموزشی افراد آزمودنی به مهارت پرورش دام و تولید فراورده های دامی ….. 59
                 

     

    چکیده

    هدف این پژوهش بررسی نیازهای آموزشی زنان روستایی در راستای مهارت های خوداشتغالی کارآفرینانه بود. مطالعه ی حاضر، از نظر هدف کاربردی و در شیوه‌ی اجرا جزء گروه پژوهش های توصیفی پیمایشی است. جامعه‌ی آماری پژوهش شامل کلیه‌ی زنان روستایی تحت پوشش مراکز جهاد کشاورزی شهرستان کرمانشاه در نیمه دوم سال مالی 1393 بود. نمونه ی مورد مطالعه تعداد 270 نفر از افراد جامعه ی آماری بود که به دو شیوه ی خوشه ای چند مرحله ای و سپس تصادفی انتخاب گردید. ابزار اندازه‌گیری متغیرها یک پرسشنامه ی محقق ساخته با تعداد 148 سؤال بود. این پرسشنامه نیازهای آموزشی زنان روستایی در سه بخش کلی تولیدات خانگی، تولید محصولات زراعی باغی و پرورش دام و تولید فرآورده های دامی، در یک طیف 5 گزینه‌ای مورد ارزیابی قرار می‌داد.برای معتبرسازی پرسشنامه از رویه استخراج اجزای معتبر مورد اندازه گیری از ادبیات موضوعی پژوهش و بومی سازی با بهره گیری از نظرات متخصصان و نیز نمونه ای مقدماتی استفاده گردید. پایایی پرسشنامه نیز با بهره گرفتن از روش آلفای کرونباخ تعیین گردید. نتایج تحلیل داده‌ها با بهره گرفتن از آمار توصیفی (فراوانی، درصد فراوانی، درصد فراوانی تجمعی، میانگین و انحراف معیار) و در بخش آماری استنباطی با بهره گرفتن از آزمون تی تک گروهی و آزمون رتبه بندی فریدمن صورت گرفت. این تحلیل‌ها نشان داد که نیازهای آموزش مهارت های خوداشتغالی زنان در حوزه ی تولیدات خانگی شامل (خیاطی و دوزندگی «1.706-=t و 0.089=Sig»، فرآوری و بسته بندی محصولات غذایی «1.48=t و 0.140=Sig»، بافندگی «1.551-=t و 0.122=Sig»، و ساخت و طراحی و چاپ «4.145-=t و 0.000=Sig»، به نسبت حد وسط میانگین ها غیر معنادار و در دو زمینه ی تولید محصولات زراعی باغی «11.465=t و 0.000=Sig»، و پرورش دام و تولید فراوردهای دامی «7.723=t و 0.000=Sig» معنادار بود.

    واژه های کلیدی:  نیازسنجی آموزشی، مهارت های خوداشتغالی، کارآفرینی، زنان روستایی.
    فصل اول

    کلیات پژوهش
    مقدمه:

    آموزش یک سرمایه گذاری پربازده در فرآیند توسعه، به ویژه توسعه ی انسانی در بخش کشاورزی و روستایی می باشد. ولی این امر زمانی تحقق می یابد که آموزش متناسب با نیازهای واقعی کشاورزان و منطبق با شرایط خاص، همراه با بازدهی و کارایی معقول باشد. برای طراحی یک برنامه ریزی آموزشی اثربخش و کارآمد اعتقاد بر این است که این آموزش باید از جنبه های گوناگون پاسخگوی نیازهای فراگیران باشد تا آنها انگیزه لازم برای شرکت فعال در آموزش را داشته باشند (عمانی و چیذری، 1381). نیاز و توجه به آموزش به عنوان یکی از اصول اساسی در کلیه نظام های آموزشی، به ویژه ترویج و آموزش کشاورزی که شالوده اساسی آن مبتنی بر تغییرات برنامه ریزی شده برای تغییر رفتار مطلوب فراگیران از طریق برنامه های آموزشی است، می باشد. یکی از دلایلی که ضرورت تعیین نیازهای آموزشی را توجیه می کند آن است که تا سرحد امکان اطمینان حاصل شود که هم محتوی و هم روش های آموزشی و هم سطحی که برای تدریس موضوع انتخاب شده است، مناسب ترین باشد (سوانسون[1] و همکاران، 1997).

    عباس زادگان و ترک زاده (1388) اعتقاد دارند که به منظور کارایی و اثربخشی، همه برنامه های آموزشی باید با نیازسنجی آموزشی آغاز شوند. قبل از اینکه آموزش واقعی اتفاق بیفتد، آموزشگر باید این موضوع را مشخص نماید که چه کسی، چه چیزی، چه جایی، چه وقتی، چرا و چگونه باید آموزش دهد (به نقل از صبوری و عمانی، 1389، ص 46). نیازسنجی آموزشی در طرح هایی که به منظور آموزش مهارت های حرفه ای صورت می گیرد به دلیل بالا بودن هزینه های آموزشی، از اهمیتی دو چندان برخوردار است.

    بخش عظیمی از افراد ساکن در روستاها را زنان تشکیل می دهند که علاوه بر انجام وظایف مادری، در اقتصاد خانواده نیز سهیم اند. زنان روستایی با چالش ترکیب نقش های خانوادگی و غیر خانوادگی مواجه اند، آنها به طور همزمان هم وظایف خانه داری را انجام می دهند و هم به کارهای اقتصادی مشغولند. لذا در طول قرن گذشته نقش زنان در بازار کار تغییر یافته است. زنان در کشورهای در حال توسعه بخش بزرگی از کل نیروی کار را به خصوص در بخش کشاورزی تشکیل می دهند و از آنجا که این نقش مهم است، آنان یک منبع اقتصادی مهم را تشکیل می دهند (جایاواردهانا[2]، 1992، ص 243). و با وجود این واقعیت که وظایف خانگی آنها در همه ی جوامع حیاتی است، آنها به طور فزاینده ای درگیر فعالیت و کارهای اقتصادی گردیده اند (هانداراگاما[3] و همکاران، 2013، ص 2).

    توجه به این تغییر عملکرد، اهمیت توجه به شکل دهی صحیح فعالیت های اقتصادی آنان را دوچندان می کند. شکل دهی به فعالیت های اقتصادی نیازمند آموزش فعالیت های اقتصادی است و آموزش صحیح در وهله ی اول، مستلزم شناسایی نیازهای آموزشی است. بنابراین به منظور آموزش مهارت های خوداشتغالی به این قشر عظیم، در ابتدا لازم است تا نیازهای آموزشی آنان به طور مشخص در تمام فعالیت هایی که امکان اجرای آنها در روستاها فراهم است تعیین گردد. بر این اساس مطالعه ی حاضر در پی بررسی نیازهای آموزشی زنان روستایی در راستای مهارت های خوداشتغالی با هدف کارآفرینی است.

    • بیان مسأله:

    روستاییان بنیادی ترین افراد اقتصادی-اجتماعی یک کشور به شمار می روند، به گونه ای که توسعه ی آنها نقشی اساسی در فرآیند توسعه ی ملی دارد. بنابراین توسعه روستایی و کشاورزی با توسعه کشور در همه ی ابعاد همراه است (پاپلی یزدی، 1382، ص 56). از آن جا که در اکثر مناطق جهان، روستاها از جمله نواحی فرسایش محسوب می شوند، اندیشمندان و سیاست گزاران تمامی کشورهای دنیا توجه خاصی به امر توسعه ی روستایی و رفع مشکلات و معضلات آن ها دارند. مشکلات و معضلات روستاها در تمامی جهان ناشی از دو مسأله ی اساسی است: یکی کمبود امکانات اجتماعی (ضعف زیرساخت ها) و دیگری کمبود درآمد (ضعف اقتصادی) (قمبرعلی و زرافشانی، 1387، ص 132).

    بررسی آمارها نیز نشان دهنده ی آمار بالای نرخ بیکاری در روستاهاست. به گونه ای که بر اساس نتایج سرشماری عمومی نفوس و مسکن سال 1385، نرخ بیکاری مناطق روستایی برابر 74/14 درصد و نرخ مشارکت نیروی کار بر ابر 85/40 درصد بوده است. این موضوع در ارتباط با بیکاری زنان اوضاع اسف بارتری را نشان می دهد به گونه ای که بر اساس آمارهای نسبتاً جدید مرکز آماری ایران، زنان بیکار دارای تحصیلات عالیه و متوسطه روستایی، سهمی برابر 4/59 درصد را دارند. ضمن اینکه تحولات خود اشتغالی در دوره 1375-1335 نشان می دهد که خود اشتغالی در نقاط روستایی ایران از 61 درصد در سال 1335 به 21 درصد در سال 1375 کاهش یافته است (پوررجب میاندوآب، 1388، ص 30).

    آمارهای فوق نشان دهنده ی ضعف وضعیت اقتصاد و اشتغال زنان روستایی در داخل کشور است. اما در بعد جهانی نیز به لحاظ اهمیت زنان روستایی در جهان امروز، هر ساله پانزدهم اکتبر، روز جهانی زنان روستایی است[4]. هدف نامگذاری این روز، یادآوری این نکته به مردم و دولت ها است که زنان روستایی، که اکثر آنها کارآفرینان مزرعه هستند، نه فقط در بطن فعالیت های کشاورزی خوب، مؤثر و مفید هستند، بلکه عنصری ضروری برای کمک به توسعه اقتصادی و اجتماعی خانواده های خود در مقیاس کوچک تر و کشور در سطح گسترده تر هستند. این روز همچنین تذکری به جوامع مدنی، جامعه ی بین المللی، اشخاص و از همه مهم تر دولت ها، برای به رسمیت شناختن نقش مهم زنان روستایی در زمینه های اقتصادی گسترده تر است. این شناخت شامل پذیرش و عمل به نگرانی های زنان روستایی به منظور رفع همه ی موانعی است که سبب عدم تحقق حقوق اجتماعی و اقتصادی آنان است و شامل به رسمیت شناختن اهمیت مشارکت زنان روستایی در توسعه اقتصادی و طراحی و پیاده سازی سیاست ها و برنامه های توسعه ی روستایی است (ماریوو[5]، 2008، ص 13).

    زنان در حال حاضر، بخش عظیمی از نیروی کار کشاورزی را در کشورهای در حال توسعه تشکیل می دهند، اما شواهد نشان می دهد که بهره وری آنها به شکلی وسیع به دلیل فقدان آموزش مهارت های مناسب، پایین است و این موضوع سبب آسیب پذیری آنها گردیده است (کولت و گال[6]، 2009، ص 7). واقعیت این است که بخش عظیمی از ضعف درآمد در روستاها با وجود منابع خدادادی به بحث آموزش و عدم آگاهی کافی روستائیان در چگونگی بهره گیری از منابع موجود برای تولید و درآمد زایی بر می گردد. اما، پیش نیاز آموزش در این گروه نیازمند شناسایی نیازهای آموزشی آنان است. این موضوع در مطالعات دایسون و همکاران (2002) نیز به عنوان بخشی از عوامل اصلی برای حیات بخشی به روح کارآفرینی در مناطق روستایی نیز ذکر گردیده است. وی این عوامل را شامل: ایجاد فعالیت متناسب با نیازهای شناسایی شده جامعه محلی- تولیدات کافی متناسب مقیاس، منابع و مهارت های محلی، تمرکز بر کارآفرینی، و یادگیری مداوم از طریق آموزه های قبلی، می داند (به نقل از خسروی پور و کیخواه، 1392، ص 3).

    بررسی مبانی تجربی در زمینه ی شناسایی نیازهای آموزشی زنان روستایی در زمینه ی مهارت های خوداشتغالی، دارای پیشینه ای بسیار ضعیف است و در میان مطالعات در دسترس، مطالعات اندکی به این موضوع پرداخته اند. آل آقا (1384) با بررسی سه استان شمالی کشور، نشان داد که آموزش های خوداشتغالی در میان زنان روستایی این مناطق بسیار ضعیف بوده و بسیاری از زنان، مشاغل درآمدزای خود را به شکل سنتی فرا گرفته اند. آقاجانی و همکاران (1392) نشان داد که دوره های آموزش کارآفرینی زنان در وضعیت مطلوبی نیست. زرافشانی و همکاران (1390) در نیازسنجی آموزشی زنان روستایی شهرستان سنقر، نتیجه گرفتند که 12 نیاز آموزشی دارای بالاترین اولویت می باشند که 3 اولویت اول به ترتیب شامل اقتصاد خانه داری، آموزش تغذیه ی کودکان و مهارت های طبخ غذا بود.

    بررسی نیازهای آموزشی زنان روستایی به منظور آموزش مهارت های خوداشتغالی دارای اهمیت ویژه ای است چرا که زن بودن در دنیای امروز به خودی خود احتمال بودن در دایره فقر را افزایش می دهد (چانت[7]، 2003، ص 1). زندگی زنان در فقر، اغلب آنها را با شرایط سخت اقتصادی و اجتماعی مواجه می سازد و سلامتی آنان را به خطر می اندازد (مید[8] و همکاران، 2001، ص 160). از سویی، زنان امروزه در بسیاری از روستاها عهده دار فعالیت های اقتصادی ای هستند که منجر به کسب درآمد ملموس نمی شود و همین امر سبب می گردد که علاوه بر هدر رفت انرژی و پتانسیل آنان در بخش های تولیدی، عملاً دسترسی و مالکیت شان بر منابع محدود گردد (کایور[9]، 2005، به نقل از سروش مهر و همکاران، 1389، ص 144). بر این اساس نیاز هست که بحث آموزش مهارت های خود اشتغالی زنان در محیط های روستایی مورد توجه ویژه قرار گیرد.

    از جمله ی راه های موجود برای تعیین نیازهای آموزشی زنان روستایی، استفاده از شیوه های نیازسنجی آموزشی است. اگر چه مدل ها و شیوه های متعددی برای نیازسنجش آموزشی وجود دارد، از جمله مدل کافمن و هرمن (1996)، کریگ (1987)، گلدستاین (1992)، سینجر (1990)، استوت (1993)، سورینا (1997)، اندرسون (1993 و 1994)، انرسون (1993)، الگوی شورای همکاری (1997)، گریفث و ویلیامز (1998)، ادگار شاین (1980)، ترولو (1997) و وودال و وینستنتلی (1998)؛ در مطالعه ی حاضر از مدل مماس بومی شده توسط مجتهد و همکاران (1382) استفاده گردیده است. بر اساس این مدل به منظور تعیین نیازهای آموزشی ابتدا با تجزیه و تحلیل شغل های ممکن در روستا، فهرستی از ویژگی های مختلف و توانایی های مورد نیاز آن مشاغل از قبیل دانش و معلومات، توانایی های ذهنی، مهارت های بدنی، وضعیت مالی، و سایر خصوصیات مربوط تهیه و مسئول تعیین نیاز با در دست داشتن این شرایط و ضوابط از طریق مصاحبه و پرسشنامه میزان نیاز افراد به هر شغل را تعیین می نماید.
     در این مطالعه برای ساخت و تهیه ی ابزار لازم برای جمع آوری داده های مربوط به نیازهای آموزشی زنان مورد مطالعه با بهره گرفتن از روش دلفی بر اساس نظر کارشناسان جهاد کشاورزی شهرستان کرمانشاه، پرسشنامه ای در چند مرحله طراحی و تهیه گردید. به منظور تکمیل پرسشنامه ها نیز از روش مصاحبه ی حضوری و تکمیل پرسشنامه به روش پرسش و پاسخ بهره گرفته شد. بر این اساس، آنچه مسأله و سؤال اصلی این مطالعه می باشد این است که نیازهای آموزشی زنان روستایی در راستای مهارت های خوداشتغالی کارآفرینانه کدامند؟

    • اهمیت و ضرورت انجام پژوهش:

              توسعه ی روستاها در مقایسه با گذشته پیوند گسترده تری با کارآفرینی دارد. بسیاری از مؤسسات و اشخاص مؤثر در توسعه ی روستایی، امروزه ایجاد کارآفرینی را به عنوان یک شیوه مداخله جویانه توسعه، که می تواند روند توسعه روستا را تسریع ببخشد، تلقی می کنند. کشاورزان آن را به مانند ابزاری برای بهبود درآمدهای کشاورزی در نظر می گیرند و زنان آن را به عنوان امکان استخدام شدن در مجاورت منزلشان تلقی کرده که باعث ایجاد استقلال، عدم وابستگی و کاهش نیاز شدید آنان به حمایت های جامعه می شود (پاسبان، 1385، ص 4). لذا با توجه به اینکه امروزه زنان به عنوان نیمی از جمعیت شهری و روستایی در هر جامعه ای، کسانی هستند که در سرنوشت جامعه نقش ویژه ای بر عهده دارند، لازم است جهت دستیابی به توسعه ی پایدار، به توانمندسازی آنان توجه خاص مبذول شود (قلی پور و رحیمیان، 1388، ص 33). بخش عمده ای از توانمندسازی زنان، آموزش مهارت های خوداشتغالی به آنان به منظور دخیل بودن در فعالیت های اقتصادی خانوار و بر عهده گرفتن مالکیت عواید فعالیت های کاری خود است.

    وضعیت زنان در هر جامعه ای نشانگر میزان پیشرفت آن جامعه است، و این واقعیتی است که روز به روز تعداد بیشتری آن را در می یابند. پایین بودن میزان مشارکتت زنان در فعالیت های اقتصادی ایران تابع عوامل مختلف اقتصادی، اجتماعی، فرهنگی و سیاسی بوده و تبعات گوناگونی داشته است. از نظر اقتصادی این میزان نسبت وابستگی و بار اقتصادی را افزایش می دهد. در نتیجه، کمیت و کیفیت نیروی انسانی تحت تأثیر قرار می گیرد و فشار مضاعف بر نیروی انسانی فعال از میزان بازدهی آن خواهد کاست (محمودیان، 1382، ص 190).

    پیش شرط استفاده ی صحیح از نیرو و توان کارکردی زنان در بخش اشتغال و اقتصاد در روستاها، شناسایی نیازهای آموزشی آنان در راستای فعالیت های خوداشتغالی و آنجام صحیح آموزش ها در این راستا است. لذا به منظور ارائه ی آموزش های ضروری و متناسب با نیازهای آموزشی واقعی هر گروه از این افراد، لازم است که متناسب با هر جامعه ای، مطالعاتی خاص، نیازهای آموزشی زنان را در بخش مهارت های خوداشتغالی با توجه به پتانسیل های موجود در روستا، مورد بررسی قرار دهد. این موضوع از آن جهت اهمیت دارد که امروزه با وجودی که زنان به شکل فزاینده ای در فعالیت های اقتصادی در محیط های روستایی فعال اند، اما پتانسیل آنان در مشارکت های اجتماعی، اقتصادی و کارآفرینی تا حد زیادی به رسمیت شناخته نشده و دست نخورده باقی مانده است (پاروین[10]، 2014، ص 15). بر این اساس اهمیت و ضرورت انجام مطالعاتی از این دست، بیشتر قابل تبیین و دفاع است.

    نتایج این مطالعه می تواند در سازمان های متولی امور بانوان در روستاها نظیر سازمان های جهاد کشاورزی که وظیفه ی آموزش و ساماندهی اشتغال زنان را در روستا بر عهده دارد مورد استفاده قرار گیرد. از این رو اگر آموزش های خوداشتغالی با توجه به ظرفیت ها روستاها و نیاز واقعی آموزشی زنان بر اساس مطالعات علمی نظیر مطالعه ی حاضر صورت گیرد، می توان به نتایج مثبت و مثمرثمر آن امیدوار بود.

     

    • اهداف پژوهش:

    (1-4-1) هدف کلی:

    بررسی نیازهای آموزشی زنان روستایی در راستای مهارت های خوداشتغالی کارآفرینانه

    (1-4-2) اهداف فرعی:

    • تعیین نیازهای آموزشی زنان روستایی در رابطه با مهارت های خوداشتغالی در حوزه ی تولیدات خانگی
    • تعیین نیازهای آموزشی زنان روستایی در رابطه با مهارت های خوداشتغالی در حوزه ی تولید محصولات زراعی / باغی
    • تعیین نیازهای آموزشی زنان روستایی در رابطه با مهارت های خوداشتغالی در حوزه ی پرورش دام و تولید فرآورده های دامی
      • سؤالات پژوهش:
    • نیازهای آموزشی زنان روستایی در رابطه با مهارت های خوداشتغالی در حوزه ی تولیدات خانگی کدامند؟
    • نیازهای آموزشی زنان روستایی در رابطه با مهارت های خوداشتغالی در حوزه ی تولید محصولات زراعی / باغی کدامند؟
    • نیازهای آموزشی زنان روستایی در رابطه با مهارت های خوداشتغالی در حوزه ی پرورش دام و تولید فرآورده های دامی کدامند؟

    (ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

     

    قیمت : 14700 تومان

    و  همچنین به ایمیل شما نیز ارسال می شود.

    پشتیبانی سایت :                 asa.goharii@gmail.com

     

     

     

     

    تحلیل محتوای پایان نامه های کارشناسی ارشد رشته حسابداری در ایران[1]

     

     

    بهاره بنی طالبی دهکردی

    عضوهیئت علمی دانشگاه آزاد اسلامی واحد شهرکرد Banitalebi57@yahoo.com

    تاریخ دریافت: 12/8/94        تاریخ پذیرش: 25/11/94  

     

     

     

     

    چکیده 

    این پژوهش، به تحلیل پایان نامه های کارشناسی ارشد رشته حسابداری در ایران در ده زمینه 1- جنسیت دانشجویان ،2-جنسیت استاد)ان(راهنما، 3- توزیع مکان انجام پایان نامه ،4- توزیع شهری که پایان نامه در آن انجام شده و جامعه آماری در آن شهر است، 5-  نتایج آماری 6-  نرم افزار مورد استفاده در تجزیه و تحلیل داده های پایان نامه، 7- ابزار گردآوری ،8- هدف  9- محتوای پایان نامه 11- نوع دانشگاه )دولتی و آزاد اسلامی( در دانشگاه های ایران می پردازد .هدف پژوهش مشخص کردن نوع رویکرد محتوایی پایان نامه های کارشناسی ارشد رشته حسابداری در ایران است. جامعه آماری مربوط به 611 نسخه پایان نامه کارشناسی ارشد رشته حسابداری دانشگاه های تهران، شهید چمران اهواز، شیراز و دانشگاه های آزاد اسلامی واحد علوم تحقیقات تهران و تهران مرکز طی دوره زمانی سالهای 91- 1386 می باشد. روش پژوهش با بهره گرفتن از تکنیك تحلیل محتوا  از نوع کمی و روش تجزیه و تحلیل آماری است. نتایج پژوهش نشان میدهد در پایان نامه های انجام شده دانشجویان مرد و استادان راهنمای مرد نسبت به دانشجویان و استادان راهنمای زن با اختلاف آماری چشمگیری در اولویت قرار دارند.در خصوص توزیع مکان انجام پایان نامه ها، بورس اوراق بهادار و در خصوص شهر محل انچام پایان نامه ها،شهر تهران در اولویت قرار دارد. همچنین بیشترین فراوانی پایان نامه های انجام شده از نظر نتایج آماری، از نوع کاربردی و نرم افزار رایج در تحلیل آمار پایان نامه ها، نرم افزار SPSS است.

    رایجترین ابزار گردآوری داده ها در پایان نامه ها، نرم افزار بورس اوراق بهادار و بیشترین محتوای موضوعی پایان نامه ها، موضوع حسابداری است. از نظر هدف پژوهش نیز از بین 9 هدف بررسی شده، بیشترین هدف پایان نامه ها، هدف تحلیلی )تجربی-نیمه تجربی( بود.

     

    واژ ههای كلیدی: پایان نامه کارشناسی ارشد، حسابداری، تحلیل محتوا.

                                            

     

    1- مقدمه

    یکی از مهمترین ابزارهای پژوهش که از نظر محتوای اطلاعاتی اهمیت زیادی دارد، پایان نامه است که از جمله منابع مهم پژوهشی محسوب می شود و  با حمایت و پشتیبانی علمی و فنی پژوهشگران عرصه های گوناگون دانش و فناوری، نقش کلانی را در توسعه علمی هر کشور ایفا می کند. پایان نامه ،خروجی فعالیت پژوهشی در تحصیلات دوره های تکمیلی کارشناسی ارشد و دکتری است و انتظار می رود تحقیق به عنوان شالوده پژوهش علمی، در آن به دقت مراعات شده باشد )4( .

    بررسی ها نشان میدهد دربسیاری از پایان نامه های دانشگاهی، دانشجویان در انتخاب موضوع بر اساس تمایلات شخصی،تجربه کاری و مسایل روز عمل می کنند که این مسئله در همه رشته ها از جمله رشته حسابداری به خوبی نمود پیدا کرده است به گونه ایی که معمولا دانشجویان این رشته موضوع پایان نامه خود را بر اساس محل کار و سهولت دسترسی به داده های مورد نیاز انتخاب می کنند و  دقت نظر در خصوص  اهمیت و محتوای موضوع انتخابی و ارتباط آن با مفاهیم بنیادی و مبانی نظری آن رشته  در مراحل بعد مورد توجه قرار می گیرد.افزایش بی رویه انجام پایان نامه های دانشگاهی رشته حسابداری در بورس اوراق بهادار به دلیل سهولت دستیابی به اطلاعات اولیه که بعضا به موضوعات مدیریت مالی و اقتصاد و نه حسابداری پرداخته اند،خودگواهی بر این مدعاست .

    بررسی تحلیل محتوای گرایش های پژوهشی در پایان نامه های  دانشگاهی، از جمله روش های عمده مشاهده اسنادی است که به وسیله آن می توان ضمن بررسی ابعاد مختلف انجام شده در پایان نامه ،نقاط ضعف،کاستی ها همچنین نیازهای پژوهشی مربوط به رشته دانشگاهی را مورد ارزیابی قرار داد و با برنامه ریزی دقیق و با ارایه راهکارهای موثر در جهت عمق بخشیدن به پایان نامه های دانشجویی و نیز کاربردی تر نمودن آنها بیشتر گام برداشت.

    بنابراین در این پژوهش سعی شد که ابعاد مختلف حوزه های موضوعی، قلمرو مکانی و  اهداف ،روشها و ابزار پژوهش  همچنین تفکیك جنسیتی در پایان نامه های حسابداری انجام شده توسط دانشجویان مقطع کارشناسی ارشد رشته

    حسابداری در ایران شناسایی ، بررسی  و تحلیل گردد تا بر این اساس بتوان در مورد مهمترین موضوعاتی که در حال حاضر مورد توجه بوده و موضوعاتی که به هر دلیل کمتر به آن ها پرداخته شده است ،قضاوت کرد. همچنین از این طریق می توان به نقاط ضعف موجود در پایان نامه های  داخلی و خلأهای پژوهشی، تا حدودی پی برد و در نهایت در جهتارتقاء حوزه ی پژوهشهای حسابداری گامی نو و کاربردیبرداشت.

     

    2- مبانی نظری و مروری بر پیشینه پژوهش

    تحقیقات مشابه موضوع پژوهش حاضر  ،در حوزه های مشابه نظیر حسابداری و مدیریت انجام گردیده که نشان دهنده اهمیت موضوع در حوزه دانشی است.

    اولر و همکاران ( 0102 ) در پژوهشی با موضوع توصیف پژوهشهای حسابداری به بررسی مقالات منتشر شده در شش مجله حسابداری ا ز 1960 تا 2007  پرداخته اند  .نتایج پژوهشهای آنها نشان می دهد که مجموعه ی در حال رشد تحقیقات حسابدار ی به طور فزاینده ای در رابطه با دو موضوع اقتصاد و امور مالی می باشد .موضوعات حسابداری مالی و روش های آرشیوی به صورت غالب تر از پیش مورد استفاده قرار میگیرند .البته این روند در مجله های مختلف متفاوت است .همچنین به گرایش محققان از دیدگاه هنجاری به رویکرد اثباتی اشاره میکنند.

    هاپ وود)2117 ( با مقاله ای با عنوان  “تحقیقات حسابداری کجایند؟  “بیان میکند که، بیان روند پیشروی تحقیقات حسابداری، با توجه به تغییرات اتفاق افتاده، بسیار سخت گردیده است .همچنین حسابداری مالی و مدیریتی باید با دنیای تجاری پیچیده حاضر، دست بگریبان شوند  .چنین فرآیندی در تاریخچه حسابداری با وجود حاکمیت سرمایه داری، چیز جدیدی نیست اما در دهه های اخیر، حسابداری سعی در پاسخگویی به تغییر در نحوه عمل شاغلین در حرفه و شکل های پیچیده سازمانی، تغییر در ترکیب روابط متقابل سازمانی و حرکت به سوی دانش مبتنی بر اقتصاد، متناسب با جابجایی وتحولات شرکتها نموده است.

    توتل و دیلارد)2117 ( در مقاله ای با عنوان فراسوی سبقت :به هم ریختگی ساختاری در تحقیقات حسابداری دانشگاهی  “بیان میکند که، تنوع در موضوعات تحقیقات حسابداری به طور چشمگیری محدود گردیده است .به ویژه در دهه گذشته موضوعات حسابداری مالی محروم از ادغام با سایر موضوعات دیگر گردیده است.یافته های تحقیق نشان داد که بین سالهای 1926 تا  2006 نسبت مقاله های غیر مالی منتشره در مجله بررسی حسابداری آمریکا از بالای %  80 به یك سوم کاهش یافته و این روند در بیشتر مجلات تخصصی آمریکایی نیز مشاهده میگردد .رشته حسابداری نیازهای عملیاتی فراتر از حسابداری مالی دارد و بهتر است از مراجع قانونگذار مطالبه نماییم تا تنوع موضوعات حسابداری را ارتقا بخشند.

    باکلی )1967( پژوهش های حسابداری را به دسته هایآرشیوی، تحلیلی، میدانی، موردی و نظری تقسیم میکند.

    کارگان )1994( روشهای تجربی، بازار سرمایه ای، رفتاری، تحلیلی و مدل سازی اقتصادی و تشریحی را به عنوان طبقه بندی پژوهش های حسابداری معرفی می نماید.

    لوکا و کاسانن )1996(  طبقه بندی پژوهش های حسابداری را به صورت آماری، تجربی و موردی معرفی می نمایند.

    کوت سی و همکارش   )2112( نمایه ای از تحقیقات حسابداری موجود در مجلات تخصصی حسابداری در شمال آفریقا در طی سالهای  2111 تا  2119  ایجاد نموده اند. روش بکار گرفته شده برای تجزیه و تحلیل مقاله های مربوط بر اساس مطالعات بین المللی متفاوتی است و نتایج تحقیق نشان میدهد که روشهای متفاوت، دید گسترده ای نسبت به نمایه نمودن این تحقیقات ایجاد می نماید.

    فوگارتی و همکارش) 2116 ( در تحقیقی، دستاویزی از یك سری موضوعات ویژه فراهم نمودند تا حسابداری را به عنوان یك رشته علمی تاسیس نماید .نتایج تحقیق نشان دهنده افزایش موضوعات حسابداری مالی و کاهش چشمگیر سایر موضوعات میباشد.

    اولر) 2111( روش های آرشیوی، تجربی، میدانی،مروری، میدانی، نظری و هنجاری را به عنوان روشهای مورد استفاده در پژوهش های حسابداری برمیشمارد.

    سالتریو) 2111( پژوهش های حسابداری را به بخش های آرشیوی، تجربی، تحلیلی، موردی و میدانی تقسیم می نماید.

    الالیری) 2111(  روش شناسی پژوهش های حسابداری را به 4 بخش هدف پژوهش، مبانی نظری پژوهش، استراتژی پژوهش و روش پژوهش تقسیم مینماید .

    درایران نیز اعتمادی،حصارزاده و بذر افشان)1391(در پژوهشی با عنوان پیمایش پژوهشهای حسابداری مدیریت ایران و استرالیا به این نتیجه رسیدند که علی رغم همبستگی معنا داری که بین رویکردهای تحقیقاتی ایران و استرالیا در حوزه های مورد بررسی وجود دارد،لکن میزان تنوع زیر طبقات حوزه های مزبور در ایران کمتر بوده و زمینه هایی وجود دارد که تا کنون کمتر مورد توجه پژوهشگران کشور قرار گرفته است.

    نتیجه پژوهش نیکومرام،رهنمای رودپشتی و بیات) 1388( با عنوان بررسی دلایل کمبودپژوهشهای تجربی انجام شده در حوزه حسابداری مدیریت این بود  که باید بدانیم چه تئوری و کدام سیستم با چه ویژگی هایی بکاربرده شود.همچنین الزام به کاربرد تئوری مختص امور مالی احساس می شود.

    نتیجه پژوهش رهنمای رودپشتی،بنی طالبی دهکردی وکاویان)1391( با عنوان تحلیل محتوای نشریات دارای رتبهعلمی-پژوهشی حسابداری در ایران ،این بود که نشریات  تا حد زیادی در حال انحراف از مسیر درج مقالات مرتبط با اهداف موضوعی مشخص شده ازسوی آنها میباشند و به جای انتشار مقالات با موضوع حسابداری حرکت چاپ مقالات به سمت موضوعات مالی است.اگرچه نسبت انحراف در همه مجلات بررسی شده یکسان نبود.

    پایان نامه آذر پادیار در سال 1381 با موضوع بررسی پراکندگی پایان نامه های تحصیلی حسابداری با تاکید بر الگوهای موجود و کاربرد روش پژوهش در آن ها نیز به بررسی گرایش پایان نامه های حسابداری از طریق رویکردی موسوم به نسبی گرایی پرداخته است در قالب این رویکرد از طریق عناصری چون نمونه، موضوع، تئوری و روش پژوهش ،6 حوزه شناسایی شد . بر اسا س نمونه انتخاب شده از پایان نامه ها نشان داد که حدود 95 % از پایان نامه های موجود از روش های پژوهشی غیرتجربی استفاده نموده اند.

    اعتمادی و فخاری ) 1383 ( در پژوهشی با موضوع تبیین نیازها و اولویتهای پژوهش هایی حسابداری به ارائه الگویی جهت هم سویی پژوهش های، آموزش و عمل می- پردازند .

    نتایج پژوهش های آن ها نشان میدهد که شکاف زیادی بین دیدگاه های نمایندگان طیف تئوریکی و عملی راجع به اولویت بندی های پژوهش هایی وجود دارد.

    نتیجه پژوهش رهنمای رودپشتی،بنی طالبی دهکردی و کاویان)1393( با عنوان تحلیل محتوای نشریات دارای رتبه علمی-پژوهشی حوزه مالی در ایران  و مقایسه با نشریه finance آمریکا ،این بود که روند پرداختن به موضوع مدیریت مالی در مجلات تخصصی علوم  مالی ایران و آمریکا در صدر مقالات منتشره در این نشریات بوده است. اما در کنار آن تنوع انتخاب مقالات در مجلات تخصصی حوزه مالی نیز وجود دارد.

    دیانتی دیلمی و شاهینی) 1392 ( در پژوهشی با عنوان غفلت از تئوری حسابداری: مقایسه تطبیقی مقالات حسابداری در مجلات معتبر داخل و خارج از ایران تغییر گرایش تحقیقات حسابداری دانشگاهی را در 2 مجله بررسیهای حسابداری و حسابرسی در ایران از سال 1371 الی 1391 و مجله بررسی حسابداری در آمریکا از سال 1993تا  2112 ، مورد بررسی قرار دادند.

    یافته های این تحقیق نشان میدهد که پرداختن به تئوری حسابداری در مقالات ایرانی نسبت به مقالات خارجی،کمتر است. همچنین استفاده از روش آرشیوی تجربی و نفوذ علوم اقتصاد و مالی ،که هر دو از عوامل کاهنده ارائه تئوری حسابداری می باشند، در مقالات ایرانی نسبت به مقالاتخارجی بیشتر و پرداختن به موضوعات حسابداری مالی، کمتر است که دلیل آن افزایش فزاینده ی مقالات با ساختار و داده های بازار سرمایه میباشد.

    نتیجه پژوهش رهنمای رودپشتی،بنی طالبی دهکردی و کاویان)1393( با عنوان تحلیل محتوای نشریات دارای رتبه علمی-پژوهشی حوزه مالی در ایران و مقایسه با نشریه finance آمریکا ،این بود که روند پرداختن به موضوع مدیریت مالی در مجلات تخصصی علوم  مالی ایران و آمریکا در صدر مقالات منتشره در این نشریات بوده است. اما در کنار آن تنوع انتخاب مقالات در مجلات تخصصی حوزه مالی نیز وجود دارد.

    دیانتی دیلمی و بردبار) 1392( در پژوهشی دیگر با عنوان مطالعه ی تطبیقی روش شناسی مقالات حسابداری در مجلات معتبر داخل و خارج از ایران به مطالعه ی تطبیقی روش شناسی مقالات حسابداری در مجلات معتبر داخل و خارج از کشور پرداختند. نتایج پژوهش حاکی از آن است که، تنوع در بخشهای مختلف روش شناسی مقالات خارجی نظیر روشهای تبیینی،اکتشافی، کیفی، تجربی، طولی، غیر موردی، تاریخی، قوم نگاری، علی، تحلیل محتوا و میدانی بیشتر از مقالات داخلی است.

     

    3- روش شناسی پژوهش و روش اجرای آن

    این پژوهش از نظر تئوری، در حیطه پژوهش های اثباتی حسابداری قرار می گیرد . پژوهش اثباتی شامل مجموعه روشهایی است که علاوه بر بیان مشاهدات، به بررسی روابط بین متغیرهای مورد مشاهده نیز می پردازد . همچنین، این پژوهش از لحاظ طبقه بندی بر مبنای هدف از نوع پژوهش های توصیفی است. از نظر نوع زمان انجام پژوهش، این پژوهش پس رویدادی است. در پژوهش پس رویدادی محقق به دنبال کشف و بررسی روابط بین عوامل و شرایط خاصی میباشد که قبلا وجود داشته یا رخ داده است . بنابراین، متغیر وابسته و مستقل هر دو در گذشته رخ داده اند و بر همین مبنا این نوع پژوهش را غیرتجربی یا پس از وقوع )پس رویدادی( می نامند  )7(.

    از طرفی با توجه به استفاده از نمونه ای از جامعه جهت اجرای روشها و آزمونهای پژوهش و تعمیم نتایج حاصله به کل جامعه، این پژوهش از لحاظ نوع استدلال جهت نتیجه گیری ،جزء پژوهش های استقرایی قرار می گیرد .

    همچنین از آن جهت کیفی است که بیش از آنکه به شمارش و کمی سازی پرداخته شود ،به شناسایی مولفه ها توجه شده است. همچنین تحلیل  استقرایی است چون  قبل از بررسی محتوای این صفحات، هیچ قالب یا چارچوب از پیشتعیین شده ای در ذهن نداشته و صرفا به شناسایی مؤلفه هایموجود پرداخته است .

    این تحقیق از لحاظ هدف کاربردی بوده و از نظر تحلیل ،تحلیلی- توصیفی است. با توجه به هدف تحقیق، از روش تجزیه و تحلیل آماری استفاده شده است.

    داده های مربوط به پایان نامه ها از طریق سامانه ایران داک و منابع موجود در کتابخانه دانشگاه های مورد نظر  گردآوری شده است. از آنجا که بعضی از عناوین و موضوعات دارای اشتراک هستند، تلاش شد در حد امکان، مجموعه انتخابی برحسب موضوعات غالب، تفکیك و طبقه بندی شود .

    بنابراین، طبقه بندی انجام شده مطلق نیست و برحسب نوع دیدگاه افراد ممکن است، تغییراتی در آن ها ایجاد شود.

    در این پژوهش 611 نسخه پایان نامه مقطع کارشناسی ارشد رشته حسابداری  ) از هر دانشگاه 121 پایان نامه( از دانشگاه های تهران،شهید چمران اهواز، شیراز و دانشگاه های آزاد اسلامی واحد علوم تحقیقات تهران و تهران مرکز طی سالهای 91- 1386 به صورت هدفمند انتخاب شد و نتایج به دست آمده با بهره گرفتن از آمار توصیفی مورد ارزیابی قرار گرفت.

    علت انتخاب دانشگاه های ذکرشده به دلیل سابقه طولانی مدت این دانشگاه ها در پذیرش دانشجوی مقاطع تحصیلات تکمیلی رشته حسابداری؛ همچنین اساتید برجسته  و با سابقه و مطرح موجود در این دانشگاه ها می باشد که با مرتبه استاد تمام و دانشیار و استادیاری به امر هدایت پایان نامه های دانشجویان مقطع کارشناسی ارشد رشته حسابداری می پردازند .

     

    3-1- پرسش های پژوهش

    مهم ترین پرسش هایی که دراین مطالعه مورد توجه بوده است، عبارتند از:

    • توزیع فراوانی نسبت جنسیتی پدیدآورندگان در پایان نامه های مورد بررسی چگونه است؟
    • توزیع فراوانی نسبت جنسیتی استادان راهنما در پایان نامه های مورد بررسی چگونه است؟
    • توزیع فراوانی قلمرو مکانی تحقیقات از نظر سازمانی در پایان نامه های مورد بررسی چگونه است؟ توزیع فراوانی قلمرو مکانی تحقیقات از نظر شهری در پایان نامه های مورد بررسی چگونه است؟
    • توزیع فراوانی مقوله های موضوعی و زیرگروه های آنها در پایان نامه های حسابداری در دانشگاه های ایران چگونه است؟
    • توزیع فراوانی نتایج آماری در پایان نامه های موردبررسی چگونه است؟
    • توزیع فراوانی نرم افزار مورد استفاده در تجزیه و تحلیل داده ها در پایان نامه های مورد بررسی چگونه است؟
    • توزیع فراوانی ابزار جمع آوری داده ها در پایان نامه های مورد بررسی چگونه است؟
    • توزیع فراوانی از لحاظ هدف ،در پایان نامه های مورد بررسی چگونه است؟
    • توزیع فراوانی نوع دانشگاه از نظر دولتی یا آزاد در پایان نامه های مورد بررسی چگونه است؟

     

    4- متغیرهای پژوهش

    متغیرهای مورد بررسی در این پژوهش شامل 11 متغیر  زیر است:

    1( جنسیت دانشجویان ) زن یا مرد ( هر سال 5 دانشجوی زن و 15 دانشجوی مرد در هر دانشگاه بررسی شده است. 

    2( جنسیت استاد)ان(راهنما ، )زن یا مرد( 

    3( توزیع مکان انجام پایان نامه، که موضوع هر  پایان نامه بر اساس فراوانی در 4 مکان بورس اوراق بهادار-سازمان حسابرسی-بانك وسایر دستگاه ها تقسیم بندی شد.

    4( توزیع شهری که پایان نامه در آن انجام شده و جامعه آماری در آن شهر است، که نتایج  به 2 گروه شهر تهران و سایر شهرها تقسیم شده است.

    5( نتایج آماری: هر پایان نامه از نظر نتایج حاصله در  یکی از

    3 گروه کاربردی-بنیادی-توسعه ای طبقه بندی شد.

    6( نرم افزار مورد استفاده در تجزیه و تحلیل داده های پایان

    -CLEMENTINE-EVIEWS- SPSS نامه ، که در 4 گروه .تقسیم  گردیدند  MATLAB

    7( ابزار گردآوری، ابزار جمع آوری داده ها در هر پایان نامه به یکی از 3 مورد پرسشنامه، مصاحبه و نرم افزار داده های بورس تقسیم شد.

    8( محتوای پایان نامه، از لحاظ محتوا ،پایان نامه ها به 5 گروه زیر تقسیم شدند: حسابداری، حسابرسی،مدیریت مالی، مدیریتی و سایرموضوعات مرتبط نظیر اقتصاد و… 

    9( هدف پایان نامه:از لحاظ هدف ،پایان نامه ها به موارد زیر دسته بندی شدند: پیمایشی- پیمایشی- توصیفی-تحلیلی1 تجربی- نیمه تجربی(- توصیفی-تحلیلی-توصیفی- کتابخانه ای-تحلیل محتوا-مدلسازی-بنیادی

    11( نوع دانشگاه : دانشگاه هایی که پایان نامه های آنها موردبررسی قرار گرفت به دو گروه دانشگاه های دولتی ودانشگاه های آزاد اسلامی تقسیم شدند.

    11( در این تحقیق پس از بررسی هر پایان نامه از لحاظ  11

    متغیر مطرح شده در فوق ،داده ها گردآوری شد. پس از استخراج و دسته بندی پایان نامه های مورد بررسی از نظر 11 متغیر مورد نظر  ،جداول و درصد مربوط به هر موضوع در هر دانشگاه طی دوره زمانی مورد بررسی استخراج گردید.

     

    • نتایج پژوهش

    5-1- نتایج تحلیل توصیفی داده ها

    1- جامعه مکانی پژوهش مورد نظر ، 5 دانشگاه آزاد تهران مرکز، دانشگاه آزاد علوم تحقیقات تهران، دانشگاه تهران، دانشگاه چمران اهواز و دانشگاه شیراز ودر هر دانشگاه جمعا 121 پایان نامه در طی مدت 6 سال مورد ارزیابی قرار گرفت.نتایج این تحلیل در جدول 1  نشان داده شده است.

     

    جدول شماره 1  نام دانشگاه

    درصد فراوانی  
     %21  121 دانشگاه آزاد تهران مرکز
    %21 121 دانشگاه آزاد علوم تحقیقات تهران
    %21 121 دانشگاه تهران
    %21 121 دانشگاه چمران اهواز
    %21 121 دانشگاه شیراز
     %111  611 کل

     

    2- این پژوهش به بررسی و تحلیل محتوای پایان نامه های مقطع کارشناسی ارشد رشته حسابداری طی بازه زمانی 91-1386 می پردازد که نتایج آن در جدول 2 نشان داده شده است.

    جدول شماره 2 سال مورد بررسی

    درصد فراوانی سال  
     1667  111  86  
    1667 111  87  
    1667 111  88  
    1667 111  89  
    1667 111  91  
    1667 111  91  
      درصد فراوانی سال
       1667  111  86
      1667 111  87
      1667 111  88
      1667 111  89
      1667 111  91
      1667 111  91
       %111  611 کل
                 

     

    3- اولین متغیر مورد بررسی جنسیت دانشجویانی است که پایان نامه های مقطع کارشناسی ارشد آنها مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج حاصل از این بررسی در جدول 3 نشان داده شده است.

     

    جدول شماره 3 جنسیت دانشجویان

    درصد فراوانی  
     25  151 زن
     75  451 مرد
     111  611 کل

     

    4- دومین متغیر مورد بررسی جنسیت استاد راهنمایی است که هدایت پایان نامه های مقطع کارشناسی ارشد حسابداری را برعهده داشته است .نتایج حاصل از این بررسی در جدول 4 نشان داده شده است.

     

    جدول شماره 4 جنسیت استاد)ان(راهنما

    درصد فراوانی  
     1767  116 زن
     8263  494 مرد
     %111  611 کل

     

    سومین متغیر مورد بررسی توزیع مکان انجام پایان نامه ها است که در 4 مکان بورس اوراق بهادار،سازمان حسابرسی ،بانك و سایر دستگاه های اجرایی مورد ارزیابی قرار گرفته است .

    نتایج حاصل از این بررسی در جدول 5 نشان داده شده است. جدول شماره 5 مکان انجام پایان نامه

    درصد فراوانی  
     6765  415 بورس اوراق بهادار
     21  121 سازمان حسابرسی
     467  28 بانك
     768  47 سایر
     111  611 کل

     

     

    چهارمین متغیر مورد بررسی توزیع شهری است که پایان نامه در آن انجام شده و جامعه آماری در آن شهر قرار دارد که بطور کلی  شامل 2 گروه شهر تهران و سایر شهرها است. نتایج حاصل از این بررسی در جدول 6 نشان داده شده است.

     

    جدول شماره 6 شهر مورد نظر

    درصد فراوانی  
     9168  545 تهران
     962  55 سایر
     111  611 کل

     

    پنجمین متغیر مورد بررسی نتایج آماری پایان نامه ها است که هر پایان نامه از نظر نتایج حاصله در 3 گروه کاربردی،بنیادی و توسعه ای قرار می گیرد.نتایج حاصل از این بررسی در جدول 7 نشان داده شده است.

     

    جدول شماره 7- نتایج پژوهش

    درصد فراوانی  
     8163  488 کاربردی
     665  39 بنیادی
     1262  73 توسعه ای
     111  611 کل

     

    ششمین متغیر مورد بررسی، نرم افزار مورد استفاده در تجزیه و تحلیل داده های پایان نامه ها است  که در 4 گروه زیر

    -CLEMENTINE-EVIEWS-    SPSS:تقسیم  شده       اند

    MATLAB  نتایج حاصل از این بررسی در جدول 8 نشان داده شده است.

     

     

    جدول شماره 8 نرم افزار مورد استفاده

    درصد فراوانی  
     55  331  SPSS
     3867  232  EVIEWS
     /5  3  CLEMENTINE
     568  35  MATLAB
     111  611 کل

     

    هفتمین متغیر مورد بررسی ابزار جمع آوری داده ها در هر پایان نامه است که شامل یکی از 3 مورد زیر پرسشنامه ،مصاحبه و نرم افزار داده های بورس  اوراق بهادار بوده است.نتایج حاصل از این بررسی در جدول9  نشان داده شده است.

     

    جدول شماره 9 ابزار گردآوری

    درصد فراوانی  
     2867  172 پرسشنامه
     /2  1 مصاحبه
     7162  427 نرم افزار داده های بورس
     111  611 کل

     

    هفتمین متغیر مورد بررسی، محتوای پایان نامه ها است.به این منظور پایان نامه ها از لحاظ محتوا ، به 5 گروه زیر تقسیم شدند: حسابداری، حسابرسی، مدیریت مالی، مدیریتی و سایر موضوعات مرتبط.  نتایج حاصل از این بررسی در جدول 11 نشان داده شده است.

     

    جدول شماره 11 توزیع محتوا

    درصد فراوانی  
     44  264 حسابداری
     1962  115 حسابرسی
     2163  45 مدیریت مالی
     765  45 مدیریتی
     9  54 سایر
     111  611 کل

     

     

     

    هشتمین متغیر مورد بررسی، نوع دانشگاه  ها از لحاظدولتی و آزاد بودن است. نتایج حاصل از این بررسی در جدول 11 نشان داده شده است.

     

    جدول شماره 11  از نظر نوع دانشگاه

    درصد فراوانی  
     61  361 دولتی
     41  241 آزاد
     111  611 کل

     

    نهمین متغیر مورد بررسی، تحلیل اهداف پایان نامه ها است.به این منظور پایان نامه ها از لحاظ اهداف ، به 9 گروه زیر تقسیم شدند: پیمایشی، توصیفی،  تحلیلی1تجربی-نیمه تجربی، توصیفی-تحلیلی، توصیفی، کتابخانه ای، تحلیل محتوا، مدلسازی و  بنیادی. نتایج حاصل از این بررسی در جدول 12نشان داده شده است.

     

    جدول شماره 12 اهداف پایان نامه

    درصد فراوانی  
    367  21  پیمایشی
    668  41  توصیفی
    64  386  (تحلیلی1تجربی-نیمه تجربی
    1  8  توصیفی-تحلیلی
    1  3  توصیفی
    367  21  کتابخانه ای
    11  66  تحلیل محتوا
    368  24  مدلسازی
    5  31  بنیادی
     111  611 کل

     

    5-2- نتایج تحلیل موضوعی

    نتایج حاصل از تجزیه و تحلیل آمار توصیفی داده های مستخرج از 11 متغیر پژوهشی  مورد بررسی، نتایج زیر را نشان میدهد.

    از مجموع 611 پایان نامه مورد بررسی در مقطع کارشناسی ارشد رشته حسابداری،در مجموع 21 درصد داده ها معادل 121 پایان نامه متعلق به هر دانشگاه می باشد که در طی سالهای 91-1386 مورد بررسی قرار گرفته است.

    1-در خصوص جنسیت دانشجویان نتایج آماری نشان می دهد از مجموع 611 پایان نامه مورد بررسی، 151 پایان نامه معادل 25درصد توسط دانشجویان زن و مابقی معادل 75 درصد توسط دانشجویان مرد انجام شده است که وجود بازار اشتغال مناسب برای این رشته همچنین گرایش به فعالیت های اقتصادی در مردان نسبت به زنان بر اساس ویژگی های رفتاری می تواند از جمله دلایل وجود تفاوت جنسیتی در رشته باشد.

    • در خصوص جنسیت استادان راهنمای پایان نامه ،نتایج آماری نشان می دهد از مجموع 611 پایان نامه مورد بررسی ، تنها 116پایان نامه معادل 1767درصد توسط استادان راهنمای زن و مابقی معادل 8263 درصد توسط استادان راهنمای مرد هدایت و راهنمایی شده است،این تفاوت می تواند به دلایل ذکر شده در خصوص جنسیت دانشجویان باشدکه در مورد بالا به آنها اشاره شد.
    • در خصوص سومین متغیر یعنی توزیع مکان انجام پایان نامه که در 4 مکان بورس اوراق بهادار، سازمان حسابرسی ، بانك وسایر دستگاه ها اعم از دولتی و موسسات خصوصی مورد بررسی قرار گرفت،نتایج استخراج شده نشان می دهد از مجموع 611 پایان نامه مورد بررسی ، 415 پایان نامه معادل 6765درصد در بورس اوراق بهادار تهران،121 پایان نامه معادل 21 درصد در سازمان حسابرسی ،28 پایان نامه معادل 467 درصد در بانك و 47 پایان نامه معادل 768 درصد در سایر دستگاه ها انجام شده است .از آنجا که بورس اوراق بهادار به عنوان بازار مالی ایران مطرح میشود ،همچنین امکان انجام انواع پژوهشها با موضوعات مالی،اقتصادی، حسابداری و حسابرسی در این مکان وجود دارد و از همه مهمتر سهولت دسترسی به داده های مورد نیاز برای انجام پژوهشهای علمی از دلایلی است که عمده پژوهشها در این مکان انجام می شود. .
    • در خصوص چهارمین متغیر یعنی توزیع شهری که پایان نامه در آن انجام شده و جامعه آماری در آن شهر است،توزیع شهرها به دو گروه تهران و سایر شهرها تقسیم شد .نتایج استخراج شده نشان می دهد از مجموع 611 پایان نامه مورد بررسی ، 545 پایان نامه معادل 9168درصد در شهر تهران و مابقی یعنی 55 پایان نامه معادل 962 درصد در سایر شهرها انجام شده است.به دلیل آنکه عمده ترین زیر ساختهای انجام پژوهشهای اقتصادی،مالی و حسابداری در پایتخت گنجانده شده ،مسلما انتظاری جز نتیجه به دست آمده نیز نخواهد رفت.
    • در خصوص پنجمین متغیر یعنی نتایج آماری، هر پایان نامه از نظر نتایج حاصله در یکی از سه گروه کاربردی ،بنیادی وتوسعه ای مورد بررسی قرار گرفت . نتایج استخراج شده نشانمی دهد از مجموع 611 پایان نامه مورد بررسی ، 488 پایان نامه معادل 8163 درصد از نوع کاربردی،39 پایان نامه معادل 665 درصد از نوع بنیادی و مابقی یعنی 73 پایان نامه معادل

    1262 درصد از لحاظ نتایج از نوع توسعه ای هستند.نوع و ماهیت پژوهشهای حسابداری و مالی به گونه ای است که با پژوهشهای کاربردی محقق می شود.هرچند با ایجاد زیر ساختها و بستر مناسب می توان زمینه انجام پژوهشهای بنیادی و توسعه ای را فراهم نمود.

    6- در خصوص ششمین متغیر یعنی نرم افزار مورد استفاده در تجزیه و تحلیل داده های پایان نامه ،4 گروه نرم افزارCLEMENTINE ،EVIEWS ، SPSS    و

     MATLAB مورد ارزیابی قرار گرفتند که نتایج حاصل از استخراج داده ها نشان داد از مجموع 611 پایان نامه مورد بررسی ، 331 پایان نامه معادل 55درصد از  نرم افزار SPSS ،232 پایان نامه معادل 3867 درصد از نرم افزار 

    EVIEWS ، 3 پایان نامه معادل 5/1 درصد از نرم افزار CLEMENTINE و مابقی یعنی  35 پایان نامه معادل 568  درصد از  نرم افزار  MATLAB استفاده کرده اند .عدم آشنایی با نرم افزار های اقتصاد سنجی نوین می تواند از علل عدم گرایش و کاربرد گسترده سایر نرم افزار ها در پژوهشهای حسابداری باشد.

    7-در خصوص هفتمین متغیر یعنی ابزار گردآوری داده ها،ابزارهای موجود در قالب 3 موردپرسشنامه، مصاحبه و نرم افزار داده های بورس اوراق بهادار مورد بررسی قرار گرفتند .

    نتایج استخراج شده نشان می دهد از مجموع 611 پایان نامه مورد بررسی ، 172 پایان نامه معادل 2867 درصد از پرسشنامه ،1 پایان نامه معادل 2/1درصد از مصاحبه و مابقی یعنی  427 پایان نامه معادل 7162 درصد از نرم افزار داده های بورس اوراق بهادار استفاده کرده اند.از آنجا که حجم عمده پژوهشها در تهران و در بورس اوراق بهادار انجام می شود، لذا انتظاری جز نتیجه به دست آمده در این قسمت نیز نمی رود.

    • در خصوص هشتمین متغیر یعنی محتوای پایان نامه ،پایان نامه ها از لحاظ محتوا به 5 گروه محتوای حسابداری،حسابرسی،مدیریت مالی، مدیریتی و سایرموضوعات مرتبط نظیر اقتصاد تقسیم شدند.  نتایج استخراج شده نشان می دهد از مجموع 611 پایان نامه مورد بررسی ، 264 پایان نامه معادل 44 درصد دارای محتوای حسابداری،  115 پایان نامه معادل 1962 درصد دارای محتوای حسابرسی ،122 پایان نامه معادل 2163 درصد دارای محتوای مدیریت مالی ،45 پایان نامه معادل 765 درصد دارای محتوای مدیریتی هستند و مابقی یعنی  54 پایان نامه معادل 9درصد به سایر موضوعات مرتبط نظیر اقتصاد پرداخته اند.با توجه به انکه پایان نامه های مورد بررسی متعلق به رشته حسابداری است،بنابراین اختصاص تنها 44 درصد پژوهشها به موضوع حسابداری  ،نیازمند بررسی دلایل عدم گرایش به انجام پژوهش با محتوای حسابداری است که انجام چنین پژوهشهایی،قطعا تاثیر بسیاری در ارتقاءجایگاه این رشته در بین سایر دانشها و علوم خواهد داشت.
    • در خصوص نهمین متغیر یعنی هدف پایان نامه، از لحاظ هدف ،پایان نامه ها به موارد 1-پیمایشی، 2-توصیفی ،3-تحلیلی )تجربی-نیمه تجربی( 4-توصیفی-تحلیلی 5–توصیفی، 6 -کتابخانه ای،7 -تحلیل محتوا، 8 –مدلسازی و 9- بنیادی تقسیم بندی شده اند.

     نتایج استخراج شده نشان می دهد از مجموع 611 پایان نامه مورد بررسی ، 21 پایان نامه معادل 367  درصد دارای هدف پیمایشی ، 41 پایان نامه معادل668درصد دارای هدف توصیفی ،386 پایان نامه معادل 64   درصد دارای هدف تحلیلی)تجربی-نیمه تجربی(  ، 8 پایان نامه معادل 1  درصد دارای هدف توصیفی-تحلیلی،   3 پایان نامه معادل 1 درصد دارای هدف  توصیفی ،21 پایان نامه معادل 367  درصد دارای هدف  کتابخانه ای، 66 پایان نامه معادل 11درصد دارای هدف  تحلیل محتوا، 24 پایان نامه معادل 368  درصد دارای هدف  مدلسازی و مابقی معادل 31 پایان نامه  یعنی 5 درصد دارای هدف بنیادی هستند.بر اساس اهداف پایان نامه ها ،اختصاص 64 درصد از پژوهشها به موضوعات تحلیلی نشان از عمیق بودن محتوای پایان نامه ها انجام گرفته دارد.

    11- در خصوص دهمین متغیر یعنی نوع دانشگاهی که دانشجویان در آن تحصیل می کنند،دانشگاه ها به دو گروه  دولتی  وآزاد تقسیم شدند. نتایج استخراج شده نشان می دهد از مجموع 611 پایان نامه مورد بررسی ، 361 پایان نامه معادل 61 درصد  در دانشگاه های دولتی و مابقی یعنی  241 پایان نامه معادل 41 درصد در دانشگاه های آزاد مورد بررسی انجام شده است.

     

    6- نتیجه گیری و بحث

    نتایج پژوهش نشان داد که جنسیت اکثر دانشجویان در بازه زمانی مورد بررسی پژوهش،مرد  و همچنین جنسیت استادان راهنمای پایان نامه ها نیز ،مرد می باشد.در خصوص توزیع مکان پایان نامه بر اساس نتایج بورس اوراق بهادار در رتبه اول و به ترتیب سازمان حسابرسی،  سایر دستگاه ها و بانك در رتبه های بعدی قرار دارند که نشانگر ظرفیت فراوان بورس اوراق بهادار به عنوان مکان مناسب جهت انجام بخش عمده ای از پایان نامه های رشته حسابداری در مقطعکارشناسی ارشد است.

    از آنجا که بورس اوراق بهادار در شهر تهران قرار دارد ،لذا عمده پژوهشهای صورت گرفته نیز در شهر تهران انجام شده است که نشانگر عدم توزیع مناسب ظرفیت های پژوهشی در سایر شهرهای کشور است.نتایج این پژوهش با سایر پژوهشهای انجام شده در این زمینه از جمله پادیار هماهنگ است.

    در خصوص بررسی نتایج آماری هر پایان نامه که از نظر نتایج حاصله، در یکی از 3 گروه کاربردی،بنیادی و توسعه ای قرار می گیرد، اکثر پایان نامه های انجام شده در این پژوهش از نوع کاربردی با 3/81% و سپس توسعه ای با 2/12 %و در آخر پژوهشهای بنیادی با 5/6% است.که بیانگر اولویت توجه به نوع پژوهشهای موجود در انجام پایان نامه های کارشناسی ارشد این رشته دارد.

    در زمینه نرم افزار مورد استفاده در تجزیه و تحلیل داده های پایان نامه در این رشته  ،4  نرم افزار پر کاربرد ترSPSS  ،CLEMENTINE  ،EVIEWS و MATLAB  از لحاظ میزان کاربرد مورد ارزیابی  قرار گرفتند که نتایج آن به ترتیب با 55% ، 7/38% ، 5% و 8/5% است و نشان دهنده میزان کاربرد گسترده نرم افزار SPSS در پژوهشهای حسابداری می باشد.

    از دیگر متغیرهای مورد بررسی در این پژوهش ابزار جمع آوری داده ها در هر پایان نامه بود که به طور کلی  از 3  طریق  پرسشنامه، مصاحبه و نرم افزار داده های بورس مورد بررسی قرار گرفت.

    نتایج بررسی این متغیر نشان می دهد که 2867% از طریق پرسشنامه ،2% از طریق مصاحبه و مابقی یعنی 2/71% از طریق نرم افزار های رایج مرتبط با داده های بورس اوراق بهادار جمع آوری گردیده است که با توجه به اینکه عمده پژوهشها در بورس اوراق بهادار انجام میشود،کاربرد نرم افزار های رایج مرتبط با داده های بورس اوراق بهادار  دارای بالاترین فراوانی است. 

    یکی از علل توجه کمتر به زمینه های موضوعی غیر بازار سرمایه ای،می تواند این باشد که داده های مورد استفاده در این پژوهش ها، سخت تر از پژوهش های بازار سرمایه ای در دسترس قرار می گیرند.  

    در خصوص بررسی متغیر محتوای پایان نامه ها ، محتوای  پایان نامه ها به 5 گروه حسابداری،حسابرسی ،مدیریت مالی ،مدیریتی و سایر موضوعات مرتبط نظیر اقتصاد و مباحث بین رشته ای تقسیم شد و پس از جمع آوری داده ها و تحلیل آنها نتایج نشان داد که  44% محتوای پایان نامه ها به موضوعات حسابداری ،1962 % به موضوعات حسابرسی ، 2163% به

     

    موضوعات مدیریت مالی،765% به موضوع مدیریتی و مابقی 9 % به سایر موضوعات مرتبط با رشته پرداخته اند.نتایج این بخش با نتایج پژوهش انجام شده توسط رهنمای رودپشتی و همپژوهان هماهنگ می باشد.

    در خصوص اهداف ، پایان نامه ها ،بیشترین میزان پایان نامه ها  ،پژوهشهای با هدف تحلیلی)تجربی-نیمه تجربی( و کمترین میزان پایان نامه ها از لحاظ هدف ،توصیفی-تحلیلی  با یك درصد. میباشد . علت عدم تمایل به این دسته پژوهش های میتواند به دلیل نبود شرایط و امکانات کافی برای اجرای این دسته پژوهش ها باشد. همچنین جمع آوری داده از طریق روش میدانی، نیازمند صرف وقت و تلاش بیشتر از سوی محقق است .علاوه بر این  استفاده از روش میدانی، نیازمند همکاری افراد یا مؤسساتی است که اطلاعات مورد نیاز پژوهش از طریق آنها جمع آوری می گردد . همه ی این موارد نیازمند زمان بیشتر در مقایسه با پژوهش ها ی کتابخانه ای است. 

    با توجه به نتایج پژوهش پیشنهادهای زیر عنوان میگردد:

    1( ایجاد پایگاه اطلاعاتی در زمینه ی موضوعات نیازمند پژوهش و حوزه هایی که با خلأ پژوهشی مواجه هستند .در واقع تهیه یك پایگاه اطلاعاتی به کمك اساتید و صاحب نظران رشته حسابداری به منظور رفع نیازهای پژوهش هایی حسابداری و ارتقاء رشته،  چه از نظر تئوری و چه از نظر عمل، موثر خواهد بود.

    2( توجه بیشتر پژوهشگران به روش شناسی پژوهشها و فعالیت در زمینه ی روشهای مورد نیاز پژوهش در حسابداری. 

    3( انجام پژوهشی با موضوع بررسی سیر  تغییرات پژوهش های حسابداری از سالهای گذشته تا کنون درداخل و خارج از کشور  

    4( در این پژوهش به بررسی تطبیقی ساده یا پیچیده بودن تحلیلهای آماری مورد استفاده در پژوهش های داخلی و خارجی پرداخته نشد .پیشنهاد میشود در پژوهشی، میزان پیچیده بودن روشهای آماری مورد استفاده داخلی و خارجی نظیر نوع رگرسیونهای مورد استفاده، مقایسه گردد.

    5( مبانی نظری، استدلال و نوع تئوری مورد استفاده در پژوهش در این پژوهش مورد بررسی قرار نگرفت، پیشنهاد میگردد در پژوهشی این موارد مورد بررسی و تحلیل قرار گیرد.

     

    فهرست منابع  

    اعتمادی، حسین و حسین فخاری ) 1383(، تبیین نیازها و اولویت های پژوهش های حسابداری، بررسی های حسابداری و حسابرسی، سال یازدهم، شماره35

    11

     اعتمادی، حسین و حصار زاده و آمنه بذر افشان) 1391 ( ،

    پیمایش پژوهشهای حسابداری مدیریت ایران و استرالیا ،مجله حسابداری مدیریت، شماره 14

     پادیار، آذر ) 1381 (، بررسی پراکندگی پایان نامه های تحصیلی حسابداری با تاکید بر الگوهای موجود
     دیانتی دیلمی،زهرا،راضیه بردبار)،1392(مطالعه ی تطبیقی

    روششناسی مقالات حسابداری درمجلات معتبر داخل و خارج از ایران، مجله حسابداری مدیریت، شماره 18

     دیانتی دیلمی،زهرا،مهلا شاهینی)،1392( غفلت از تئوری حسابداری: مقایسه تطبیقی مقالات حسابداری در مجلات معتبر داخل و خارج از ایران، فصلنامه مطالعات تجربی حسابداری مالی،  سال یازدهم  ،شماره 38 
     رهنمای رودپشتی، فریدون و بهاره بنی طالبی دهکردی و مریم کاویان ) 1391 (، تحلیل محتوای نشریات دارای رتبه علمی-پژوهشی رشته حسابداری ایران، مجله حسابداری مدیریت، شماره 15
     رهنمای رودپشتی، فریدون و بهاره بنی طالبی دهکردی و

    مریم کاویان ) 1393 (، تحلیل محتوای نشریات علوم مالی دارای رتبه علمی-پژوهشی ایران و مقایسه با نشریه finance آمریکا،مجله دانش مالی تحلیل اوراق بهادار، سال

    چهارم ،شماره 21

    نیکومرام، هاشم ، رهنمای رودپشتی و علی بیات) 8811 (،  بررسی دلایل کمبود پژوهشهای تجربی انجام شده در حوزه

     حسابداری مدیریت، مجله حسابداری مدیریت، شماره2

     Archer, S. (1993). On the methodology of constructing a conceptual framework forfinancial accounting, London: Routledge.

     Chatfield, M. (1977). A History of Accounting Thought, Huntington (Revised edition). NY: Robert E. Krieger Publishing Company.

     Coetsee, Daniël ; Stegmann, Nerine (2012). A profile of accounting research in South African accounting journals. Meditari Accountancy Research. Vol. 20 Iss, 2, pp.92 ˚ 112.

     Demski, J. S. (2007). Is accounting an academic discipline?. Accounting Horizons. 21 (2): 153-157.

     Fogarty, T. J. (2006). Publishing in academic accounting: Practical advice and healthy iconoclasm. Methodological Issues in Accounting Research: Theories and Methods, London: Spiramus. In Z. Hoque (ed.) pp.512-534.

     Hopwood, A. G. (1987). The archeology of accounting systems. Accounting Organizations and Society. 12 (3), 207-234.

     Hopwood, A. G. (2007). Whither accounting research. The Accounting Review. 82 (5),1365-1374.

     Lev, B. (1998). On the usefulness of earnings and earnings research: Lessons and directions from two decades of empirical research. Journal of Accounting Research. Current Studies on the Information Content of Accounting Earning, 27,153-192.

     Oler et al. (2010). characterizing accounting research. Accounting Horizons. 24 (4), 635-670.

     -Oler, D. K.; Oler, M. J.; Skousen, C. J.

    Characterizing accounting research. Social Science Network Research (SSRN). (2008). On line at SSRN: http://ssrn.com/abstract=1121956

     Smith, M. (2003). Research Methods in Accounting. London: SAGE Publication.

     Tuttle, B; Dillard, J. (2007). Beyond competition: Institutional isomorphism in the U.S. accounting research. Accounting Horizons. December, 21, 4, 387-409.

     Wheeler, J. T. (1970). Accounting theory and research in perspectives. The Accounting Review.

    45, 1, 1-10

     

     

     

    [1] این مقاله از طرح پژوهشی با عنوان “تحلیل محتوای پایان نامه های کارشناسی ارشد رشته حسابداری در ایران “استخراج گردیده است.

    متن کامل پایان نامه مقطع کارشناسی ارشد رشته : روانشناسی

    عنوان : بررسی رابطه بین منبع کنترل و انگیزش پیشرفت با اضطراب امتحان در جامعه دانشجویان کارشناسی ارشد دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم تحقیقات در سال تحصیلی90-1389

    مرور ادامه

    متن کامل پایان نامه مقطع کارشناسی ارشد رشته :روانشناسی

    گرایش : تربیتی

    عنوان : بررسی رابطه بین کمال‎گرایی و سبک‎های مقابله‏ای با میزان شادکامی در دانشجویان کارشناسی ارشد دانشگاه علوم و تحقیقات

    مرور ادامه

    متن کامل پروپوزال مقطع کارشناسی ارشد رشته : جامعه شناسی

    عنوان : طبقه اجتماعی و الگوهای مصرف جهت اخذ درجه کارشناسی ارشد در رشته پژوهشگری اجتماعی

    مرور ادامه