معرفی نرم افزار RAPSim

نرم افزار RAPSim:
در این بخش، با نرم افزا RAPSim و قابلیت های آن آشنا می شویم.

شبیه سازی ریزشبکه های پیچیده:
شبیه سازی مدل های خورشیدی و سیستم های فتوولتائیک عمدتاً دیدگاه الگوریتمی کار معمولی است. وقتی با شبکه هایی با چند واحد مجزای تولید، مصرف کنندگان و خطوط توزیع سروکار داریم، استفاده از یک شبیه سازی جامع با رابط گرافیکی توصیه می شود.

در ادامه، یک شبیه ساز شبکه هوشمند را معرفی می کنیم که این ویژگی ها را دارد.

شبیه سازی سیستم قدرت جایگزین تجدیدپذیر RAPSim یک چارچوب شبیه سازی ریزشبکه رایگان و متن باز است که برای شبیه سازی و تجسم رفتار شارش توان در ریزشبکه ها به کار می رود.

نرم افزار RAPSim دارای مدل های پایه برای شبیه سازی منابع مختلف انرژی تجدیدپذیر و تقاضای بار در یک ریزشبکه است.

علاوه بر این، هنگام نامعلوم بودن شرایط هواشناسی، می توان با استفاده از آن، عملکرد منابع انرژی تجدیدپذیر را شبیه سازی کرد.

این شبیه ساز همچنین می تواند شارش توان ریزشبکه را که به بررسی تأثیر منابع انرژی تجدیدپذیر در سیستم قدرت کمک می کند، تحلیل کند.

شبیه ساز RAPSim در جاوا نوشته شده، یعنی مستقل از پلتفرم است و برای توسعه آن با مدل های جدید، آشنایی با مهارت های جاوا ضروری است. از ویژگی های اصلی RAPSim می توان به رابط کاربری گرافیکی و عدم نیاز به مهارت های برنامه نویسی اشاره کرد.

دانلود و نصب RAPSim:
نرم افزار RAPSim را می توانید به صورت رایگان از rapsim.sourceforge.net دانلود کنید. زبان برنامه نویسی جاوا که RAPSim با آن نوشته شده است، توسط تمام سیستم عامل های رومیزی مانند ویندوز، لینوکس و سیستم عامل مک پشتیبانی می شود.

با وجود این، امکان اجرای RAPSim در دستگاه های همراه مانند تبلت یا گوشی های هوشمند وجود ندارد. برای ساخت RAPSim، توصیه می کنیم که ابزار خط فرمان Ant یا Eclipse را در سیستم خود نصب کنید.

مراحل نصب RAPSim به صورت زیر است:

• جدیدترین نسخه را دانلود و فایل zip را در یک پوشه روی کامپیوتر خود باز کنید.
• اطمینان حاصل کنید که جاوا روی کامپیوتر شما نصب شده باشد (نسخه محیط Runtime به خوبی عمل خواهد کرد).
• RAPSim را با وارد کردن آن به عنوان یک پروژه به Eclipse یا اجرای Ant از پوشه نصب بسازید.
• برنامه اصلی را اجرا کنید، رابط گرافیکی باید ظاهر شود (شکل 5).

شکل 5: رابط کاربر گرافیکی RAPSim

انجام شبیه سازی:
پنجره اصلی RAPSim شامل موارد زیر است:

• منو با دسته بندی File، Edit، Algorithm و Help.
• اطلاعات هواشناسی و زمان شبیه سازی سناریو.
• چهار دکمه برای کنترل شبیه سازی در نوار بالای صفحه.
• ناحیه مشبک که نمایی از اجزای شبیه سازی را از بالا به پایین نشان می دهد و قابل بزرگ نمایی و جابه جایی است. آخرین سناریوی ذخیره شده به طور خودکار باز می شود.
• دو دکمه ویرایش شبکه: move و delete.
• دکمه نوار پایین با چند دکمه برای انتخاب اشیا در محل.

می توانید با کلیک چرخ ماوس روی یک بخش آزاد و حرکت دادن آن، در صفحه بزرگ نمایی یا کوچک نمایی انجام دهید. برای قرار دادن یک شیء، آن را از نوار انتخاب کنید و سپس روی فیلد مربوطه ای که می خواهید آن را قرار دهید، کلیک کنید.

جانمایی نمادین است، بنابراین تفاوتی ندارد که اشیا در چه فاصله ای از هم قرار دارند، جز در مواردی که اجزا در سلول های همسایه به طور خودکار متصل می شوند.

برای اشیائی که از هم دورتر هستند، قرار دادن یک رابط (خط آبی برای بدون تلفات و نماد مقاومتی قرمز برای خطوط برق با خصوصیات واقعی) برای اتصال آن ها ضروری است.

با انتخاب "new" از منوی فایل، با یک سناریوی جدید شروع کنید. RAPSim یک نام فایل و دایرکتوری برای سناریوی جدید درخواست می کند.

سپس از نوار پایین، یک منبع فتوولتائیک (مدل پیک توان) انتخاب کنید و آن را در ناحیه مشبک قرار دهید. برای ویرایش ویژگی های آن، مانند پیک توان، طول جغرافیایی، عرض جغرافیایی و غیره روی آن راست کلیک کنید.

اکنون با کلیک کردن روی دکمه خانه (تقاضای ثابت را انتخاب کنید)، یک عنصر مصرف کننده اضافه کنید. آن را در نزدیکی منبع فتوولتائیک قرار دهید و مشخصات آن را ویرایش کنید (شکل 6).

شکل 6: یک مدل ساده

مثال اول شبیه سازی در نرم افزار RAPSim:
یک شبیه سازی در RAPSim شامل یک سیستم فتولتائیک با توان حداکثر 5 کیلووات و دو بار با مدل تقاضای توان ثابت 1 کیلووات برای هر کدام ایجاد کنید. اتلاف توان در خطوط انتقال را نادیده بگیرید.

مختصات جغرافیایی سیستم فتوولتائیک را روی شهر رم (41∘54′شمالی12∘30′ شرقی) تنظیم و یک روز زمستانی (به عنوان مثال، 1 ژانویه) و یک روز تابستانی (به عنوان مثال، 1 جولای) را شبیه سازی کنید. بار شین 0 را در قالب یک فایل csv استخراج کنید. برای رسم نتایج از متلب کمک بگیرید.

شکل 7: حل مثال اول شبیه سازی در نرم افزار RAPSim

مثال دوم شبیه سازی در نرم افزار RAPSim:
یک شبیه سازی در RAPSim شامل یک ژنراتور استاندارد و یک خیابان با پنج خانه ایجاد کنید. خط انتقال در خیابان بین هر خانه باید 1 اهم باشد و خط شاخه به هر خانه نیز باید 1 اهم باشد.

هر خانه به صورت دائمی 2 کیلووات توان مصرف می کند. واحد تولیدی 10 کیلووات تولید کرده و به ابتدای خیابان متصل می شود. شبیه سازی را برای تعیین توزیع توان بین خانه ها انجام دهید.

شکل 8: حل مثال دوم شبیه سازی در نرم افزار RAPSim

مثال سوم شبیه سازی در نرم افزار RAPSim:
سناریوی مثال دوم را با یک نیروگاه فتوولتائیک که به خانه سوم وصل شده است بسط دهید. مختصات سیستم فتوولتائیک را روی وین اتریش (48∘12′شمالی16∘22′شرقی) و بازده را روی17% تنظیم کنید. دوباره شبیه سازی را اجرا و نتایج را با نتایج مثال قبل مقایسه کنید.