پروژه بـررسی و شبیه سازی پایدار سازی سیستم قدرت. doc

اختصاصی از فی توو پروژه بـررسی و شبیه سازی پایدار سازی سیستم قدرت. doc دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

نوع فایل: word

قابل ویرایش 185 صفحه

چکیده:

در این پروژه، به تحلیل خطی سیستم های قدرت تک ماشینه متصل به شین بینهایت که برای مطالعه پایداری حالت ماندگار و پایداری ولتاژ مورد نیاز است، می پردازیم. در موارد متعددی، ناپایداری و سر انجام از بین رفتن سنکرونیزم با بوجود آمدن اغتشاشات در سیستم شروع می شود که منجر به رفتار نوسانی شده و در صورتی که این نوسانات میرا نشوند، نهایتا" تقویت می شوند. این مسأله مقدار زیادی به شرایط کار سیستم وابسته است. حتی نوسانات با فرکانس های پایین در صورتی که میرا نشوند، به دلیل آن که باعث محدودیت انتقال توان در خطوط انتقال می شوند و در مواردی موجب وارد شدن فشار بر محور مکانیکی می گردد، نامطلوب هستند. منشأ ایجاد نوسانات بین ناحیه ای مشکل است. در سال های اخیر تحقیقات گسترده ای در این زمینه صورت گرفته است و توجه قابل ملاحظه-ای بر روی فروپاشی ولتاژ دینامیکی معطوف گشته است. هدف از این پروژه علاوه بر تحلیل خطی مقوله پایداری سیگنال کوچک، شبیه سازی سیستم و طراحی پایدار ساز، با استفاده از برنامه ریاضی MATLAB می باشد.

مقدمه:

سیستم های قدرت از یک مرکز تولید اولیه به یک سیستم کاملا بهم پیوسته مدرن تکامل یافته است که در آن تکنولوژی ها بهبود یافته و هر جزء سیستم را بطور مجزا تحت تأثیر قرار داده است. تکنیک های تحلیل سیستم های قدرت با توسعه روشهای محاسباتی دیجیتالی بطور بسیار وسیعی تحت تأثیر قرار گرفته اند. در مقایسه با سایر قوانین و مقررات موجود در مهندسی برق، مبانی تحلیل اغلب در فرضیات و روشهایی که از سالها تجربه و فراست بدست آمده اند، مستتر شده است. از یک طرف انواع تکنیک ها و مدلهای آمیخته با تجارب مهندسی قدرت را در اختیار داریم و از طرف دیگر با سیستم های کنترل پیشرفته که نیازمند به تئوری قوی سیستم ها هستند مواجه ایم. حال نیاز داریم که تا توازنی را بین این دو حد برقرار کرده بگونه ای که بتوان توسط آنها مسائل مهندسی را بصورت تئوریکی حل کرد. هدف این پروژه جستجوی چنین راه-حلی در حوزه"بررسی پایداری سیستم قدرت" در حالت های ماندگار و گذرا است. چالش اصلی در مدلسازی و شبیه سازی در نیاز به بررسی «پدیده مورد نظر» (با حداقل کردن اندازه و پیچیدگی آن) نهفته است. قبل از اقدام به هرگونه شبیه سازی موثر بایستی پدیده مورد نظر عمیقاً درک شود.[1]

موضوع دینامیک سیستم های قدرت و پایداری، یک موضوع کاملاً گسترده همراه با سابقه تاریخی طولانی و حجم زیادی از مراجع و مقالات است. روش های زیادی جهت طبقه بندی کردن این موضوع در هر دو حوزه آموزش و تحقیقات وجود دارد. در حالیکه مقدار قابل ملاحظه ای از اطلاعات مربوط به رفتار دینامیکی سیستم های قدرت می تواند از طریق تجربه کاری و تست کردن مجزای هر قطعه از تجهیزات بدست آید، اما مسائل پیچیده و عملیات بهره برداری از سیستم های بهم پیوسته بزرگ هنگامی بهتر درک می شوند که بتوان این تجربیات را با مدل ریاضی توام کرد. سیستم هایی که بتوان آنها را با مدل فیزیکی در مقیاس بسیار کوچک پیاده کرد، نظیر تحلیل گرمای گذرای شبکه، از اینکه احساسی فیزیکی از پاسخ دینامیکی سیستم-های قدرت را فراهم می کنند، حائز اهمیت هستند اما آنها محدود به اندازه های کوچک می باشند و به قدر کافی قابل انعطاف نیستند که بتوانند سیستم های پیچیده را در برگیرند. گرچه تکنیک-های شبیه سازی آنالوگ از جایگاهی در مطالعه دینامیک های سیستم برخوردار هستند، اما توانایی و قابلیت انعطاف شبیه سازی دیجیتالی آن را در زمره اولین روش تحلیل سیستم قرار داده است.

فهرست مطالب:

مقدمه

1-1 زمینه   

1-2 ساختارهای فیزیکی  

1-3 ساختارهایی با مقیاس بندی زمانی

1-4 پدیده های مورد علاقه   

مدلسازی ماشین سنکرون

2-1 حالت های گذرای ماشین سنکرون

2-1-1 اندوکتانس ماشین های قطب

2-2 تبدیل پارک 

2-3 اتصال کوتاه نامتقارن 

2-4 مدل های ساده ماشینی سنکرون برای تجزیه و تحلیل حالت گذرا   

2-5 مولفه های DC جریان های استاتور  

2-6 تعیین ثابت های گذرا 

2-7 اثر جریان بار

مدل های دینامیکی سیستم یک ماشینه

3-1 قیود ترمینال 

3-2 مدل دو محوری 

3-3 مدل تک محوری (میراشدن شار)  

3-4 مدل کلاسیک 

3-5 گشتاورهای میراکننده 

محاسبات پایداری

4-1 مقدمه 

4-2 معادله نوسان 

4-3 مدل های ماشین سنکرون برای مطالعات پایداری    

4-3-1 اثر برجستگی قطب در مدل ماشین سنکرون

4-4 پایداری ماندگار اختلال های کوچک

4-5 پایداری گذرا معیار سطوح برابر   

4-5-1 کاربرد معیار سطوح برابر در افزایش ناگهانی توان  

4-6 حل عددی معادله غیرخطی

4-7 حل عددی معادله نوسان 

محاسبات پایدار سازی و طراحی پایدار ساز

5-1 پایدارسازهای سیستم قدرت  

5-1-1 روش اساسی 

5-1-2 بدست آوردن ثابت های K1-K6  109

5-1-3 گشتاورهای میراکننده و سنکرون کننده  

5-1-4 طراحی پایدارساز سیستم قدرت  

شبیه سازی توسط برنامه MATLAB

6-1 مقدمه  

6-2 معرفی نرم افزار MATLAB 134

6-3 معرفی نرم افزار SIMULINK 135

6-4 سیستم مورد مطالعه 

6-5 محاسبه K1 تا K6 و پارامتر های اولیه شبیه سازی   

تاثیرات پایدار سازی بر سیستم

7-1 مقدمه  

7-2 تاثیر تغییرات مکانیکی نیروگاه بر پایداری سیستم    

7-2-1 تاثیر اختلالات ضربه در گشتاور مکانیکی بر ناپایدار سازی  

7-2-2 تاثیر اختلالات پله در گشتاور مکانیکی بر ناپایدار سازی  

7-3 تاثیر اختلالات ولتاژ ترمینال ژنراتور بر ناپایدار سازی  

7-3-1 تاثیر اختلالات ضربه ولتاژ بر پایداری فرکانس    

7-3-2 تاثیر اختلالات پله ولتاژ بر پایداری فرکانس   

تاثیر دامنه موج بر پایدار سازی

8-1 مقدمه 

8-2 بررسی تغیرات دامنه گشتاور مکانیکی بر فرکانس سیستم  

8-3 بررسی تغیرات دامنه ولتاژ ترمینال ژنراتور بر فرکانس سیستم  

نتیجه گیری و پیشنهادات

9-1 نتایج بدست آمده در این پروژه  

9-2 پیشنهادات  

فـهـرسـت اشکال و جداول:

شکل 1-1: ساختار سیستم دینامیکی   

شکل 1-2: گستره زمانی پدیده های دینامیکی

شکل 2-1: نمایش ساده ماشین سنکرون   

شکل 2-2: نمایش ساده مدارهای با تزویج متقابل

شکل 2-3:شکل موج های جریان اتصال کوتاه خط به زمین  

شکل 2-4 مدار معادل برای دوره زیرگذرا 

شکل 2-5 مدار معادل برای دور گذرا   

شکل 2-6 مدار معادل حالت ماندگار

شکل 2-7 لگاریتم تفاضل جریان ∆i//, ∆i/  44

شکل 2-8 (الف) نمایش تک خطی ژنراتور باردار (ب) نمایش

شکل 3-1: مدار دینامیکی دو محوری ماشین سنکرون  

شکل 3-2: مدار دینامیکی تک محوری ماشین سنکرون

شکل 3-3: مدار دینامیکی مدل کلاسیک ماشین سنکرون  

شکل 3-4: مدار دینامیکی تک محوری ماشین سنکرون با در نظر گرفتن جمله میرایی 

شکل 4-1: ماشین متصل به شین بی نهایت

شکل 4-2: مدار معادل ماشین متصل به شین بی نهایت  

شکل 4-3: منحنی توان زاویه   

شکل 4-4: نمایش فازوری در دوره گذرا   

شکل 4-5: نمایش فازوری در دوره گذرا 

شکل 4-6: معیار سطوح برابر تغییر ناگهانی بار

شکل 4-7: معیار سطوح برابر – بیشترین حد توان   

شکل 4-8: معیار سطوح برابر برای مثال 4-5 (ب)

شکل 4-9: شرح روش اویلر به صورت ترسیمی

شکل 5-1: سیستم تک ماشین باس بی نهایت   

شکل 5-2: بلوک دیاگرام مدل افزایشی کاهش شار با تحریک کننده سریع   

شکل 5 - 3: حلقه گشتاور - زاویه   

شکل 5 - 4:حلقه گشتاور - زاویه همراه با سایر دینامیک ها  

شکل5-5: Pssبا ورودی سرعت  

شکل 5-6: نسبت میرایی

شکل 6-1: شماتیک مدل مورد استفاده 

شکل 6-2: مدل ماشین سنکرون مورد استفاده 

شکل 6-3: نمایش بلوکی سیستم مورد مطالعه  

شکل 6-4: نمایش فازوری ولتاژ ها و جریان های شبکه  

شکل 6-5: مدل بلوک دیاگرام پایدار ساز کلاسیک  

شکل 6-6: مدل سیمولینک دیاگرام شبکه 

شکل 6-7: مدل سیمولینک دیاگرام شبکه با اعمال تغییرات مکانیکی   

شکل 6-8: مدل سیمولینک دیاگرام شبکه با اعمال تغییرات الکتریکی    

شکل 6-9: مدل سیمولینک دیاگرام شبکه همراه با پایدار ساز

شکل 6-10: مدل سیمولینک شبکه ی دارای پایدار ساز با اعمال تغییرات مکانیکی  

شکل 6-11: مدل سیمولینک شبکه ی دارای پایدار ساز با اعمال تغییرات الکتریکی 

شکل 7-1: اعمال تغییرات گشتاور مکانیکی نیروگاه به سیستم   

شکل 7-2: نمایش ولتاژ ضربه اعمالی به سیستم    

شکل 7-3: نمودار تغییرات فرکانس قبل از نصب پایدار ساز  

شکل 7-4: اعمال پایدار ساز متصل به سیستم  

شکل 7-5: نمودار تغییرات فرکانس بعد از نصب پایدار ساز

شکل 7-6: نمودار پله اعمالی به سیستم   

شکل 7-7: نمودار تغییرات فرکانس قبل از نصب پایدار ساز

شکل 7-8: نمودار تغییرات فرکانس بعد از نصب پایدار ساز  

شکل 7-9: نحوه اعمال اثر تغییرات ولتاژ بر سیستم  

شکل 7-10: ولتاژ ضربه اعمالی 

شکل 7-11: نمودار تغییرات فرکانس قبل از نصب پایدار ساز

شکل 7-12: نمودار تغییرات فرکانس بعد از نصب پایدار ساز   

شکل 7-13: ولتاژ پله اعمالی   

شکل 7-14: نمودار تغییرات فرکانس قبل از نصب پایدار ساز   

شکل 7-15: نمودار تغییرات فرکانس بعد از نصب پایدار ساز   

شکل 8-1: نمودار تغییرات فرکانس بعد از نصب پایدار ساز

شکل 8-2: نحوه اعمال تغییرات مکانیکی به سیستم   

شکل 8-3: نمودار تغییرات فرکانس به ازای تغییر دامنه مکانیکی 0.001 

شکل 8-4: نمودار تغییرات فرکانس به ازای تغییر دامنه مکانیکی 0.005   

شکل 8-5: نمودار تغییرات فرکانس به ازای تغییر دامنه مکانیکی 0.01 

شکل 8-6: نمودار تغییرات فرکانس به ازای تغییر دامنه مکانیکی 0.02 

شکل 8-7: نمودار تغییرات فرکانس به ازای تغییر دامنه مکانیکی 0.03 

شکل 8-8: نمودار تغییرات فرکانس به ازای تغییر دامنه مکانیکی 0.04 

شکل 8-9: نمودار تغییرات فرکانس به ازای تغییر دامنه مکانیکی 0.05   

شکل 8-10: نمودار تغییرات فرکانس به ازای تغییر دامنه مکانیکی 0.1 

شکل 8-11: نمودار تغییرات فرکانس به ازای تغییر دامنه مکانیکی 0.2 

شکل 8-12: نمودار تغییرات فرکانس به ازای تغییر دامنه مکانیکی 0.3 

شکل 8-13: نمودار تغییرات فرکانس به ازای تغییر دامنه مکانیکی 0.4 

شکل 8-14: نمودار تغییرات فرکانس به ازای تغییر دامنه مکانیکی 0.5 

شکل 8-15: نمودار تغییرات فرکانس به ازای تغییر دامنه مکانیکی 1  

شکل 8-16: نمودار تغییرات فرکانس به ازای تغییر دامنه مکانیکی 2  

جدول 8-1: نمودار تغییرات ISE , ITAE در مقابل تغییر دامنه   

شکل 8-17: نحوه اعمال ولتاژ پله به سیستم

شکل 8-18: نمودار تغییرات فرکانس به ازای تغییر دامنه الکتریکی 0.001   

شکل 8-19: نمودار تغییرات فرکانس به ازای تغییر دامنه الکتریکی 0.005   

شکل 8-20: نمودار تغییرات فرکانس به ازای تغییر دامنه الکتریکی 0.01   

شکل 8-21: نمودار تغییرات فرکانس به ازای تغییر دامنه الکتریکی 0.02   

شکل 8-22: نمودار تغییرات فرکانس به ازای تغییر دامنه الکتریکی 0.03   

شکل 8-23: نمودار تغییرات فرکانس به ازای تغییر دامنه الکتریکی 0.04   

شکل 8-24: نمودار تغییرات فرکانس به ازای تغییر دامنه الکتریکی 0.05   

شکل 8-25: نمودار تغییرات فرکانس به ازای تغییر دامنه الکتریکی 0.1   

شکل 8-26: نمودار تغییرات فرکانس به ازای تغییر دامنه الکتریکی 0.5   

شکل 8-27: نمودار تغییرات فرکانس به ازای تغییر دامنه الکتریکی 1   

جدول 8-2: نمودار تغییرات ISE , ITAE در مقابل تغییر دامنه   

منابع و مأخذ:

1- دینامیک و پایداری سیستم های قدرت/ پیتر و. سائر، ام. آ. پای؛ برگردان مرتضی خاتمی، رضا قاضی. - [برای] شرکت برق منطقه ای خراسان و شرکت تعمیر و ...،1382. تهران: گل آفتاب،1382

2- بررسی سیتم های قدرت/ هادی سعادت؛ ترجمه احد کاظمی، شهرام جدید، حیدر علی شایانفر.- انتشارات دانشگاه علم و صنعت. تهران:1380-1383

3- Electric power system dynamics\ Yu. Yao-nan;- ACADEMIC PERSS, INC. New York:1983

4- Design of power system stabilizer for single machine system …\ Rajeev Gupta, B. Bandyopadhyay. A.M. Kulkarni. - Electric power system Research 65 (2003) 247-257.

شبیه سازی خط انتقال HVDC در سیمولینک متلب

اختصاصی از فی توو شبیه سازی خط انتقال HVDC در سیمولینک متلب دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

شبیه سازی خط انتقال HVDC در سیمولینک متلب

شبیه سازی به صورت دقیق و با جزییات کامل انجام شده است.

برای نمایش نتایج خروجی کافیست برنامه را در محیط نرم افزار متلب اجرا نمایید.

شبیه سازی فتوسل در سیمولینک متلب

اختصاصی از فی توو شبیه سازی فتوسل در سیمولینک متلب دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

شبیه سازی فتوسل در سیمولینک متلب

شبیه سازی به صورت ترکیب سیمولینک و کدنویسی انجام شده است.

شبیه سازی به صورت دقیق و با جزییات کامل انجام شده است.

برای مشاهده نتایج کافیست مسر متلب را در مسیر فایل دانلودی قرار داده و فایل سیمولینک را اجرا نمایید.

شبیه سازی مبدل باک بوست با استفاده از نرم افزار MATLAB و PSCAD

اختصاصی از فی توو شبیه سازی مبدل باک بوست با استفاده از نرم افزار MATLAB و PSCAD دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

شبیه سازی مبدل باک بوست با استفاده از نرم افزار MATLAB و PSCAD

شامل فایل شبیه سازی در هر دو نرم افزار سیمولینک matlab و pascad به همراه گزارش کار در قالب word

شبیه سازی اول:

این شبیه سازی در محیط نرم افزار MATLAB انجام پذیرفته است. ساختار کلی مبدل باک-بوست شبیه سازی شده در شکل (1) مشاهده میشود.

شماتیک مدار ترسیم شده در محیط سیمولینک: 

دانلود تحقیق شبیه سازی رشد و عملکرد برخی ژنوتیپ های سویا ( Glycine max L.) با استفاده از مدل CROPGRO-Soybean

اختصاصی از فی توو دانلود تحقیق شبیه سازی رشد و عملکرد برخی ژنوتیپ های سویا ( Glycine max L.) با استفاده از مدل CROPGRO-Soybean دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

به منظور تعیین بهترین تاریخ کاشت در ارقام سویا ، آزمایشی در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه آزاد اسلامی واحد ورامین به صورت اسپلیت پلات در قالب طرح بلوک کامل تصادفی در چهار تکرار در سال 1388 اجرا شد. تیمار های آزمایش شامل چهار تاریخ کاشت 13  اردیبهشت ، 23 اردیبهشت،3 خرداد و 13 خرداد (با فواصل 10 روز) در کرت های اصلی و چهار  رقم سویای میان رس بهاره (از گروه سه) شامل Williams،L-17 ،Zin  و  M7 در کرت های فرعی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که بیشترین ارتفاع بوته از تاریخ کاشت سوم و رقم ویلیامز با متوسط 8/95 سانتی متر به دست آمد و تاریخ کاشت چهارم و رقم M7 با میانگین 8/72 ساتی متر کمترین میزان را به خود اختصاص داد. بالاترین مقدار عملکرد دانه از تاریخ کاشت دوم و رقم ویلیامز با متوسط 63/5387  کیلوگرم در هکتار به دست آمد که نسبت به تاریخ کاشت چهارم و ژنوتیپ L-17 با میانگین 71/3168 کیلوگرم در هکتارکه کمترین میزان را دارا بودند ، 2/41 درصد برتری نشان داد. اما بیشترین مقدار عملکرد بیولوژیک از تاریخ کاشت دوم و رقم زان حاصل شد که با تیمار تاریخ کاشت دوم و رقم ویلیامز تفاوت معنی داری نداشته و هردو در گروه اول جای گرفتند. تاریخ کاشت دوم و رقم زان با 8/124 عدد بیشترین تعداد غلاف در بوته را به دست آورد ولی بالاترین تعداد دانه در بوته و وزن صد دانه با متوسط 08/2 عدد ومیانگین 65/9 گرم از تیمار تاریخ کاشت دوم و رقم ویلیامز به دست آمد. درصد روغن و پروتئین نیز تحت تاثیر اثرات متقابل تیمار تاریخ کاشت و ارقام  قرار گرفت . بالاترین  و پایین ترین میزان درصد روغن به ترتیب  از تاریخ کاشت چهارم و رقم ویلیامز با 92/22  درصد و تیمار تاریخ کاشت دوم و ژنوتیپ L-17 با 87/19 درصد به دست آمد ، تیمار تاریخ کاشت دوم و لاین M7 با میانگین 67/34 درصد  توانست بالاترین میزان درصد پروتئین  را به خود اختصاص داد و کمترین درصد پروتئین از تیمار تاریخ کاشت چهارم و رقم ویلیامز با متوسط 09/30 درصد به دست آمد. شاخص سطح برگ در تاریخ های کاشت مختلف متفاوت بود بالاترین میزان از تاریخ کاشت دوم در مرحله آغاز غلاف دهی با 31/5 به دست آمد. در بین ارقام نیز رقم ویلیامز توانست با 98/4 در مرحله آغاز پر شدن دانه بیشترین مقدار را از آن خود کند. بیشترین میزان سرعت رشد محصول از تاریخ کاشت دوم در مرحله آغاز غلاف دهی با 38/25 کیلو گرم بر متر مربع در روز حاصل شد. بین ارقام نیز رقم ویلیامز با 66/23 کیلو گرم بر متر مربع در روز در آغاز مرحله غلاف دهی بیشترین مقدارسرعت رشد محصول را به دست آورد. بالاترین میزان سرعت جذب خالص از تاریخ کاشت دوم با 41/21 کیلوگرم بر متر مربع در روز در مرحله ظهور نخستین برگ به دست آمد و کمترین مقدار نیز از تاریخ کاشت چهارم در مرحله رسیدگی کامل  با 78/0 کیلوگرم بر متر مربع در روز حاصل شد. رقم ویلیامز نیز بالاترین مقدار سرعت جذب خالص را به دست آورد و کمترین مقدار از ژنوتیپ M7 با میانگین 8/0 کیلوگرم بر متر مربع در مرحله رسیدگی کامل  حاصل شد . در نهایت با توجه به نتایج به دست آمده تاریخ کاشت دوم و رقم ویلیامز با دارا بودن بیشترین عملکرد و شاخص های رشد مناسب برای منطقه ورامین شناخته شد.نتایج شبیه سازی در این تحقیق در بر گیرنده مناسب بودن مدل رشد DSAT جهت بررسی روند رشد سویا می باشد. بر این اساس نمودارهای ترسیم شده مدل در مورد شاخص سطح برک شاخص برداشت وزن برگ وزن ساقه وزن غلاف و عملکرد دانه شبیه نمودارهای مزرعه ای بوده و ضریب مدل نزدیک به یک می باشد..

واژگان کلیدی : سویا ، تاریخ کاشت ، رقم ، عملکرد و اجزای عملکرد و شاخص های رشد .شبیه سازی رشد

-1- مقدمه و تاریخچه سویا

  در واپسین سال های قرن بیستم شاید بتوان سویا را منبع اساسی و عمده پروتئین مصرفی و مردمان قرن آینده خواند. امروزه سویا به عنوان یک کالای استراتژیک نه تنها پاسخگوی مصارف غذایی متنوع و متعدد در زنجیره غذایی است، بلکه مصارف صنعتی فراوانی نیز دارد. گفته ها و مطالبی که در آثار ادبی آمده گویای این واقعیت است که سویا یا لوبیای روغنی از نباتات قدیمی و بومی آسیاست که در سال 2838 قبل از میلاد در نواحی شمال شرقی چین شناسایی و کشت آن مرسوم شد. همچنین سویا یکی از پنج دانه مقدس (برنج، گندم، جو، ارزن و سویا) محسوب می شده است. تاریخچه زراعت سویا دارای سه مرحله است. مرحله اول با کشت آن توسط مردم قدیم چین شروع شد، مرحله دوم در دهه دوم قرن بیستم هنگامی که سویا به صورت یکی از صادرات مهم آسیای شرقی درآمد آغاز گردید و مرحله سوم از حدود سی سال پیش با ابداع روش های مدرن کاشت، داشت و برداشت سویا شروع شد و با تولید ارقام سازگار با شرایط محیطی متفاوت و همچنین پیشرفت صنایع فرآورده های غذایی زمینه مناسبی برای افزایش سریع سطح زیر کشت این گیاه فراهم شد(کوچکی ،1380).

تصور می شود موطن اصلی این گیاه شمال شرقی چین باشد و استرالیا مرکز محتمل پراکندگی برای تمام منطقه اقیانوس آرام از جمله چین است. با توجه به مدارک و اسناد تاریخی، نیمه شرقی شمال چین به عنوان منطقه اهلی شدن سویا شناخته شده است. استخراج روغن از سویا برای اولین بار در سال 1915 در آمریکا انجام شد (ناصری، 1370) و فعالیت های اصلاح بر روی گیاه سویا از سال 1940 بطور جدی آغاز شد که منجر به تولید ارقام با عملکرد بالا و سازگار نسبت به انواع شرایط محیطی گردید.

در ایران اولین بار در سال 1317 مقداری بذر سویای خوراکی برای ناحیه گیلان و نیز مقداری بذر سویای علوفه ای برای ناحیه کرج از آلمان وارد و زیر نظر بنگاه اصلاح بذر مورد ارزیابی قرار گرفت. کلیه آزمایشات حاکی از عملکرد مطلوب این گیاه بود اما بدلیل عدم وجود بازار فروش کشت آن رونق نگرفت (کریمی ،1368). در سال 1341 گروه صنعتی بهشهر مقداری بذر سویا از ژاپن وارد کرد و پس از انعقاد قرارداد با زارعان، در ترویج و افزایش سطح زیر کشت آن تلاش های زیادی مبذول کرد به طوری که در سال 1353 سطح زیر کشت این محصول به حدود 20 هزار هکتار و در سال 1355 به 60 هزار هکتار رسید و محصولی بالغ بر 100 هزار تن تولید نمود (رمزی، 1385).

در حال حاضر آمریکا بزرگترین صادر کننده و تولید کننده سویا در دنیا است که همراه با کشورهای چین و برزیل و آرژنتین بیش از 90% تولید جهان را به خود اختصاص داده اند ( فائو، 2005 ، رستگار، 1385). 

 کشت سویا هم در زراعت بهاره و هم در زراعت تابستانه صورت می گیرد، کشت دوم آن در ایران بعد از محصولاتی چون گندم، جو، سیب زمینی، کاهو و باقلا انجام می شود و بدین لحاظ نیاز به اختصاص زمینی خاص جهت کشت ندارد. مهم ترین مناطق کشت سویا در استان های گلستان و مازندران (گرگان،گنبد،ساری) و در استان های لرستان وآذربایجان شرقی (دشت مغان) است.

موارد استفاده سویا در کشاورزی و صنعت متکی به روغن زیاد (20%) و پروتئین فراوان (40%) دانه است. از آن جایی که سویا منبع سرشاری از پروتئین و روغن است ماده خاصی برای مصارف گوناگون در صنعت و کشاورزی شده است. سطح کشت آن در تغییر بوده و تحت تأثیر قیمت سویا نسبت به سایر محصولات مخصوصاً ذرت مقدار مازاد، میزان صادرات و وضعیت هوا در فصل کاشت می باشد، به طوری که اگر شرایط برای کشت ذرت مناسب نباشد سطح زیر کشت سویا افزایش می یابد(رمزی ،1385).

1- 2- مشخصات گیاه شناسی :

سوژا یا سویا گیاهی یکساله از خانواده بقولات، جنس گلایسین، و گونه ماکس که به خاطر درصد قابل توجه روغن در دانه آن به عنوان دانه روغنی کشت می شود. این گیاه خودگشن بوده و مقام نخست در تأمین روغن گیاهی در جهان را دارا است. حدود 40 گونه که به صورت بوته های در هم و پیچیده هستند در منطقه آسیا و استرالیا پراکنده هستند. گیاه سویا به عنوان یک گیاه با ارزش از نظر پروتیین و روغن با داشتن حدود 40 درصد پروتیین و 20 درصد روغن امروزه نزدیک به 60 درصد پروتیین گیاهی و 30 درصد روغن گیاهی مورد نیاز جهانیان را تامین می نماید.سویا گیاهی است روز کوتاه که بطول روز حساس بوده و به این خاطر از نظر زمان رسیدگی به ارقام مختلف در گروههای رسیدگی سه صفر تا دوازده (000 تا 12 ) قرار می گیرند.

به طور کلی ارقام سویا از نظر طول دوره رویش به سه گروه تقسیم می شوند :

زودرس  70 تا 95 روز 

  متوسط رس :  100تا 130 روز 

  دیر رس :   140 تا 180 روز

در این طبقه بندی زودرس ترین ارقام در گروه های 2 تا 7 قرار می گیرند (فروزان، 1380).

در کشور ما ارقام گروه های 2، 3، 4، 5 و 6 با توجه به نواحی مختلف و شرایط آب و هوایی منطقه تطابق بیشتری را نشان داده و در چهار دسته زیر تقسیم بندی می گردند:

- ارقام زودرس شامل گروه های 2 و3 : مانند ارقام چیپوا، هاراسوی، زان، ویلیامز و سپیده

- ارقام متوسط رس شامل گروه 4 : مانند ارقام کلارک ، بونوس و وین

- ارقام دیررس شامل گروه 5 : مانند ارقام هیل، سحر، ساری و تلار

- ارقام خیلی دیررس شامل گروه 6 : مانند ارقام هود ، لی، فورست

سویا در ایران معمولا در دو فصل بهار و تابستان کشت می شود. در بهار به عنوان کشت اول و در تابستان به عنوان کشت دوم کشت می شود ( فروزان، 1380).

1-2-1-ریشه

سویا دارای یک ریشه اصلی عمیق بوده که تعداد زیادی ریشه های فرعی یا جانبی از آن منشعب می شوند که در صورت وجود رطوبت و عدم خشکی یا وجود لایه غیر قابل نفوذ، ریشه می تواند تا عمق 150 سانتی متری خاک نفوذ نماید ( رمزی، 1385).

ریشه های فرعی حاصل از ریشه اصلی دارای پراکنش افقی بوده که پس از 40 تا 50 سانتی متر رشد با وجود رقابت ریشه های ردیف های کناری به سمت عمق گرایش پیدا کرده و تا عمق نفوذ ریشه اصلی در خاک فرو می روند. رشد ریشه در دوره رویشی سریع تر از رشد قسمت های هوایی بوده و عمق آن در مرحله گلدهی اغلب 2 برابر ارتفاع ساقه است ولی وزن ریشه خشک کمتر از وزن خشک اندام های هوایی می باشد. رشد ریشه تا زمان تشکیل دانه ادامه یافته و سپس قبل از ورود به مرحله رسیدگی فیزیولوژیک متوقف می شود.

سویا از گونه های گیاهی تثبیت کننده نیتروژن است و این عمل از طریق همزیستی با باکتری های خانواده ریزوبیاسه صورت می گیرد. باکتری های این خانواده هوازی و گرم منفی هستند و دارای شکل میله ای می باشند. باکتری مناسب سویا برادی ریزوبیوم ژاپنیکوم نام دارد. مقدار نیتروژن تثبیت شده توسط ریزوبیوم ها ممکن است تا 80 درصد کل نیتروژن مورد نیاز را در شرایط مساعد تثبیت، تامین نماید. قسمت اعظم نیتروژنی که در اختیار گیاه قرار می گیرد به مصرف تولید دانه می رسد (وارول و پاترسون 1992). باکتری ریزوبیوم ژاپونیکوم به طور طبیعی در خاک های ایران وجود نداردو به همین جهت لازم است این باکتری همراه بذر به خاک اضافه گردد (رمزی، 1385).

1-2-2- ساقه :

ساقة و برگ های سویا پوشیده از کرک یا موهای بسیار ظریف خاکستری یا قهوه ای رنگ کوتاهی پوشیده شده است. ارتفاع بوته ها گاهی به 150سانتی متر و حتی بیشتر و گاهی واریته هایی یافت می شود که به طور قابل ملاحظه ای بزرگ تر هستند (کریمی ، 1384). یک ساقة اصلی مستقیم، استوار و استوانه ای که کاملا" مشخص بوده و از بخش تحتانی بوته می تواند شاخه ها و یا انشعابات متعددی ایجاد شود، پایه گل را تشکیل می دهد( کریمی ،1384، رستگار، 1385، خواجه پور، 1383). رشد ساقه با خروج محور لپه ها از خاک شروع شده و با تکامل دانه ها در داخل نیام پایان می یابد. ساقة سویا مخروطی شکل بوده و دارای تعدادی گره یا بند (19تا24) می باشد (رستگار، 1385، لطیفی، 1372).  با انجام انشعابات ساقه، از قطر ساقة اصلی کاسته شده و با کاهش تراکم، تعداد شاخه های انشعابی یا فرعی که اغلب در قاعده ساقة اصلی قرار دارند بیشتر می شود. تعداد ساقه های فرعی در ارقام دیررس زیاد بوده و برعکس، در ارقام زودرس تعداد آنها کمتر است. با افزایش ساقه های فرعی در بوته، عملکرد  دانه نیز افزایش خواهد یافت. تعداد   ساقه های مزبور از صفر تا 6عدد متغیر می باشد( رمزی، 1385). 

1-2-3- برگ

سویا دارای برگ های هترومورف یا غیر همگن است. پایین ترین گره نزدیک خاک، محل برگ های لپه ای ، دومین بند محل اتصال برگ های ساده یا اولیه یک برگچه ای و سایر بند ها به ترتیب محل اتصال برگ های سه برگچه ای متناوب بوده و قاعده شاخه ها و پایه گل ها محل برگ های ضمیمه می باشد. (رستگار ، 1385 ).

برگ های لپه ای یا کوتیلدونی اولین برگ هایی هستند که در بوته جوان ظاهر می شوند. این برگ ها بدون دمبرگ و به شکل متقابل می باشند. مواد غذایی درون این دو برگچه قرار دارد. این برگچه ها به صورت اپی جیل یا برون خاکی به سطح خاک راه می یابند.

این برگچه ها در اوایل دورة رشد هنگامی که ظهور برگ های اصلی به تعویق می افتد، دارای اهمیت ویژه ای می باشند، چرا که فعال بودن آنها به مدت 10تا 12روز پس از جوانه زنی که سیستم ریشه ای هنوز فعال نیست، در عملکرد نهائی دخالت دارد. بنابراین هر گونه خسارت یا حذف شدن این برگ ها توسط آفات و یا بیماری ها عملکرد نهائی را کاهش خواهد داد

برگ های ساده یا اولیه، یک برگچه ای و دارای دمبرگ بوده (به طول 1تا 2سانتی متر) که به صورت متقابل و ساده هستند. این برگ ها کمی بزرگ تر از برگچه های دو لپه ای هستند و به شکل بیضوی تا باریک کشیده و بعضا" خیلی کشیده و کرکدار دیده می شوند. برگ های ضمیمه، برگ های ساده و خیلی کوچک هستند که بصورت جفت در قاعده شاخه ها و قاعده پایه گل ها قرار دارند. این گل ها فاقد دمبرگ و برجستگی در محل اتصال می باشند ( رستگار، 1385).  

برگ اصلی سویا، برگی است مرکب و هر برگ مرکب از 3 و بندرت 4 برگچه ای تشکیل شده و از این رو این برگ ها را سه برگچه ای (Trifoliate) می نامند. شکل این برگچه ها قلبی شکل یا مثلثی نوک تیز می باشد. برگ های اصلی سویا همانند برگ های اصلی لوبیای معمولی دارای دمبرگ طویل است. با این تفاوت که در سویا، تمامی سطوح اعم از ساقه، شاخه ها، برگچه های اصلی، دمبرگ ها و میوه ها پوشیده از کرک های زبر و خشن بوده، در صورتی که اندام های فوق در لوبیا فاقد کرک های خشن هستند. آرایش برگ ها در سویا می تواند عملکرد را تحت تأثیر قرار دهد. به طور معمول برگ های قائم نسبت به برگ هایی با آرایش افتاده دارای کارایی بالاتری از نظر فتوسنتز بوده و بنابراین گزینش در جهت ایجاد برگ های قائم در حفظ رطوبت و کاهش فشار کمبود آب موثر خواهد بود.

این آرایش برگی به سبب سایه اندازی کمتر به برگ های تحتانی و سهولت نفوذ نورکافی به پای بوته ها، باعث عمر بیشتر برگ های تحتانی و سهولت نفوذ نورکافی به پای بوته ها، افزایش طول عمر برگ های محدوده پایین بوته شده و تولید ماده خشک را افزایش می دهد. از طرف دیگر ارقام دارای برگ های قائم به دلیل حجم کم بوته قابلیت کشت درتراکم های بالا را داشته و در نتیجه ماده خشک بیشتری را تولید خواهند نمود.  وجود کرک نیز در اندام های مختلف سویا، تعرق را به میزان 25% کاهش می دهد و برگ های سویا در هنگام رسیدگی دانه، ریزش می کنند ولی در برخی ژنوتیب ها در مرحلة رسیدگی، برگ ها بر روی بوته ها باقی می مانند که انجام عمل برگ ریزی توسط مواد برگ ریز صورت می گیرد.

1-2-4- گل و غلاف

مهم ترین عوامل تحریک کنندگی و تشکیل گل در سویا عبارتند از طول روز و شب، درجه حرارت و ویژگی های ژنتیکی گیاه. رنگ گل در سویا متفاوت بوده و اغلب به رنگ های ارغوانی، سفید تا آبی و بنفش دیده می شود ( کریمی، 1384، رستگار، 1385). گل های سویا کوچک بوده، به طول 6تا 7میلی متر و دارای دمگل کوتاه می باشند. اختصاصات خانواده پروانه آسا: هر گل شامل 5 کاسبرگ، 5 گلبرگ ( یک بزرگ به نام درفش یا استاندارد، 2بال و 2 ناو) ، 10پرچم (9عدد بهم چسبیده و یکی آزاد ) و یک مادگی کرک دار می باشد (رستگار، 1385). این گل ها در محل اتصالات دمبرگ به ساقه اصلی یا شاخه فرعی که به آکسیل خوانده می شود، به وجود می آیند.

آرایش گل سویا به صورت خوشه ای می باشد. تعداد گل ها در یک آرایش خوشه ای بین 2 تا 20عدد متغیر بوده و تعدا گل های خوشه ای در یک بوته نیز درحدود 15 تا 20عدد می باشد. گل های سویا 99 درصد خود گشن و حدود1 درصد دگرگشن می باشند ( کریمی، 1384، رستگار، 1385، ویس، 2000) . دلیل این امر آزاد شدن گرده ها پیش از باز شدن گل ها می باشد بطوری که ارقام کاشته شده در کنار هم نیز به ندرت قادر به استفاده از گرده های یکدیگر خواهند بود( ویس، 2000) .تمامی گل های تولید شده در یک بوته، تولید میوه نکرده و تعداد زیادی از آنها (حدود 20 تا 80درصد ) ریزش می کنند. حداکثر ریزش گل و غلاف های جوان در مرحله اوج گلدهی و بعد از آن صورت می پذیرد. در سویا مراحل ریزش گل و میوه های جوان به شرح زیر است :

1-    ریزش جوانه گل قبل از گرده افشانی

2-   ریزش گل بعد از گرده افشانی و تلقیح

3-   ریزش غلاف های جوان و نارس در سنین مختلف

عملکرد در سویا به تعداد گل وابسته بوده و بنابراین با درصد ریزش گل و غلاف همبستگی عکس دارد. به طور کلی در هر بوته سویا 25 تا 30 درصد گل ها تبدیل به غلاف شده و بقیه گل ها ریزش می کنند. متعاقب این امر تعدادی از غلاف های جوان در سنین مختلف می ریزند و تعدادی نیز با وجود رشد کامل عاری از دانه بوده که به آنها غلاف های پوک گفته می شود. بنابراین به طور معمول ریزش توام گل و غلاف در ارقام مختلف سویا زیاد است .

در هر دو سیستم رشد (محدود و نامحدود ) ریزش گل و غلاف در قسمت پایین بوته بیشتر است. در سیستم رشد نامحدود غلاف بندی در بخش فوقانی بوته کم بوده و بیشترین غلاف ها در قسمت وسط بوته تشکیل می گردد. در ارقام  با رشد محدود تعداد غلاف ها در انتهای بوته بیشتر بوده و بطور نسبی معادل غلاف های وسط بوته است.

تبدیل گل به غلاف در سویا تدریجی صورت می گیرد بنابراین در بوته سویا به طور همزمان اندام هایی نظیر غنچه، گل و همچنین غلاف ها در سنین مختلف دیده می شود. غلاف ها بعد از تکامل گل شروع به رشد می کنند (فروزان، 1380) و هر گل بارور شده تولید یک نیام می کند (رستگار، 1385) در مراحل اولیه  غلاف های کوچک،  گوشتی و نرم و پرزدار هستند و به تدریج که بزرگ تر می شوند (فروزان ، 1380) و به طول 3 تا 10سانتی متر و عرض 2 تا 4 سانتی متر می رسند ( رستگار، 1385، ویس، 2000) در مراحل آخر رنگ غلاف ها، زرد، قهوه ای، قهوه ای روشن، متمایل به سفید و استخوانی است و دانه ها سخت شده و حالت شیری ندارند(فروزان، 1380، رستگار، 1385،  ویس 2000) .تعداد غلاف ها در بوته ممکن است به 400عدد برسد (رستگار، 1385). غلاف ها معمولا زمانی که می رسند ، می شکنند و بذر آزاد شده می ریزد (رستگار، 1385، ویس، 2000). زود یا زیاد شکستن غلاف ها یک صفت زیان آور محسوب می شود و خشکی هوا و حرارت نیز موجب تشدید ریزش دانه ها می گردد.

ارقامی نیز که  غلاف بندی آنها از نزدیکی سطح زمین شروع می شود، در برداشت با کمباین مقدار زیادی تلفات دارند و هرچه غلاف بندی از سطح بالاتری شروع شود این صفت مطلوب تر خواهد بود.

1-2-5- دانه

دانه سویا دارای اشکال بیضوی، تخم مرغی، گرد و مدور می باشد که در وسط دانه دارای فرورفتگی می باشد وقطر آنها بین 5تا10میلی متر بوده و به صورت دسته های2 تا 3 تایی داخل غلاف قرار دارند ( رمزی، 1385، ویس، 2000).

نمو دانه پس از تلقیح به سرعت صورت می پذیرد. رشد دانه ها در غلاف بطئی بوده ولی پس از متوقف شدن دوره گل، این رشد شدت یافته و مواد غذایی در مدت 30تا 40 روز پس از تلقیح در دانه ها ذخیره می گردد. این مرحله یکی از بحرانی ترین دوره های رشد نبات بوده و بایستی به طور حتم رطوبت و مواد غذایی کافی در خاک موجود باشد( کریمی ، 1384، رستگار ،1385 ). اگر آب در این مرحله جهت آبیاری در دسترس نباشد و یا بارندگی اتفاق نیافتد به علت ریزش برگ ها و غلاف ها، عملکرد دانه می تواند تا 80درصد افت کند. در این دوره حدود 30 تا40 درصد فسفر و پتاس جذب بوته می شود.

دانه های موجود در غلاف اغلب بعد از 65 تا 75 روز پس از تلقیح به مرحله رسیدگی فیزیولوژیک می رسند.   تشکیل و رشد دانه سویا طی سه مرحله انجام می گیرد : در مرحلة اول بلافاصله پس از تشکیل نیام

فهرست مطالب:

چکیده

فصل اول  مقدمه

1-1- مقدمه و اهمیت

1-2- مشخصات گیاه شناسی  سویا

1-2-1 – ریشه

1-2-2- ساقه

1-2-3- برگ

1-2-4- گل و غلاف

1-2-5- دانه

1-3- رشد و تکامل سویا

1-4- مرفولوژی دانه و جوانه زنی

1-5- اکولوژی سویا

1-5-1-احتیاجات جوی و خاک

1-5-2- انتخاب واریته

1-5-3- حاصلخیزی

1-5-4- نیاز سویا به نیتروژن

1-5-5- آهک دادن

1-6- عملیات زراعی و تهیه بستر

1-6-1- کنترل علف هرز                                   

1-6-2- تاریخ کاشت

1-6-3- فاصله ردیف و میزان کاشت

1-6-4- میزان بذر

1-6-5- عمق کاشت

1-6-6- ماشین آلات کشت

1-6-7- آغشته سازی با باکتری

1-6-8- ضد عفونی بذر

1-7- بیماری ها

1-8- آفات

1-9- نیاز سویا به عناصر غذایی

1-10- آبیاری

1-11- برداشت محصول

1-11-1- خشک کردن و انبار داری

1-12- فرآیند و مصارف سویا

1-13- ترکیبات دانه

1-13-1- اجزای فعال بیولوژیکی

1-13-2- تهیه کنجاله

1-13-3- روغن سویا

1-13-4- فرآورده های پروتئینی

1-14- مدل سازی

1-14-1- مدل خانواده DSSAT

فصل دوم بررسی منابع

2-1- ارتفاع بوته

2-2- اجزای عملکرد و شاخص های رشد

2-3- عملکرد دانه ،عملکرد بیولوژیک ،شاخص برداشت و شاخص های رشد

2-4- کیفیت بذر (روغن و پروتئین)

2-5- مدل سازی بر اساس معادلات ریاضی

فصل سوم : 3-1 - مواد و روش ها

فصل چهارم نتایج و بحث

4-1- ارتفاع بوته

4-2- تعداد غلاف در بوته

4-3- تعداد غلاف در متر مربع

4-4- تعداد دانه در غلاف

4-5- تعداد دانه در متر مربع

4-6- وزن صد دانه

4-7- وزن پوسته غلاف بدون دانه

8-4- عملکرد غلاف

4-9- عملکرد دانه

4- 10 – عملکرد بیولوژیک

4-11- شاخص برداشت

4-12- درصد روغن

4-13- عملکرد روغن

4-14- درصد پروتئین

4-15- عملکرد پروتئین

4- 16- شاخص سطح برگ

4-17- سرعت رشد محصول

4-18- سرعت جذب خالص

4-19- مدل سازی

4-19 -1- شبیه سازی شاخص سطح برگ و شاخص برداشت

4- 19 -2- شبیه سازی وزن ساقه ، برگ و غلاف

4-19- 3- شبیه سازی عملکرد دانه

پیشنهادات

منابع

چکیده انگلیسی

شامل 200 صفحه فایل word قابل ویرایش