در این کار با توجه به ویِژگی های تبدل موج روشی برای آشکارسازی و مکان یابی اغتشاشات کیفیت توان بدست آمد.شکل موج اغتشاش به میدان ویولت برده شد و مشخص شد که جرییات سطح اول توانایی آشکارسازی و مکان یابی اغتشاشات را دارد. همچنین روش جدیدی برای بدست آوردن دامنه اغتشاشات فرورفتگی ولتاِ و برآمدگی ولتاز یافته شد.مشخص شد که تغییرات دامنه فرورفتگی ولتاژ و برآمدگی ولتاز و حداکثر انحراف معیار ضرایب جزویات بر روی منحنی های ثابتی تغییر می کنند.

چکیده: افزایش وابستگی زندگی مدرن امروز به تجهیزات الکتریکی و سیستم های کامپیوتری، نیاز به سیستم های تغذیه توان با قابلیت اعتماد بالا را ضروری ساخته است. این نیاز در مورد بارهای بحرانی از قبیل بیمارستان ها، سیستم های مخابراتی، مراکز اطلاعاتی و غیره بیشتر احساس می شود، به گونه ای که قطع تغذیه چنین بارهائی، خسارت های جبران ناپذیری را به همراه دارد. اطمینان از تداوم برق رسانی به چنین بارهائی مستلزم بهره گیری از سیستم های تغذیه توان بدون وقفه(ups) به عنوان واحد رزرو تغذیه کننده این بارها است. در این میان اتصال موازی ups ها دارای مزایائی از بعد قابلیت اعتماد، انعطاف پذیری در نصب، تعمیر و نگهداری و قابلیت توسعه می باشد. اما اتصال موازی آنها با مشکلاتی نیز همراه می باشد. مهمترین مشکل استفاده از واحدهای موازی، پیچیدگی سیستم کنترل آن ها است. در عملکرد موازی اینورترها، واحد ها می بایست چنان کنترل شوند که ضمن اجتناب از اضافه بار آنها، شرایط مناسبی از نظر کیفیت توان برقرار باشد. با توجه به آنکه در عملکرد موازی upsها، انتقال سیگنال های کنترلی بین آنها ممکن است بسیار سخت و یا با کاهش قابلیت اعتماد سیستم باشد، لذا کنترل واحدها باید بر اساس اطلاعاتی باشد که در محل آنها موجود است. این امر پیچیدگی بیشتر سیستم کنترل را موجب می شود. علاوه بر سیستم های ups، اتصال موازی اینورترها در منابع تولید پراکنده نیز مشاهده می شود. در سال های اخیر این منابع به علت ویژگی های اقتصادی و زیست محیطی خود، توجه بسیاری از محققین را به خود معطوف کرده اند و مفهومی تحت عنوان ریزشبکه(microgrid) را پدید آورده اند. یک ریزشبکه به مجموعه ای از بارها، منابع تولید پراکنده و واحدهای ذخیره سازی انرژی اطلاق می شود که عملکرد جمعی آنها باعث می شود قابلیت جذب یا انتقال انرژی به شبکه ای که بدان متصل است، را داشته باشد. یک ریزشبکه دارای دو شرایط عملکرد 1) متصل به شبکه 2) مستقل از شبکه است. در وضعیت اتصال به شبکه، اینورترها به گونه ای کنترل می شوند که توان ثابتی را تحویل دهند. در حالی که در وضعیت مستقل از شبکه، اینورترها به گونه ای کنترل می شوند که ضمن حفظ ولتاژ و فرکانس در محدوده مجاز، کل توان مورد نیاز بار را تامین کنند. بدیهی است که در این شرایط نیز توان تحویلی توسط هر اینورتر باید متناسب با ظرفیت نامی آن و بر اساس اطلاعاتی باشد که در محل آن اینورتر موجود است. این پایان نامه مسال? کنترل توان تعداد دلخواهی اینورتر با اتصال موازی و در وضعیت مستقل از شبکه را مورد بررسی قرار می-دهد. طراحی سیستم کنترل برای اینورترها با فرض عدم امکان انتقال سیگنال های کنترلی بین واحدها صورت می گیرد، لذا از تکنیک droop به عنوان اساس طراحی سیستم کنترل بهره گرفته می شود. ایجاد قابلیت تقسیم توان هارمونیکی، جبرانسازی تاثیر نامطلوب عدم تساوی امپدانس خطوط بر تقسیم بار بین واحدها و نیز جبرانسازی تاثیر تلرانس واحدها بر تقسیم بار بین آنها اهداف اصلی طراحی سیستم کنترل را تشکیل می دهد. طراحی سیستم کنترل در شرایطی که امپدانس خطوط دارای طبیعت سلفی غالب باشد صورت می گیرد. پس از طراحی سیستم کنترل، نتایج شبیه سازی برای بارهای مختلف و در شرایط پایدار و گذرا ارائه می شود.

امروزه درایوهای الکتریکی ac به طور گسترده در سیستم های از قبیل پمپ ها ، فن ها و.... مورد استفاده قرار می گیرد. در گذشته از روشهای مرسوم مانند کنترل اسکالر جهت کنترل موتور القایی استفاده می شد. کنترل مستقیم گشتاور باعث افزایش بازده ماشین القایی در صنعت شده است. در سال های اخیر استفاده از روش کنترل مستقیم گشتاور به همراه مبدل ماتریسی مورد توجه محققان قرار دارد. در این پایان نامه به بررسی روش کنترل مستقیم گشتاور بدون سنسور سرعت مبتنی بر مبدل ماتریسی پرداخته شده است. استفاده از الگوریتم مستقیم گشتاور به همراه مبدل ماتریسی این امکان را ایجاد می کند که بتوان ویژگی های مطلوب روش کنترل مستقیم گشتاور و مبدل ماتریسی را با هم ترکیب نمود. در راستای بررسی این روش ابتدا مدل سازی سیستم مورد مطالعه که شامل ماشین القایی ، مبدل اینورتری و ماتریسی می باشد ، انجام شده است. وجود سنسور سرعت باعث ایجاد مشکلاتی از قبیل کاهش قابلیت اطمینان ، افزایش هزینه و مسئله گسترش شفت می گردد. در راستای حذف سنسور سرعت دو تخمین گر سرعت به سیستم مورد مطالعه افزوده شده است. روش های تخمین سرعت مختلفی وجود دارد. در روش اول تخمین سرعت بر اساس معادلات ماشین القایی بصورت حلقه باز انجام می شود. روش دوم تخمین سرعت توسط تخمین گر مدل تطبیقی مرجع که دارای ساختار حلقه بسته است، انجام می گیرد. شبیه سازی کامپیوتری سیستم مورد مطالعه در محیط matlab پیاده سازی شده است. قابلیت دنبال کردن مرجع ، پاسخ گذرا و خطای ماندگار سه معیار اصلی ارزیابی مقایسه ای تخمین گرها بوده است. نتایج شبیه سازی مقایسه ای نشان می دهد که تخمین گر تطبیقی مدل مرجع دارای پاسخ دینامیکی بهتر و خطای ماندگار کمتری نسبت به تخمین گر حلقه باز سرعت می باشد

چکیده : مسئله کاهش تلفات و بهبود کارایی تحویل انرژی الکتریکی سیستم قدرت، عمدتاً به بخش های توزیع الکتریکی برمی گردد هرساله هزینه زیادی برای جبران سازی تلفات انرژی الکتریکی در سیستم قدرت از طریق تولید مازاد برمصرف، صرف می شود. خازن گذاری در سیستم توزیع یکی از راه های کاهش تلفات است. از دیگر اهداف خازن گذاری، آزاد سازی ظرفیت سیستم، بهبود پروفایل ولتاژ و تصحیح ضریب توان می باشد. در عمل در اثر وجود عواملی مانند، اجزای الکترونیک قدرت، لامپ های فلورسنت و کم مصرف، تجهیزات ادارات و خانه ها، سهمی از بار به صورت غیر خطی است که این بارهای غیرخطی باعث تزریق هارمونیک به سیستم قدرت می شوند. بنابراین خازن گذاری باید به گونه ای انجام شود که هارمونیک های تزریقی به سیستم قدرت بیشتر نشوند و کیفیت توان بدتر نشود. در این پایان نامه مسئله ی جایابی بهینه ی خازن های موازی در سیستم توزیع فشار متوسط، در حضور بارهای غیرخطی و با نگرش به تجدید ساختار در بازار برق مورد بررسی قرار گرفته است و از الگوریتم ژنتیک برای بهینه سازی تابع هدف استفاده شده است. در این سناریو جدید، شبکه ی توزیع می تواند انرژی راکتیو تولیدی توسط خازن های نصب شده، را به عنوان یک سرویس قابل فروش به سیستم انتقال در نظر بگیرد، البته محدودیت مربوط به کیفیت توان نیز، در نظر گرفته می شود. بنابراین شبکه ی توزیع با در نظر گرفتن سه هدف اصلی "کاهش تلفات توان حقیقی، حداکثر نمودن سود ناشی از فروش توان راکتیو به شبکه ی انتقال و بدتر نشدن کیفیت توان" موقعیت، تعداد و ظرفیت بهینه ی بانک های خازنی را بدست می آورد. با توجه به اینکه نتایج حاصله تا حد زیادی تحت تاثیر پارامتر "مقدار اقتصادی انرژی راکتیو" می باشند، مسئله بهینه سازی برای مقادیر مختلف این پارامتر فرمول بندی می شود و پس از ارزیابی تابع هدف و اجرای الگوریتم بهینه سازی برای هر مقدار این پارامتر، آرایش و ظرفیت بهینه ی خازن ها در شین های بار شبکه بدست می آید. با توجه به نتایج حاصله، چنانچه شبکه توزیع انرژی راکتیو تولیدی توسط خازن ها را با قیمتی بیش از یک مقدار خاص به شبکه ی انتقال بفروشد، نصب بانک های خازنی مازاد بر مصرف، سود آور خواهد بود. در غیر این صورت بهتر است خازن گذاری با هدف اصلی، "کاهش تلفات و بدتر نشدن کیفیت توان" انجام گیرد و خازن مازاد بر این هدف در شبکه ی توزیع نصب نشود.

درایوهای الکتریکی به منظور کنترل موتورهای القایی به کار می روند. روشهای کنترل اسکالر با تکیه به کنترل اندازه ولتاژ، فرکانس و جریان ورودی موتور هستند. با ارائه کنترل برداری در دهه 1970 میلادی امکان کنترل دقیق موتورهای القایی فراهم گشت. کنترل برداری با جداسازی جریان موتور به دو مولفه عمود که یکی از آنها تولید شار در موتور و دیگری تولید گشتاور را کنترل می کرد توانست امکان کنترل مجزای شار و گشتاور را فراهم آورد. درسال 1986، روش مبتنی برکنترل مستقیم گشتاور در موتورهای القایی توسط takahashi پیشنهاد گردید که گشتاور و شار موتور به صورت مستقیم و جداگانه کنترل می شد. روش های فوق مشکلاتی نظیر محاسبات زمان گیر با حجم بالا، حساسیت زیاد به تغییر پارامترهای موتور، مشکلات راه اندازی، عملکرد در سرعت های پائین و اعوجاج گشتاور را در برداشتند. کنترل پیشگو با استفاده از خواص منحصر به فرد خود نظیر خود تطبیقی، همزمانی و ... به عنوان ابزاری جهت کنترل موتورهای القایی مطرح گردید. استفاده از کنترل پیشگو این امکان را فراهم می سازد از ساختار سری که درطرح های کنترلی فوق استفاده می شد اجتناب گردد. همچنین محدودیت و غیرخطی بودن روی پارامترها را می توان درنظرگرفت و امکان کنترل چندین متغییر به طور همزمان وجود دارد. در این تحقیق از کنترل پیشگو همراه با کنترل فازی و شبکه های عصبی به منظور تعیین بردار سوئیچینگ بهینه جهت اعمال به موتور القایی در لحظه سوئیچینگ بعدی استفاده می گردد. در این الگوریتم با استفاده از یک تابع هزینه حالات مختلف ممکن برای سوئیچینگ اینورتر بررسی می گردند. و بردار سوئیچینگ بهینه ازطریق مینیمم سازی تابع هزینه برای لحظه بعدی انتخاب می گردد. شبیه سازی الگوریتم پیشنهادی و طرح کنترلی در فضای matlab انجام می شود. و اعتبارسنجی روش از طریق اعمال ورودی های مختلف به الگوریتم مورد تأیید قرار می گیرد.

هارمونیک ها، توان راکتیو و بارهای نامتعادل از جمله پارامترهای مهم تعیین کننده تلفات و کیفیت توان یک سیستم می باشند. فیلتر فعال یکی از ادوات جبران ساز و افزایش دهنده کیفیت توان می- باشد که بنابر نوع الگوریتم کنترلی استفاده شده در آن قادر به جبران سازی یکی یا همه این مشکلات می باشد. دراین پایان نامه یک روش غیر خطی، برای کنترل فیلتر فعال معرفی می شود. با استفاده از این روش توان راکتیو، جریان نامتعادل بار و مولفه های هارمونیکی جریان جبران سازی می شوند. بر اساس این الگوریتم می توان تغییرات کنترل حلقه ولتاژ خازن طرف dc و تغییرات کنترل حلقه جریان این فیلتر را از یکدیگر جدا نمود، به موجب آن هریک از این زیر سیستم های مجزا، یک پاسخ دینامیکی ارائه می دهند که پاسخ حلقه کنترل جریان فیلتر به طور قابل ملاحظه ای از پاسخ حلقه کنترل ولتاژ لینک dc سریع تر می باشد. برای جبران سازی تاخیر زمانی به وجود آمده از سنسورها و مدارات الکترونیکی، از روش تغییر فاز زاویه خروجی pll استفاده شده است. مرحله اول این است که از جریان های غیر خطی اندازه گیری شده بار با استفاده از روش دستگاه مرجع سنکرون، جریان های مرجع فیلتر استخراج شود. از یک یکسوساز پل سه فاز متصل به یک شاخه r-l سری به عنوان بار متعادل و یک یکسوساز پل تکفاز متصل به یک شاخه r-l سری نیز، به عنوان بار نامتعادل استفاده می شود. مبدلی که با استراتژی کنترل شرح داده شده کنترل شود، ضریب قدرت واحد، کاهش هارمونیکی بار و متعادل کردن جریان های منبع را در نقط? اتصال تضمین می کند. در ادامه کارایی بالای این فیلتر توسط نرم افزار matlab 10 شبیه سازی و نشان داده می شود.

در این پایان نامه، طرح جدیدی از ادوات فکتس که دارای ویژگی ارتباط دو طرفه با دیگر اجزا می باشد، معرفی می شود و تاثیر این کنترل کننده بر پایداری شبکه مورد بررسی قرار می گیرد. با توجه به اینکه در شبکه هوشمند، دسترسی به اطلاعات شبکه در هر لحظه از زمان از طریق خطوط دیتا در هر نقطه از شبکه امکان پذیر است، کنترل کننده جدیدی برای ادوات فکتس طراحی شده است که در سیگنال ورودی ادوات فکتس علاوه بر مشخصات هر شین از اطلات شین های دیگر نیز به عنوان سیگنال ورودی استفاده نماید و تاثیر آن را بر بهبود پایداری سیستم قدرت مورد بررسی قرار می دهد. این بررسی شامل آنالیز مقادیر ویژه سیستم قدرت و نیز میرایی مدهای سیستم می باشد. سیستم قدرت مورد مطالعه یک سیستم 9 شینه 3 ماشینه ieee می باشد. مساله طراحی کنترل کننده های ادوات facts به عنوان مساله بهینه در نظر گرفته شده است و الگوریتم ژنتیک بکار گرفته شده-است تا پارامتر های کنترل کننده را تنظیم کند. سیستم مورد مطالعه توسط نرم افزار matlab شبیه سازی شده و نتایج شبیه سازی الگوریتم پیشنهادی را تایید می کند.

از آنجایی که خط انتقال یک مولفه مهم سیستم قدرت می باشد، استفاده حداکثر از ظرفیت آن یک مسئله مهم است. در این حالت، ادوات factsمی توانند بطور اثرگذاری وارد عمل شوند و درصورت جایابی بهینه ، هزینه کلی سیستم نیز کاهش می یابد. در اینجا از tcscو ssscبرای کاهش یا رفع تراکم استفاده می شود. جایابی مناسب این دو تجهیز توسط الگوریتم ژنتیک، بگونه ای است که علاوه بر مدیریت تراکم، سود حاصل از بکارگیری آنها نسبت به هزینه صرف شده برای ساخت و نصبشان در بازار برق، بیشتر بوده و هزینه کلی را کاهش دهند. در این رساله جهت دستیابی به خطوط کاندید قراردهی ادوات سری، الگوریتمی بر اساس هزینه حاشیه ای محلی نرمالایز شده در یک بازه سالیانهمطرح می گردد و در ادامه، جایابی و تعیین ظرفیت اقتصادی tcscیا ssscیا هر دوی آنها توسط الگوریتم ژنتیک ارائه می شود تا پروفیل قیمت در سراسر شبکه یکنواخت تر شده و بدین ترتیب رفاه اجتماعی بیشینه گردد. یکنواختی پروفیل قیمت در سراسر شبکه شرایط بهره برداری از سیستم را به یک سیستم اقتصادی با رقابت کامل نزدیک می نماید. شبیه سازیبرسیستم های 14 شین و 57 شین ieeeپیاده سازی شده است. نتایج نشان می دهند که استفاده از این تجهیزات در زمینه کاهش هزینه های انتقال و افزایش توان انتقالی موثر می باشد و بر اساس نتایج بدست آمده از سیستم 57 شین، چنین بنظر می رسد که استفاده از ssscبدلیل هزینه زیاد نمی تواند پیشنهاد خوبی باشد. در این دو سیستم با قراردهی tcsc، علاوه بر بهبود تراکم، هزینه نیز به مقدار زیادی کاهش یافته است که این مورد بیانگر مسئله مفید بودن در بازار برق می باشد.

در این پایان نامه مسئله کنترل ولتاژ و فرکانس و تأمین توان مورد نیاز بار در شبکه میکرو، مورد بررسی قرار می گیرد. برای کنترل بهتر، تولیدات پراکنده با واسطه اینورتر به شبکه میکرو متصل می شوند. لذا هدف اصلی، کنترل اینورترهاست. در مُد متصل به شبکه، واحدهای تولید پراکنده، به گونه ای کنترل می شوند که توان ثابتی را تحویل دهند، در حالی که در مُد جزیره، هدف کنترل، حفظ ولتاژ و فرکانس در محدوده مجاز و تأمین کل توان مورد نیاز بارهاست. برای این منظور از دو کنترل کننده اُفتی استفاده می گردد. هدف اصلی این پایان نامه، طراحی سیستم کنترلی است که امکان کنترل ولتاژ و فرکانس dgهای متصل به اینورتر را در یک شبکه میکرو فراهم آورد. فرض بر این است که بارهای این شبکه میکرو حساس هستند و لذا باید فرکانس و ولتاژ آن ها در محدوده قابل قبولی حفظ شود. هنگامی که شبکه میکرو به شبکه توزیع اصلی متصل است، ولتاژ و فرکانس مرجع سیستم توسط شبکه توزیع تعیین می شود، اما هنگامی که خطایی در شبکه روی می دهد، بریکر pcc قطع می شود و شبکه میکرو از توزیع جدا می شود و دیگر این مراجع وجود نخواهند داشت. لذا اینورترها باید مراجع ولتاژ و فرکانس جدیدی بیابند تا به تولید با کیفیت قابل قبول ادامه دهند. در مد مستقل لازم است که dgها تغییرات توان درخواستی بار را دنبال کنند و کیفیت توان را در محدوده مشخصی نگه دارند. بدین منظور از تکنیک کنترل اُفتی برای سهم بندی توان بین واحدهای تولید پراکنده استفاده می شود. کنترل کننده های اُفتی می توانند فوراً خروجی های توان را جهت پایداری سیستم، تنظیم کنند. هم چنین در این تکنیک برای سهم بندی توان بار بین dgها نیازی به انتقال سیگنال های ارتباطی بین اینورترها وجود ندارد که افزایش قابلیت اطمینان سیستم را به همراه دارد. دو کنترل کننده اُفتی؛ یعنی کنترل کننده های اُفتی سرعت و ولتاژ، برای سهم بندی توان بار بین واحدها، به کار می رود. در این تحقیق، از کنترل کننده های اُفتی مرسوم؛ اُفتی فرکانس در برابر توان اکتیو واُفتی ولتاژ در برابر توان راکتیو ، استفاده می شود.

هدف این پایان نامه، بهره برداری بهینه از واحدهای نیروگاهی در بازار تجدیدساختار یافته با در نظر گرفتن قیود شبکه است. با توجه به رشد روز افزون استفاده از نیروگاه های بادی به دلیل پاک بودن آن، از نیروگاه های بادی نیز به عنوان واحدهای تولیدی انرژی الکتریکی استفاده شده است. به دلیل عدم قطعیت در وجود باد و احتمال از دست رفتن بعضی از نیروگاه ها، برای برقراری قابلیت اطمینان سیستم، از رزروهای چرخان و بار قابل قطع استفاده شده است. معیارهای اصلی برای بررسی قابلیت اطمینان، lolp و eens به قیدهای سیستم اضافه شده اند تا قابلیت اطمینان مطلوب سیستم قدرت به دست آید. همچنین شبکه به گونه ای برنامه ریزی شده است که در برابر پیشامدهای اتفاقی(contingency) واکنش نشان داده و به حالت پایدار می رسد. یک مدل ریاضی برای حل این مسئله ارائه شده است که با استفاده از الگوریتم تجزیه بندرز، مسئله را حل می کند. مطالعات شبیه سازی نشان دهنده هزینه کمتر بهره برداری در کنار قابلیت اطمینان مناسب می باشد.

هدف بهره بردار مستقل سیستم قدرت، بهره برداری بهینه از واحدهای نیروگاهی در بازار تجدیدساختار شده با در نظر گرفتن قیود شبکه است. تراکم در خط ها، به عنوان یکی از محدودیت های اصلی شبکه، مانع از بهره برداری بهینه ی واحدهای نیروگاهی و در نتیجه افزایش هزینه خواهد شد. از طرف دیگر، ادوات فکتس به عنوان ابزاری کارا، قدرتمند و اقتصادی در کنترل توان عبوری از خطوط انتقال، نقش اساسی در مدیریت تراکم ایفا می کنند. بنابراین، تنظیم این ادوات جهت دستیابی به اهداف مورد نظر حائز اهمیت است. با دانستن این دو موضوع، در این پایان نامه به منظور کاهش هزینه های بهره برداری، تنظیم پارامترهای upfc همزمان با مشخص کردن وضعیت روشن و خاموش بودن نیروگاه ها و مقدار توان تولیدی آن ها در هر ساعت انجام شده است.که بهینه ترین حالت ممکن را نتیجه می دهد. قیود انتقال به صورت ac در نظر گرفته شده اند، تا مقادیر بدست-آمده دقیق تر باشند. همچنین به منظور بهبود قابلیت اطمینان سیستم، از دو شاخص lolp و eens استفاده شده است. قید lolp به عنوان محدودیتی که حتما باید برآورده شود، در نظر گرفته شده است. اما در صورت برآورده نشدن قید eens، یک جریمه برای آن در نظر گرفته شده است. به منظور تشخیص تراکم در این پایان نامه، از شاخص قیمت حاشیه ای محلی(lmp) که یک شاخص کاربردی است، استفاده شده است. شبیه سازی های انجام شده در این پایان نامه، بر روی سیستم شش باسه ieee و توسط نرم افزار tomlab انجام شده است. نتایج شبیه سازی نشان می دهند که مشخص کردن پارامترهای upfc همزمان با مشخص کردن وضعیت روشن و خاموش بودن نیروگاه ها، باعث کاهش هزینه های بهره برداری و کاهش تراکم در خط ها می شود.

امروزه تجدیدساختار در صنعت برق باعث به وجود آمدن مسائل جدیدی شده است که در مطالعات طراحی و بهره برداری سیستم تاثیر دارد و به واسطه مطرح شدن مسئله قیمت، تا حد زیادی عدم قطعیت های موجود را افزایش داده است. از طرفی با توجه به عدم قطعیت های موجود در میزان بار، تولید و شرایط شبکه، بدیهی است که اجرای پخش بار به صورت احتمالی می تواند مفیدتر باشد. به عبارت دیگر، یکی از راه های مقابله با این عدم قطعیت ها، استفاده از رویکرد احتمالی و توجه به مشخصات آماری در تحلیل سیستم قدرت می باشد و در واقع، بررسی واقعی تری از عملکرد سیستم بدست خواهد آمد. با توجه به این مطالب، شبیه سازی موردنظر بر سه سیستم با تعداد متغیرهای کم، نسبتا زیاد و زیاد پیاده سازی شده و اثر افزایش تعداد متغیرها و میزان انحراف استانداردشان با توجه به دو روش pem و مونت کارلو بررسی می گردد. شبیه سازی بر روی سه سیستم 6 شین، 57 شین و 118 شین، با درنظر گرفتن شاخص های تعداد متغیر ورودی و همچنین میزان انحراف استاندارد آنها پیاده سازی شده است. نتایج ارائه شده نشان می دهد که با مرجع درنظر گرفتن روش مونت کارلو، با محدود بودن تعداد متغیرهای شبکه ورودی و انحراف معیارشان، استفاده از روش های تقریبی می تواند کارآمد باشد. با افزایش تعداد متغیرها، هنگامی که تعداد آنها خیلی زیاد نباشد می توان از روش های 2pem و 2pem+1 به خوبی استفاده کرده و نتیجه مطلوب را دریافت کرد و هنگامی که تعداد متغیرها و انحراف استاندارد زیاد باشد، عملکرد روش های تقریبی به خوبی قبل نبوده و کارایی آنها تقلیل می یابد.

ریزشبکه (microgrid) به مجموعه ای از بارها، منابع تولید و ذخیره انرژی گفته می شود که به صورت یک بار قابل کنترل عمل کرده و می توانند توان و حرارت را برای یک ناحیه محلی فراهم نمایند. بهره برداری از ریزشبکه ها بدلیل حضور انواع مختلف بارها، منابع ذخیره ساز و وفور منابع انرژی تجدیدپذیر پیچیدگی های خاصی را به همراه دارد. در این پایان نامه ابتدا یک ریزشبکه نمونه با تعداد نسبتا زیاد dg و منابع انرژی تجدیدپذیر و با در نظر گرفتن انواع قیود متداول بهره برداری مدل سازی شده و مسئله برنامه ریزی کوتاه مدت با هدف کمینه کردن هزینه تامین بار و میزان انتشار آلاینده ها، حل شده است. مسائل مهم دیگری مانند محدودیت انتقال توان در بین نواحی مجاور، عدم قطعیت بار و عدم قطعیت منابع انرژی تجدیدپذیر، توانایی ریزشبکه در حفظ پایداری خود در صورت جزیره ای شدن ناخواسته، در نظر گرفته شده اند و همچنین جهت استفاده از برنامه های "پاسخگویی بار" در ریزشبکه، فرمول بندی وشبیه سازی مناسب آورده شده است. وجه تمایز این پژوهش در مقایسه با پژوهش های پیشین این است که از جامعیت و دقت بیشتری برخوردار میباشد.

از آنجایی¬که سیستم های تجدید ساختار یافته¬ی برق باعث بوجود آمدن یک بازار رقابتی شده است، احتیاج به بهره¬برداری بهینه از واحدهای تولیدی بیش از پیش احساس می¬شود. با نفوذ روز افزون نیروگاه¬های فتوولتائیک) در شبکه قدرت، استفاده¬ی بهینه از قابلیت¬های این نیروگاه¬ها با برنامه¬ریزی مناسب مشارکت واحد¬ها می¬تواند باعث افزایش سود مالکان شود. ازین¬رو هدف این پایان¬نامه «بهره¬برداری بهینه از شرکت توزیع دارای واحد¬های تولید پراکنده با هدف دست¬یابی به بیشترین سود با تعیین سهم بهینه¬ی توان اکتیو/راکتیو خروجی نیروگاه¬های فتوولتائیک» تعریف شده و در آن با توجه به قابلیت تولید توان راکتیو نیروگاه بادی دارای dfig ، برنامه¬ریزی مشارکت واحد¬ها در تولید توان اکتیو و راکتیو با هدف ماکزیمم شدن سود شرکت توزیع (pbuc) انجام می-شود. یک مدل ریاضی برای حل این مسئله ارائه شده و با استفاده از نرم¬افزار gams فرآیند بهینه¬سازی انجام می¬شود.

همواره پیش بینی سری های زمانی مالی موضوعی چالش برانگیز در زمینه تجزیه و تحلیل بازار سهام محسوب می شود. در این تحقیق رویکردی ترکیبی مبتنی بر سیستم قاعده بنیان فازی tsk و الگوریتم ژنتیک به منظور پیش بینی قیمت سهام توسعه داده شده است. در مرحله پیش-پردازش ابتدا با استفاده از داده های قیمت، شاخص های تکنیکال محاسبه، نویززدایی و نرمال سازی می شوند. برای انتخاب متغیرهای ورودی مدل از تجزیه و تحلیل رگرسیون مرحله ای استفاده شده-است. ورودی مدل فازی tsk از شاخص های تکنیکال تشکیل شده و قسمت تالی قانون فازی این مدل ترکیبی خطی از متغیرهای ورودی است. به منظور تعیین تعداد قوانین فازی مدل از روش خوشه بندی fuzzy c-means استفاده شده است. به علاوه توابع عضویت اولیه موجود در قسمت مقدم قوانین فازی از نوع توابع گائوسی تعریف شده اند. برای تنظیم پارامترهای موجود در بخش های مقدم و تالی قوانین فازی از الگوریتم ژنتیک استفاده می شود. مدل پیشنهادی در بورس اوراق بهادار تهران و بازار سهام تایوان مورد آزمون قرار گرفته و نتایج عملی حاکی از دقت بالای مدل در پیش-بینی نوسان قیمت های سهام و شاخص هاست (پیش بینی شاخص بازار سهام تایوان با دقت 99.29% و پیش بینی شاخص 50 شرکت فعال تر بورس تهران با دقت 99.07%). نتایج این تحقیق بسیار امیدوارانه است و بدین منظور می توان از این رهیافت به منظور پیش بینی قیمت در سیستم های بلادرنگ نیز استفاده نمود.

یکی از مهم ترین چالش های نیروگاه های بادی، پیش بینی باد می باشد، چرا کهباد دارای ماهیتی متغیر و غیر قابل پیش بینی بوده، و افزایش دقت در پیش بینی باد منجر به کاهش جریمه و درنتیجه افزایش سود برای مالکان نیروگاه بادی در بازار برق می شود. در این پژوهش، نتایج چهار پیش بینی 24 ساعته و 6 ساعته (درون روزی) مدل های arma و sarimaبا هم مقایسه شده و میزان افزایش دقت و سود ناشی از مدل و افق پیش بینی بررسی شده است. برای مدلسازی عدم قطعیت، سناریوهای باد از مدل سری های زمانی و روش مسیرپایه تولید شده اند. این سناریوها پس از تبدیل به سناریوهای توان توسط منحنی سرعت- توان توربین بادی، به وسیله الگوریتم کاهش عقب گرد بر اساس فاصله کانتروویچ به تعداد معینی کاهش داده شده اند تا از پیچیدگی محاسباتی در مساله برنامه ریزی احتمالی جلوگیری شود. نهایتا با قرار دادن سناریوهای کاهش یافته در یک مدل برنامه ریزی احتمالی، میزان درآمد برای هر پیش بینی محاسبه شده و با هم مقایسه شده اند.

در این پایان نامه، همکاری منابع انرژی محدود و مزارع بادی در سیستم های قدرت تجدیدساختار یافته بررسی شده است. در مدل پیشنهادی این پایان نامه از برنامه ریزی تصادفی استفاده شده و برای سرعت باد به عنوان متغیر تصادفی، سناریوهایی تعریف شده است که برنامه ریزی با توجه به سناریوهای یاد شده صورت می گیرد. در این روش یک شرکت تولیدی که همزمان مالک مزرعه بادی و باتری های nas به عنوان منابع انرژی محدود است، با استفاده از روش برنامه ریزی تصادفی، براساس سناریوهای مختلف سرعت باد و به منظور کاهش خطاهای ناشی از حضور مزرعه بادی در هنگام مشارکت در بازار و با هدف بیشینه نمودن درآمد خود، اقدام به حل مسئله خودبرنامه ریزی می کند. بازارهای انرژی روز بعد و بازار خدمات جانبی ذخیره چرخان به عنوان بازارهای هدف این شرکت برق، مورد مطالعه قرار گرفته شده اند. خروجی مدل پیشنهادی، میزان تولید 24 ساعت آینده این شرکت برای حضور در بازارهای یاد شده است که در آن سهم تولید باتری های nas و مزرعه بادی مشخص می شود و در عین حال محدوده هایی از ظرفیت باتری های nas را برای پوشش خطاهای پیش بینی سرعت باد در نظر می گیرد. در حالت کلی می توان انتظار داشت، در حالتی که مالک مزرعه بادی اقدام به بهره برداری یکپارچه از باتری nas در کنار مزرعه بادی می کند، هم به لحاظ درآمد برای او وضعیت مناسبی ایجاد می شود و هم از دید بهره بردار سیستم شرایط مناسب تری جهت شرکت در بازار برق وجود خواهد داشت.

هدف اصلی در این پایان نامه پایین آوردن میزان قیمت تسویه بازار با رعایت قیود سیستم در حالی است که همچنان روحیه رقابت در بین شرکت کنندگان محفوظ باقی بماند. بدین منظور به بررسی شرایط بازار در حالت بار متغیر با ولتاژ پرداخته سپس بازارهای مجزای انرژی و توان راکتیو در شرایط بار ثابت و متغیر با ولتاژ موردبررسی قرارگرفته و مقادیر به دست آمده با یکدیگر مقایسه می گردد، درنهایت به ترکیب بازار انرژی و راکتیو روی آورده و نتایج حاصله از این بازار با نتایج بازار مجزا مقایسه می¬شود. همچنین تأثیر بار متغیر با ولتاژ در بازار همزمان موردبحث واقع شده و مزایا و معایب آن مشخص می گردد. کارایی روش پیشنهادی با استفاده از نرم افزار gams بر روی سیستم قابلیت اطمینان 24 شین (ieee-24 bus) پیاده سازی شده است. نتایج حاصل از شبیه سازی کارایی روش پیشنهادی را نشان می دهد و در این حالت مشاهده می شود که قیمت تسویه بازار باوجود بار¬¬های متغیر با ولتاژ در بازار هم¬زمان انرژی و راکتیو کاهش پیداکرده و ازلحاظ اقتصادی در مقایسه با بازارمجزا با همین شرایط مقرون به صرفه تر است.

ریزشبکه های صنعتی متداول شامل کارخانه ها با منابع تولید پراکنده و بارهای الکتریکی می باشند که بر سیستم های تولید همزمان توان و حرارت تکیه دارند. این در حالی است که انتظار می رود ریزشبکه های صنعتی توسعه یافته شامل منابع تولید پراکنده تجدیدپذیر و خودروهای الکتریکی قابل اتصال به شبکه باشند. این پایان نامه یک روش برنامه ریزی تولید الکتریسیته و حرارت با در نظر گرفتن تولیدکننده های همزمان برق و حرارت، سیستم های تولید فتوولتائیک کوپل شده با ذخیره سازها و وسایل نقلیه الکتریکی را ارائه می کند. روش مدل سازی شده مبتنی بر پخش بار بهینه در طول دوره ی 24 ساعته و شامل قیدهای امنیت پخش بار بهینه، قیدهای کارخانه ها، قید تولید حرارت، قیدهای ذخیره ساز سیستـم های فتوولتائیک و قیـدهای وسایل نقلیه ی الکتریکی می باشد. برای نشـان دادن کارایی روش مدل سازی شده، نتایج شبیه سازی برای یک ریزشبکه صنعتی شامل 18 باس، 12 کارخانه، سیستم های تولید فتوولتائیک کوپل شده با ذخیره سازها و شش دسته از وسایل نقلیه الکتریکی، در دوازده حالت مختلف آنالیز شده اند. سیستم در دو حالت اتصال شبکه و مستقل از آن در نظر گرفته می شود. در این پایان نامه برای حل مسئله بهینه سازی از الگوریتم هیبرید تکامل تفاضلی- بهینه سازی ازدحام ذرات در نرم افزار متلب استفاده شده است. نتایج حاصل از این مطالعه نشان دهنده ی آن است که استفاده از توان حرارتی تولیدی توسط سیستم های تولید همزمان برق و حرارت می تواند هزینه ی تولید حرارت توسط بویلرها را کاهش دهد که به تبع آن هزینه کلی سیستم نیز کاهش می یابد. همچنین همکاری بین کارخانه ها در تأمین نیازهای الکتریکی و حرارتی یکدیگر باعث کاهش هزینه کلی ریزشبکه می شود. نتایج نشان می دهند که تبادل توان الکتریکی با شبکه بالادست این امکان را به ریزشبکه می دهد تا در ساعاتی که قیمت برق کم است از شبکه بالادست برق خریداری کند و در زمانی های اوج مصرف اقدام به فروش برق و کسب درآمد کند. همچنین دیده می شود که استفاده از ذخیره سازها اثر مثبتی بر برنامه ریزی تولید توان الکتریکی و حرارتی دارد. به این صورت که توان الکتریکی را در ساعاتی که قیمت برق پایین است یا بار کمتری در ریزشبکه وجود دارد در خود ذخیره می کنند و در ساعات اوج مصرف به ریزشبکه تزریق می کنند. زمان تولید بهینه سیستم های فتوولتائیک در طول روز می باشد و اوج مصرف ریزشبکه های صنعتی نیز همین ساعات است. به همین خاطر در نتایج دیده می شود که وجود سیستم های تولید فتوولتائیک کوپل شده با ذخیره سازها به کاهش هزینه ریزشبکه کمک زیادی می کند. حضور خودروهای الکتریکی قابل اتصال به شبکه باعث افزایش بار سیستم و هزینه می شود و ممکن است در برخی ساعات ریزشبکه به تنهایی توان تأمین این بار را نداشته باشد. در نتیجه تبادل الکتریکی با شبکه بالادست، ذخیره سازها، سیستم های تولید فتوولتائیک کوپل شده با ذخیره سازها و یا ترکیبی از آن ها می توانند کمک شایانی به کاهش هزینه کنند.