سیستم توزیع یکی از بخش های مهم سیستم قدرت می باشد و تحویل توان به مشترکین با ویژگی های مطلوب نیازمند طراحی مناسب سیستم توزیع است. جایابی بهینه پست های فوق توزیع و فیدرهای شبکه توزیع که در این پایان نامه مختصرا "طراحی سیستم توزیع " نامیده می شود یکی از ارکان اساسی در سیستم های توزیع است. با توجه به اینکه هزینه سیستم توزیع بخشی از هزینه کل سیستم را تشکیل می دهد لذا در طراحی سیستم توزیع سعی بر آن است که بتوانیم حداقل هزینه ممکن را داشته باشیم. هدف از این پایان نامه طراحی شبکه توزیع با استفاده از روش جابجایی شاخه و پخش بار توزیع با وجود تولیدات پراکنده است. تابع هدف در این پایان نامه شامل هزینه احداث، هزینه بهره برداری و موقعیت فیدرها و پست های فوق توزیع است. محدودیت های مساله بهینه سازی شامل ظرفیت پست-های فوق توزیع، ظرفیت حرارتی فیدرها، افت ولتاژ و ترکیب شعاعی شبکه می باشد. طراحی سیستم توزیع ابتدا برای حالتی که منابع تولید پراکنده وجود ندارند انجام می شود. در این حالت جایابی بهینه پست ها و فیدرها با استفاده از جابجایی شاخه درون ناحیه ای و بین ناحیه ای تعیین می شود. در حالت دوم طراحی سیستم توزیع برای زمانی که ژنراتورهای تولید پراکنده وجود دارند انجام می شود. در این حالت، فرآیند بهینه سازی از الگوریتم ژنتیک استفاده می کند. نهایتا الگوریتم ارائه شده در هر دو حالت برای جایابی بهینه پست های فوق توزیع و فیدرهای یک شبکه توزیع نمونه استفاده می شود. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که الگوریتم ارائه شده در این پایان نامه قادر است مکان بهینه پست های فوق توزیع و فیدرها را در سیستم توزیع بدون تولیدات پراکنده و با وجود آنها تعیین کند.

افزایش درخواست ها برای استفاده از انرژی برق و ایجاد بازارهای برق باعث تغییرات سریع در نحوه بهره برداری از شبکه قدرت شده اند. که این باعث بارگیری بیش از حد خطوط انتقال شده است. این امر سبب می شود که ژنراتورهای سنکرون شدیداً در معرض ناپایداری قرار گیرند. این ناپایداری ها عموماً زمانی رخ می دهند که شبکه شدیداً تحت بار بوده و تعدادی خروج پشت سر هم در بازه کوتاهی از زمان رخ داده است. این خروج ها باعث نوسان بین واحدها و سیستم های مجاور شده و به دلیل افت ولتاژ یا خروج از همگامی به ناپایداری انجامیده است. یکی از دلایلی که پس از یک اغتشاش بزرگ در شبکه می تواند موجب خروج های متوالی شود و شبکه را به سمت ناپایداری پیش ببرد، عملکرد اشتباه رله های دیستانس به دلیل نوسانی شدن امپدانس دیده شده توسط رله در حین وقوع پدیده نوسان توان است. برای این منظور از عملکرد اشتباه رله دیستانس در هنگام نوسان توان باید جلوگیری شود. در این پایان نامه پدیده نوسان توان و رفتار سیستم در هنگام وقوع این پدیده بررسی می شوند. سپس برخی روش های مرسوم در مقالات جهت تشخیص نوسان توان تشریح می شوند. همچنین از آنجا که در این پایان نامه از تبدیل موجک جهت تشخیص نوسان توان استفاده خواهد شد مختصری راجع به تبدیل موجک بیان می گردد. پس از آن الگوریتم پیشنهادی که از تبدیل موجک جهت آشکارسازی پدیده نوسان توان استفاده می کند تشریح می گردد. در این الگوریتم ابتدا از شکل موج ولتاژ تبدیل موجک گرفته می شود سپس انرژی طبقات اول تا چهارم آن محاسبه می گردد اگر این انرژی ها از مقدار ثابتی که با انجام شبیه سازی بر روی شبکه مورد مطالعه به دست می آید بیشتر بود نشان دهنده وقوع خطا در شبکه و اگر کمتر بود نشان دهنده وقوع پدیده نوسان توان در شبکه می باشد. درفصل آخر نیز جمع بندی و نتیجه گیری مطالب ارائه شده در این پایان نامه بیان می شود.

گسترش جوامع بشری و نیاز روز افزون به انرژی الکتریکی اهمیت ویژه ای به سیستم های قدرت بخشیده است و سبب شده تا مهندسین سیستم های قدرت همواره برای عملکرد صحیح این سیستم در تلاش باشند. یکی از عواملی که موجب ایجاد اختلال در عملکرد سیستم قدرت می شود رخ دادن خطاهای اتصال کوتاه است اما با حفاظت مناسب و بهره برداری صحیح می توان اثرات نامطلوب آن ها را کاهش داد. یکی از مباحث مطرح در حفاظت و بهره برداری از سیستم های قدرت دسته بندی خطاها است. دسته بندی خطاها یکی از نیازهای اصلی اکثر روش های مکان یابی خطا است. بعلاوه با حرکت کردن سیستم های قدرت به سوی هوشمند شدن، دانستن دسته خطایی که در سیستم رخ داده است برای اتخاذ تصمیمات بعدی و بهره برداری مناسب ضروری است. در این پایان نامه روش جدیدی برای دسته بندی خطاها ارائه شده است . در این روش از مقادیر فازوری جریان و ولتاژ و مولفه های متقارن آن ها استفاده شده است. در روش پیشنهادی با استفاده از مقادیر فازوری و مولفه های متقارن، یک معیار مناسب برای دسته بندی خطاها معرفی شده و برای انجام دسته بندی از شبکه های عصبی مصنوعی استفاده شده است. با بررسی مقادیر معیار معرفی شده در خطاهای مختلف به انتخاب شبکه عصبی مناسب پرداخته شده و شبکه های عصبی خود سازمان ده انتخاب گردیده اند. در پایان روش پیشنهادی بر روی یک سیستم قدرت نمونه تست شده است. نتایج این آزمایشات نشان می دهد که روش پیشنهادی خطاهای آزمایشی را به درستی دسته بندی کرده است. بعلاوه روش پیشنهادی از سرعت بالایی برای دسته بندی خطاها برخوردار است. به همین دلیل می-توان روش ارائه شده را به عنوان روش مناسبی برای دسته بندی خطاهای اتصال کوتاه در سیستم-های قدرت دانست.

قابلیت اطمینان شبکه های توزیع انرژی الکتریکی یکی از موارد اساسی است که توجه بسیاری از شرکت های فعال در بخش توزیع را به خود جلب کرده است. سیستم های اتوماسیون توزیع ( das) و واحد های تولید پراکنده (dg ) در شبکه های توزیع جهت بهبود شاخص های قایلیت اطمینان سیستم اهمیت زیادی یافته اند. پایان نامه حاضر متشکل از دو پروژه تحقیقاتی می باشد. پروژه اول به جایابی بهینه کلید های دستی و اتوماتیک در سیستم های اتوماسیون توزیع ( das) فاقد واحد های تولید پراکنده ( dg)، می-پردازد. تعداد کلید های دستی و اتوماتیک نیز در این پروژه به عنوان متغیر های مسئله در نظر گرفته شده اند. تابع هدف در این پروژه افزایش صرفه جویی اقتصادی ضمن کاهش مجموع هزینه وقفه مشترکین (cic ) و هزینه خرید و نگهداری کلید ها (spmc ) می باشد. در این پروژه روابطی دقیق جهت برآورد شاخص cic، با در نظر گرفتن کلیه حالات خطا در شاخه های مختلف و نرخ خطای متفاوت برای هر شاخه، و همچنین نرخ بارگذاری ساعتی، روزانه و ماهیانه متفاوت، ارائه شده است. همچنین از یک روش دقیق نردبانی جهت تعیین باس بارهای از دست رفته، کلیدهایی که بایدسویچ کنند و زمان وقوع خطا در هر حالت، استفاده شده است. برای بهینه سازی مسئله از الگوریتم ژنتیک به عنوان ابزار بهینه سازی استفاده شده است. کارآیی روش پیشنهادی از طریق انجام آزمایش روی شبکه استاندارد 123 باس بار ieee، نشان داده شده است. پروژه ی دوم یک روش اصلاح شده الگوریتم ترکیبی جهش قورباغه (sfla ) را برای جایابی همزمان کلید های خط و همچنین واحد های dg، در سیستم های das ارائه می کند. در این پروژه همچنین تعداد کلید ها و اندازه واحد های dg متغیر در نظر گرفته شده اند. در روش پیشنهادی از ترکیب فازی چندین تابع هدف به عنوان تابع هدف کلی مسئله استفاده شده است. همچنین یک تابع عضویت فازی برای هر تابع هدف در نظر گرفته شده است. اولین تابع هدف بهبود قابلیت اطمینان سیستم ضمن مینیمم کردن شاخص cic می باشد. تابع هدف دوم کاهش شاخص spmc می باشد. توابع هدف سوم و چهارم کاهش تلفات توان اکتیو و بهبود پروفیل ولتاژ شبکه می باشد. این پروژه همچنین یک روش جدید جهت محاسبه شاخص های cic و spmc در حضور واحد های dg ارائه می کند. همچنین از یک شبکه توزیع حلقوی kv 11 دارای 95 باس بار جهت شبیه سازی مسئله استفاده شده است. نتایج حاصل بهبود قابل ملاحظه ای را در پارامتر های قابلیت اطمینان سیستم، کاهش تلفات توان اکتیو و همچنین کاهش قابل توجه انحراف ولتاژ با اعمال روش پیشنهادی به شبکه مورد مطالعه را نشان می دهد. در پایان جهت بررسی کارآیی روش در مقایسه با سایر الگوریتم ها، الگوریتم ژنتیک (ga ) نیز به مسئله اعمال شده است و نتایج حاصل با یکدیگر مقایسه شده اند. نتایج این مقایسه از روند همگرایی بهتر و سریعتر sfla اصلاح شده نسبت به ga خبر می دهد.

کاهش انرژی الکتریکی تلف شده یکی از مهمترین مسائل مورد بحث در شبکه های توزیع انرژی الکتریکی می باشد. شرکت های تامین و توزیع انرژی الکتریکی به منظور کاهش هزینه ها و همچنین افزایش سود تولید انرژی الکتریکی همواره سعی در کاهش انرژی تلف شده داشته اند. امروزه استفاده از منابع تولیدات پراکنده رو به افزایش می باشد. یکی از مزایای استفاده از منابع تولید پراکنده کاهش سطح انرژی الکتریکی تلف شده می باشد. استفاده از منابع تولید پراکنده می تواند باعث کاهش چشمگیری در سطح انرژی تلف شده شود، در صورتیکه مکان نصب و ظرفیت آن ها به طور مناسب انتخاب شود. در این پایان نامه به تعیین مکان و ظرفیت بهینه منابع تولید پراکنده با در نظر گرفتن الگوی بار شبکه جهت کاهش تلفات پرداخته شده است. تابع هدف معرفی شده جهت کاهش تلفات با استفاده از الگوریتم بهینه سازی اجتماع ذرات بهینه شده است. در روش پیشنهادی منحنی بار مرتب شده با استفاده از منحنی بار شبکه بدست آمده است. سپس منحنی مرتب شده، به سه بخش بار سبک، متعادل و پیک تقسیم شده است. برای هر بخش شاخص های متوسط توان و زمان محاسبه شده و سپس در تابع هدف پیشنهادی مورد استفاده قرار گرفته شده است. برای اینکه نتایج واقع بینانه باشد رشد بار نیز در تابع هدف در نظر گرفته شده است. روش پیشنهادی بر روی قسمتی از شبکه توزیع واقعی پیاده شده است و مکان نصب و ظرفیت بهینه منابع تولید پراکنده با در نظر گرفتن الگو و رشد بار با استفاده از الگوریتم اجتماع ذرات یافته شده است. در این پایان نامه فرض شده است که الگوی بار باس ها در هر نقطه، از الگوی بار شبکه تبعیت می کند. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که روش پیشنهادی در شرایط بار وزنی معادل کمترین میزان انرژی الکتریکی تلف شده نسبت به سایر شرایط بار گذاری مثل بار سبک، متعادل یا بار پیک را دارد.

افزایش میزان هارمونیک ها که به دلیل کاربرد روزافزون ابزارهای الکترونیک قدرت می باشد یکی از مسائل مهم کیفیت توان در سیستم های قدرت در سال های اخیر بوده است. هارمونیک ها اثرات زیانبار زیادی بر تجهیزات شبکه و عملکرد بارهای حساس دارند. در نتیجه منابع تولید هارمونیک و عوامل افزایش میزان هارمونیکها در شبکه بایستی شناسایی شوند. بایستی در نظر داشت که بانک های خازنی می توانند سهم زیادی در افزایش میزان هارمونیک ها در یک مرتبه خاص به دلیل وقوع رزونانس داشته باشند. روش های شناسایی منابع هارمونیک به دو گروه کلی تک نقطه که بر مبنای اندازه گیری های صورت گرفته در یک نقطه از سیستم هستند و چندنقطه که بر مبنای اندازه گیری ها در چندین نقطه به صورت سنکرون هستند تقسیم می شوند. روش های چندنقطه نیاز به سیستم اندازه گیری پیچیده و گران قیمت دارند. در روش های تک نقطه نیز منبع غالب هارمونیک تنها از بین دو طرف نقطه اندازه گیری یک طرف به عنوان تولیدکننده و طرف دیگر به عنوان مصرف کننده تعیین می شود. در این پایان نامه با استفاده از بسط یک روش تک نقطه، روشی برای محاسبه مشارکت های هارمونیکی در یک سیستم چند تولیدکننده- چند مصرف کننده به جای مورد یک تولیدکننده- یک مصرف کننده که در روش های مرسوم تک نقطه وجود دارد ارائه شده است. با استفاده از این روش می توان سهم هر شاخه متصل به یک فیدر سیستم توزیع را در میزان هارمونیک های ولتاژ و جریان آن در هر مرتبه خاص تعیین نمود. در روش بیان شده امپدانسهای معادل نورتن و تونن شاخه های متصل به فیدر بایستی معلوم باشند. برای این که بتوان سهم احتمالی بانک های خازنی را نیز در میزان هارمونیک ها در نظر گرفت بایستی برای هر شاخه امپدانس مرجع تعیین نمود و از آن بجای امپدانس معادل واقعی شاخه ها استفاده کرد. در روش پیشنهاد شده امپدانس مرجع نورتن و تونن برای هر شاخه معرفی شده است که محاسبه آن تنها به داده های مولفه اصلی بارها و سایر المان های موجود در شاخه که معمولاً در دسترس هستند نیاز دارد. در نتیجه استفاده از امپدانس های مرجع پیشنهاد شده علاوه بر تعیین مشارکت های هارمونیکی منابع هارمونیک می توان تأثیر بانک های خازنی را نیز در میزان هارمونیک های فیدر تعیین کرد. شبیه سازی ها با استفاده از نرم افزار digslent بروی سیستم 13 باسه ieee انجام شده اند. نتایج نشان می دهند که شاخه های حاوی منابع هارمونیک و نیز شاخه هایی که به دلیل وجود بانک خازنی در میزان هارمونیک های فیدر موثرند با استفاده از روش بیان شده به درستی شناسایی شده اند.

در دهه های اخیر یکی از بزرگترین دغدغه های دولت ها محدود بودن ذخایر سوخت فسیلی و تجدید ناپذیر بودن آنها بوده است. لذا همه دولت ها سعی بر این دارند تا حد زیادی در مصرف سوخت های فسیلی صنایع خود صرفه جویی نموده و رو به استفاده از انرژی های پاک، رایگان و تجدیدپذیر بیاورند. انرژی باد یکی از این انرژی ها بوده که بسیار مورد توجه صنعت برق به منظور تولید توان الکتریکی در سطح بالا قرار گرفته است. در این پایان نامه، از یک مدل بهینه سازی تصادفی برای برنامه ریزی مشارکت واحدها جهت تعیین زمانبندی تولید توان ساعتی هر واحد استفاده شده است. این برنامه ریزی با توجه به قیود واحدها و محدودیت توان عبوری خطوط انجام شده است. در این پروژه، احتمال میزان وزش باد به صورت تابع احتمال توزیع نرمال فرض شده و به صورت درخت سناریو مدل می شود. احتمال هر سناریو و ارزش بار از دست رفته نیز در تابع هدف وارد می شود. همچنین در این پروژه برنامه ریزی مشارکت واحدها با توجه به عدم قطعیت تولید توان بادی و بار با استفاده از بهینه سازی فازی اجرا شده و نتایج مورد تحلیل قرار گرفته است، این مدل از نوآوری های این پروژه می باشد. علاوه بر این در این پروژه به بررسی تاثیر حضور تولید توان بادی در میزان کاهش آلودگی نیروگاه های حرارتی پرداخته شده است. روش برنامه ریزی چندمنظوره برای درنظر گرفتن توابع هدف هزینه و انتشار آلاینده ها پیشنهاد شده است. برنامه ریزی مشارکت واحدها با معیار امنیت تصادفی برروی یک شبکه سه شینه و برروی شبکه ی ieee-rts موردآزمایش قرار گرفته است. برنامه ریزی مشارکت واحدها با هدف کاهش همزمان هزینه ی بهره برداری و آلودگی تولیدی واحدهای حرارتی برروی شبکه ی30 شینه ieee و شبکه ی ieee-rts اجرا شده است. همچنین نتایج برنامه ریزی با استفاده از بهینه سازی فازی نیز برروی شبکه ی30 شینه ی ieee اجرا و نتایج آن مورد تحلیل قرار گرفته است.

رله های دیفرانسیل از حفاظت های اصلی و اولیه ترانسفورماتور قدرت هستند. بنابراین عملکرد صحیح و سریع این ادوات دارای اهمیت خاصی می باشد. در برخی موارد عملکرد نادرست رله دیفرانسیل رخ می دهد که به دلیل جریان های هجومی، اشباع ترانسفورماتورهای جریان، اضافه تحریک ترانسفورماتور و جریان تفاضلی ناشی از عدم تناسب نسبت ترانسفورماتورهای جریان به واسطه عملکرد تپ چنجر ترانسفورماتور می باشد. در میان این دلایل تأثیر جریان هجومی مهم ترین عامل خطای عملکرد رله دیفرانسیل می باشد. به همین دلیل مطالعات زیادی جهت ارائه روش های تشخیص جریان هجومی از جریان خطای داخلی در ترانسفورماتور قدرت صورت گرفته است. در این پایان نامه نیز به منظور جلوگیری از عملکرد نادرست رله دیفرانسیل، یک روش جدید برای تشخیص جریان هجومی ارائه می شود. در روش پیشنهادی از یک ابزار پردازش سیگنال به نام تبدیل موجک استفاده می شود. الگوریتم پیشنهادی بر اساس ویژگی های استخراج شده از تحلیل زمان- فرکانسی تبدیل موجک می باشد. تحلیل موجک منجر به ایجاد مولفه های فرکانسی متغیر با زمان، در سطوح فرکانسی مختلف می شود. بررسی های انجام شده در این پایان نامه، روی توزیع انرژی این مولفه ها در سطوح فرکانسی مختلف، نشان دهنده اختلاف انرژی بین جریان هجومی و جریان خطای داخلی در سطوح فرکانسی می باشد. این تفاوت جهت متمایزسازی جریان های خطا و هجومی استفاده می شود. به منظور ایجاد یک الگوی مناسب و استفاده از آن در الگوریتم پیشنهادی از یک معیار آماری به نام ضریب همبستگی استفاده می شود. فاکتور ضریب همبستگی برای بیان ارتباط بین انرژی های ضرایب تبدیل موجک در سطوح فرکانسی مختلف به کار می رود. بر این اساس یک معیار تشخیص ایجاد شده و برای جلوگیری از عملکرد رله دیفرانسیل در مورد جریان هجومی به کار می رود. نتایج حاصل از شبیه سازی و تست آزمایشگاهی صحت روش پیشنهادی را تأیید می کنند.

در چند سال اخیر به دلیل روند روزافزون رشد بار، هر روزه بر تراکم بار، پیوستگی و پیچیدگی شبکه های قدرت افزوده شده و از سوی دیگر، عدم توسعه کافی و مناسب سیستم های تولید و انتقال انرژی الکتریکی و همچنین طرح مسأله تجدید ساختار در صنعت برق و گسترش خصوصی سازی، باعث کاهش حاشیه پایداری و افزایش تراکم در شبکه گردیده است که این به معنای افزایش احتمال وقوع پیشامد در شبکه می باشد. در چنین شرایطی، اطمینان از عملکرد پایدار و مناسب شبکه، نیازمند مشاهده دقیق حالت سیستم می باشد. در حال حاضر این امر معمولا توسط سیستم اسکادا انجام می شود که تخمین حالت در این سیستم مبتنی بر اندازه گیری هایی صورت می گیرد که همزمان نبوده، تعداد نمونه ها در واحد زمان کم و از همه مهمتر اینکه این سیستم قادر به اندازه گیری فازور ولتاژ و جریان نیز نمی باشد. در نتیجه مرکز کنترل دسترسی به حالت دینامیک سیستم نخواهد داشت تا به کمک آن قادر به حفظ عملکرد عادی سیستم باشد. در چند سال اخیر با پیشرفت سیستم های مخابراتی، واحدهای اندازه گیری فازور تبدیل به یکی از مهمترین تجهیزات سیستم پایش، حفاظت و کنترل فراگیر سیستم های قدرت شده است. این تجهیزات با بهره گیری از تجهیزات پردازش سیگنال قوی و سیستم موقعیت یاب جهانی، مشکلات ذکر شده را حل نموده است. با توجه به هزینه بالای نصب این تجهیزات در تمامی شین-های شبکه و عدم وجود بستر مخابراتی مناسب، امروزه مکان یابی کمترین تعداد واحد اندازه گیری فازور به منظور رویت پذیری شبکه الکتریکی، یکی از مهمترین اهداف پروژه های مربوط به این سیستم می باشد. در این پروژه دو روش جدید به منظور جایابی بهینه این تجهیزات بر اساس جستجوی دودویی فراگیر و برنامه ریزی خطی عدد صحیح مخلوط به منظور حفظ رویت پذیری سیستم در شرایط عملکرد نرمال و همچنین شرایط خروج یک واحد اندازه گیری فازور و یا خروج یک خط ارائه شده است. در کلیه این حالت ها، اثر وجود شین های با توان تزریق صفر در سیستم لحاظ گردیده است. برای نشان دادن عملکرد این الگوریتم و ارزیابی آن، این برنامه بر روی شبکه های استاندارد 14، 30، 39، 57 و 118 شینه ieee اجرا شده و نتایج آن با سایر مقالات مشابه در این زمینه مقایسه شده است که این نتایج حاکی از کارایی موثر و مناسب روش پیشنهادی در مقایسه با روش-های دیگر است

تجهیزات دریایی تمام الکتریک به تازگی وارد صنعت و تجارت شده اند و تا قبل از آن سیستم برق آنها تنها بار های کوچکی را تأمین می نمود. با روی کار آمدن این تجهیزات ، وجود سیستم قدرت مجهز و با قابلیت اطمینان بالا ، امری اجتناب ناپذیر گشته است. مطالعاتی در مورد این سیستم قدرت جدید انجام شده ولی تعداد آن ها بسیار اندک است و هنوز این سیستم نیاز به تحلیل و بررسی های بیشتر و گاهاً نوآوری و تغییرات اساسی دارد.یکی از ویژگی های سیستم قدرت تجهیزات دریایی عدم وجود سیستم earthing است که این امر باعث ناتوانی رله ها در تشخیص خطای تکفاز به زمین می گردد.که اگر خطای تکفاز به زمین دیگری رخ دهد موجب رخداد خطای دوفاز به هم شده در این صورت رله ها تریپ داده و بار های حیاتی قطع می گردند(همانطور که می دانید قطع بار های ضروری موجب به خطر افتادن جان پرسنل می شود). در این مقاله قصد بر این است تا با استفاده از تبدیل موجک و ابزار های هوشمند (شبکه های عصبی و . . . ) ، وقوع خطای تکفاز به زمین در سیستم قدرت تجهیزات دریایی تشخیص داده شود.

نوآوری های فنی و تغییرات اقتصادی و زیست محیطی و مشکلات ناشی از احداث و نگهداری نیروگاه های بزرگ و تلفات زیاد شبکه های سراسری انتقال و توزیع باعث ورود روزافزون منابع تولید پراکنده در سیستم های قدرت شده است. واحدهای تولید پراکنده تأثیرات قابل توجهی از جمله کاهش تلفات و بهبود پروفایل ولتاژ و به خصوص بهبود قابلیت اطمینان را روی شبکه های توزیع به وجود می آورند. این بهبود پارامترهای سیستم به مشخصات، تکنولوژی و مکان اتصال به شبکه این واحدها وابسته است. که این امر موید ضرورت مکان یابی و ظرفیت یابی مناسب واحدهای تولید پراکنده در کم ترین هزینه تحمیلی به سیستم می باشد. به علت ساختار غالباً شعاعی شبکه های توزیع در صورت رخ دادن خطا به جهت عدم امکان بازیابی بار، خاموشی های طولانی مدت به مشترکین اعمال می شود. واحدهای تولید پراکنده می توانند با تأمین انرژی مصرف کنندگان پایین دست، مدت زمان خاموشی ها و تعداد مصرف کنندگان که تحت تأثیر خطا قرار می گیرند را کاهش داده و شاخص های قابلیت اطمینان را کاهش می دهد. در پژوهش حاضر از دو روش الگوریتم ژنتیک (ga ) و الگوریتم بهبود یافته جهش قورباغه (msfla ) برای جایابی واحد های تولید پراکنده، در سیستم توزیع استفاده می شود. جایابی با تعداد و اندازه های متغیر منابع تولید پراکنده انجام می پذیرد. در روش پیشنهادی از بهینه سازی چند هدفه با استفاده از ضرایب وزنی برای ترکیب چندین تابع هدف به عنوان تابع هدف کلی استفاده شده است. تابع هدف کلی از چهار زیر تابع شاخص متوسط تعداد دفعات خاموشی سیستم ( saifi)، شاخص متوسط مدت زمان خاموشی ( saidi)، شاخص متوسط انرژی تأمین نشده سیستم (aens ) و شاخص هزینه سرمایه گذاری و هزینه تعمیر و نگهداری و هزینه بهره برداری منابع تولید پراکنده تشکیل شده است. در این پایان نامه روشی برای محاسبه شاخص های قابلیت اطمینان ارائه شده است. همچنین از سیستم نمونه 34 باسهieee برای اثبات کارایی روش پیشنهادی استفاده شده است. نتایج حاصل بهبود قابل ملاحظه ای را در شاخص های قابلیت اطمینان سیستم در کم ترین هزینه تحمیلی به سیستم را نشان می دهد. در پایان پژوهش با مقایسه نتایج حاصل از دو الگوریتم پیشنهادی اعمال شده به مسئله ، کارایی الگوریتم بهبود یافته جهش قورباغه نشان داده شده است.

پایداری ولتاژ به معنی توانایی سیستم قدرت در حفظ ولتاژ حالت ماندگار باس ها در رنج قابل قبول و به ازای همه شرایط سیستم می باشد. در سیستم های قدرت گسترش یافته امروزی، جبران ساز استاتیک توان راکتیو (svc) یکی از ادوات مهم بهبود پایداری ولتاژ شبکه می باشد. این جبران ساز با تزریق توان راکتیو در محل نصب قادر است نوسانات ولتاژ ناشی از تغییر در حالت سیستم در حین تغییر ناگهانی بار و یا بروز خطا را در محدوده کنترل شده حفظ نماید و به پایداری ولتاژ سیستم کمک نماید. تعیین نقطه بهینه نصب svc به منظور دستیابی به این هدف، موضوع بسیاری تحقیقات در حوزه پایداری ولتاژ بوده است. از طرف دیگر افزایش بارگذاری در خطوط که ناشی از برخی ملاحظات اقتصادی است، باعث پر رنگ تر شدن اثرات غیرخطی سیستم گردیده است که ضرورت استفاده از روش های نوین را برای حل مسأله مکان یابی ایجاب می کند. در این پروژه مکان یابی svc به روش تحلیل استاتیک پایداری ولتاژ بر مبنای معادلات پخش بار و به کمک ضرایب مشارکت مد- باس ارائه گردیده است. به منظور وارد کردن اثرات غیرخطی معادلات پخش بار در شرایط بارگذاری سنگین، از روش تحلیلی فرم نرمال استفاده شده است. همچنین اثر نحوه مدل سازی بار بر مکان یابی نیز در این پروژه بررسی شده است. سپس مسأله بر روی یک سیستم قدرت نمونه پیاده سازی شده و با استفاده از شاخص های استاتیکی پایداری ولتاژ میزان کارایی روش در شرایط بارگذاری مختلف به ازای حالات مختلف مدل-سازی بار مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج حاصل از شبیه سازی نشان داده است که نوع مدل بار نقش بسزایی در مکان یابی svc برای بهبود پایداری ولتاژ دارد.

بارزدایی فرکانسی یکی از مهمترین سیستمهای حفاظتی، جهت حفظ پایداری سیستمهای قدرت در برابر کسری توان ناشی از اغتشاشات شدید است. امروزه با توجه به حضور مهم منابع پراکنده در بسیاری از شبکه های کوچک، مسئله حفظ فرکانس، خصوصا هنگامی که میزان تقاضا از تولید بیشتر می شود اهمیت ویژه ای پیدا کرده است. به منظور بهبود طرح های بارزدایی سنتی، تلاشهای بسیاری جهت استفاده از شیب فرکانس بعنوان شاخصی برای تعیین میزان کسری توان در سیستم قدرت صورت گرفته است. استفاده همزمان از نرخ تغییرات فرکانس به همراه اندازه گیری لحظه ای فرکانس سیستم در روشهای بارزدایی فرکانسی به میزان قابل توجهی کارایی آنها را در تعیین میزان دقیق کسری توان افزایش داده و پروفایل فرکانس را بهبود بخشیده است. این تحقیق روشهایی را ارائه می کند که در آنها با اندازه گیری مداوم فرکانس و متوسط نرخ تغییرات فرکانس، مقدار بهینه ای از بار برای ثابت نگه داشتن فرکانس از سیستم قطع می شود. شبیه سازی دو سیستم تست نمونه جزیره ای و اجرای روشهای بارزدایی پیشنهادی بر روی آنها، کارایی روشهای پیشنهادی را در حذف مقدار بهینه ای از بار جهت پایدارسازی فرکانس سیستم نشان می دهد. از ویژگی مهم این روشها می توان به سرعت آنها در قطع مقدار بهینه ای از بار در لحظه اغتشاش و بهبود پاسخ منحنی فرکانسی سیستم نسبت به طرح های مشابه اشاره کرد.

امروزه نگرانی های مربوط به اتمام سوخت های فسیلی و منابع تجدیدناپذیر و نیز آلودگی های زیست محیطی ناشی از مصرف بی رویه این منابع، به یکی از معضلات جوامع مدرن امروزی تبدیل شده است. در مواجه با این مساله، استفاده از انرژی های پاک و منابع تجدیدپذیر مورد توجه قرار گرفته است. استفاده از خودروهای برقی به جای خودروهای درونسوز، یکی از راهکارهای تکنولوژی مدرن در جهت حفظ منابع تجدیدناپذیر، کاهش آلودگی هوا و ... می باشد. علاوه بر این قابلیت های نوین ارتباطی در شبکه های هوشمند آینده، این امکان را فراهم خواهد ساخت تا از انرژی ذخیره شده در باتری خودروهای برقی برای پشتیبانی شبکه های قدرت استفاده شود. خدماتی از قبیل هموارتر کردن منحنی بار شبکه، کنترل فرکانس سیستم، تامین ذخیره چرخان و ... در جهت پشتیبانی شبکه قدرت مورد توجه قرار می گیرد. در این پایان نامه، ابتدا امکان کنترل فرکانس یک شبکه قدرت کوچک با تجمیع و مدلسازی خودروهای برقی موجود در شبکه، بررسی شده است. مدیریت متمرکز خودروهای پراکنده در شبکه و برنامه ریزی برای استفاده موثر از شارژ مازاد بر نیاز موجود در باتری آنها، از مهم ترین مسائل مورد بحث متخصصین شبکه های هوشمند می باشد. حل این معضل تنها از طریق یک نهاد مستقل برای ارائه خدمات شارژ، تجمیع و مدیریت خودروها امکان پذیر خواهد بود. برنامه ریزی بهینه این نهاد برای کسب سود ماکزیمم بویژه در محیط تجدید ساختار یافته، از موضوعات مورد توجه محققین شبکه های هوشمند می باشد. بنابراین یک برنامه ریزی بهینه با استفاده از الگوریتم ژنتیک برای کسب سود ماکزیمم توسط نهاد گردهم آورنده خودروهای برقی از بازار ذخیره چرخان ارائه شده است. شبیه سازی و مطالعه موردی یک سیستم سه باسه، قابلیت خودروهای برقی در کنترل فرکانس شبکه قدرت را تایید می کند و تاثیر تامین ذخیره چرخان با خودروهای برقی در کنترل فرکانس شبکه مورد بررسی قرار می گیرد.

چکیده شبکه های توزیع سنتی ماهیتی شعاعی دارند که به واسطه ی یک منبع تغذیه ازشبکه ی سراسری تغذیه می شوند. سیستم حفاظت این گونه شبکه ها نیز بر مبنای شعاعی بودن آنها طراحی می گردد و بسیار ساده است و معمولا به وسیله ی فیوز، ریکلوزر و رله ی اضافه جریان پیاده سازی می شود. یکی از پدیده های قابل توجهی که در سال های اخیر در صنعت برق رخ داده است، حضور منابع تولید پراکنده در شبکه های قدرت می باشد. با نصب منابع تولید پراکنده درداخل شبکه های توزیع، شارش توان از حالت شعاعی خارج می گردد، در نتیجه رفتار کلی سیستم های توزیع دست-خوش تغییر می شود. بنابراین هماهنگی انجام شده بین تجهیزات حفاظتی شبکه، قبل از نصب منابع تولید پراکنده، دیگر معتبر نخواهد بود. البته میزان تاثیر تولید پراکنده بر روی هماهنگی عناصر حفاظتی بستگی به اندازه ظرفیت این منابع، نوع و نیز محل نصب آنها دارد. از این رو مطالعه ی اثرات متقابل فیدر و واحد تولید پراکنده ضروری است. هدف از این پایان نامه نیز، بررسی مشکلات ناشی از نصب منابع تولید پراکنده درحفاظت شبکه های توزیع شعاعی بوده و به منظور رفع این مشکلات ابتدا به بررسی راهکارهای متنوعی که طی سال های اخیر ارائه گردیده از قبیل: تغییر ادوات و تنظیمات حفاظتی، حفاظت های تطبیقی، حفاظت مبتنی بر عامل، محدودکننده های جریان و ... پرداخته می شود. شایان ذکر است که هرکدام از این روش ها شامل زیرشاخه هایی بوده که با توجه به شرایط و حالات خاص مورد نظر، دارای استراتژی ها و الگوریتم های خاصی می باشند و همواره با به کار گرفتن الگوریتمی جدید و ترکیبی از روشهای موجود می توان به راه کاری جدیدی به منظور طرح یک سیستم حفاظتی مناسب دست یافت. در انتها نیز بنا بر حفاظت تطبیقی و با استفاده از شبکه عصبی طراحی شده برای یک رله تطبیقی که می تواند مستقل از تعداد، اندازه و مکان منبع تولید پراکنده به بهترین شکل عمل کند مورد بررسی قرار گرفته است و با پیاده سازی بر روی یک شبکه 25باسه یک شهرک صنعتی در استان قزوین مورد ارزیابی قرار گرفته است. در این روش با دریافت سهم جریان هر منبع، ناحیه و خط خطا دیده را مشخص و رله دستورات لازم برای جداسازی و دیگر عملیات مربوط به آن ناحیه را به بریکر های مربوطه خواهد داد. همچنین پیشنهاد هایی برای بهبود پاسخ شبکه عصبی و تشخیص مکان خطا بر روی خط نیز مطرح و مورد ارزیابی قرار گرفته است.

پیشرفت علم، مشکلات اقتصادی، آلودگی محیط زیست و از بین رفتن سوخت های فسیلی از جمله عواملی است که بشر را به سمت استفاده از انرژی های تجدید پذیر و منابع تولید پراکنده سوق داده است. از این رو متخصصان به بررسی رفتار سیستم های قدرت در حضور منابع تولید پراکنده روی آوردند چرا که در صورت استفاده نادرست این منابع در شبکه برق، علاوه بر این که هیچ فایده ای نخواهد داشت بلکه می تواند اثرات منفی هم بر روی سیستم توزیع و کیفیت برق مشتریان داشته باشد. سیستم های توزیع بصورت حلقوی طراحی می شوند اما به صورت شعاعی بهره برداری می شوند و اتصال این منابع به سیستم توزیع می تواند به میزان زیادی روی جریان و توان خطوط و اندازه ولتاژ مصرف کننده ها تأثیر گذارد. قابلیت اطمینان سیستم های توزیع یکی از اهدافی است که توجه بسیاری از محققان و کارکنان شرکت های برق را به خود جلب کرده است زیرا افزایش قابلیت اطمینان علاوه بر اینکه می تواند به لحاظ اقتصادی برای شرکت های توزیع بسیار باصرفه باشد رضایتمندی مشتریان را هم به همراه می آورد. یکی از مواردی که توجه به آن می تواند قابلیت اطمینان سیستم توزیع را تا حد زیادی بهبود بخشد و همین طور تلفات سیستم را کاهش دهد، آرایش سیستم و مکان منابع تولید پراکنده است. آرایش سیستم و مکان منابع تولید پراکنده به یکدیگر وابسته اند یعنی برای آرایش های مختلف سیستم توزیع، مکان های مختلفی برای منابع تولید پراکنده پیدا می شود و بالعکس. بنابراین برنامه ریزان و بهره برداران شبکه توزیع برای بهبود قابلیت اطمینان و کاهش تلفات، باید تأثیر آرایش سیستم و مکان منابع تولید پراکنده را بطور همزمان در نظر بگیرند.

پیش بینی بار کوتاه مدت نقش بسیار مهمی در برنامه ریزی، بهره برداری و کنترل سیستم های قدرت دارد. پیش بینی بار دقیق، باعث بهبود تصمیم گیری های عملیاتی در مورد برنامه ریزی تعمیرات و نگهداری، تخصیص ذخیره مطمئن، برنامه ریزی ورود و خروج واحدها، توزیع اقتصادی و ... می شود. پیش بینی دقیق بار کوتاه مدت با توجه به عوامل متعدد موثر بر بار، از قبیل شرایط آب و هوایی، تغییرات دوره ای روزانه، هفتگی، فصلی و عوامل اتفاقی که دارای روابط پیچیده غیرخطی با بار هستند، از پیچیدگی های خاص برخوردار می باشد و کار بسیار دشواری است. برای حل مشکلات فوق در این پایان نامه پیش بینی بار کوتاه مدت، با استفاده از شبکه های عصبی مصنوعی انجام می شود. شبکه های عصبی مصنوعی قادرند روابط غیرخطی دقیق را از میان متغیر های ورودی، با استفاده از داده های آزمایشی استخراج نمایند. هدف این پایان نامه کم کردن خطا در مسئله پیش بینی بار کوتاه مدت و به خصوص بهبود دقت پیش بینی بار روزهای خاص با استفاده از یک ساختار مناسب شبکه عصبی مصنوعی و همچنین شناخت و انتخاب موثرترین عوامل تاثیرگذار بر بار به منظور استفاده در ورودی های شبکه عصبی می باشد. جهت رسیدن به این مقصود شبکه عصبی پیش خور با الگویتم آموزشی پس انتشار مورد آزمایش قرار گرفت و نتایج خوبی به دست آمد. در این پایان نامه برای استفاده از شبکه عصبی از داده های واقعی بار و اطلاعات آب و هوایی شهرستان مشهد، که از شرکت توزیع و اداره کل هواشناسی شهرستان مشهد دریافت شده بود، جهت پیش بینی بار 24 ساعت آینده استفاده شده است.

یکی از مسائل حائز اهمیت در زمینه ایمنی شبکه های توزیع برق جلوگیری از وقوع حوادث ناگوار همچون آتش سوزی و مرگ بر اثر برق گرفتگی می باشد. از اصلی ترین این نوع رخدادها، ایجاد خطای امپدانس پایین و خطای امپدانس بالا می باشد. بهترین روش برای جلوگیری از این مسئله پیشگیری وقوع حوادث با تشخیص زودهنگام رخ دادن خطا می باشد. در این پایان نامه یک روش از ترکیب تبدیل موجک گسسته و تقریبگر تابع فازی برای تشخیص خطای امپدانس بالا در شبکه توزیع پیشنهاد شده است. این روش در ابتدا سیگنال ولتاژ فیدر را اندازه گیری و به مدت یک ثانیه ذخیره می کند. سپس سیگنال اندازه گیری شده توسط تبدیل موجک گسسته تجزیه می شود. در مرحله بعد با بررسی چندین نوع موجک مادر و سطح جزئیات سیگنال فیدر از خروجی تبدیل موجک، شاخص مناسب انتخاب می گردد. شاخص های ساخته شده به عنوان ورودی تقریبگر تابع فازی مورد استفاده قرار می گیرد. تقریبگر تابع فازی به کمک زوج های ورودی-خروجی به عنوان داده های آموزش تابع رخداد خطا را تقریب می زند. سپس این سیستم توانایی تشخیص وقوع یا عدم وقوع خطای امپدانس بالا برای یک داده جدید را دارد. در این پایان نامه از دو شبکه توزیع نمونه شعاعی و حلقوی برای شبیه سازی استفاده می گردد که این دو دارای انواع بارهای خطی و غیرخطی در باس های تغذیه خود می باشد. در کنار تنوع بالا در مدل های بار الکتریکی، سه نوع مدل خطای امپدانس بالا (الکتریکی، دینامیکی و ترکیبی) با حالات مختلف نیز استفاده می گردد. نتایج حاصل از شبیه سازی نشان می دهد که روش پیشنهادی توانایی تشخیص حالت کار عادی شبکه و وقوع خطای امپدانس بالا را با دقت بالا دارد.

با حضور خودروهای برقی در شبکه¬های توزیع، اهمیت اثرات مثبت و منفی آنها بر پارامترهای¬ مختلف شبکه¬ اهمیت زیادی پیدا کرده است. بنابراین در این پایان¬نامه روشی بر پایه یک الگوریتم با شروطی در محدوده توان مصرفی و پروفیل ولتاژ و با استفاده از آنالیز حساسیت برای مدیریت شارژ باتری خودروها ارائه شده است. بدین منظور برای نمونه، یک قسمت از شبکه¬ی توزیع متعادلی، با حضور تصادفی خودروهای برقی برای دریافت و انتقال شارژ باتری¬ها در منازل ، در نرم افزار digsilent شبیه¬سازی شده است. الگوریتم پیشنهادی جهت هماهنگ¬سازی دریافت و انتقال شارژ باتری خودروهای برقی بکار رفته است که اثرات مثبت قابل توجهی بر کاهش توان مصرفی و کاهش تلفات و بهبود پروفیل ولتاژ شبکه دارد. نتایج شبیه¬سازی نشان از عملکرد مناسب این الگوریتم مدیریتی است. همچنین با توجه به اهمیت موضوع تلفات شبکه توزیع ، اثر تغییر پارامترهای مقاومت و راکتانس خطوط شبکه توزیع در حضور خودروهای برقی بررسی شده و نتایج آن بدست آمده است. در نهایت جهت جامع بودن این پژوهش، خودروهای برقی برای دریافت شارژ در حالت عدم تعادل شبکه توزیع حضور یافته¬اند. نتایج خروجی پارامترهای شبکه در فازهای مختلف محاسبه شده و اثر منفی حضور آنها در حالت عدم تعادل شبکه، بررسی شده است. نتایج ارائه شده نشان می¬دهد که روش پیشنهادی حضور خودروهای برقی (با هر سطح شارژی) چه در حال دریافت یا انتقال شارژ در تمام حالت¬های شبکه را مدیریت و برنامه¬ریزی می¬کند.

و مکان نصب خازن ها و محدودیت های کیفیت توان شامل مجموع اعوجاجات هارمونیکی و توان راکتیو تزریقی خازن ها می باشد. بعلاوه اثر مدل سازی بار در جایابی خازن در این پایان نامه موردمطالعه قرار گرفته است. روش پیشنهادی الگوریتم ژنتیک و اجتماع ذرات را برای جایابی بهینه خازن ها مورداستفاده قرار داده است. الگوریتم های بیان شده بر روی دو سیستم تست 33 و 69 باسه شبیه سازی شده است. نتایج حاصل از شبیه سازی توانایی الگوریتم های ارائه شده را برای جایابی خازن ها در حضور بارهای خطی و غیرخطی نشان می دهد. ازآنجایی که وابستگی بارها به ولتاژ در شبیه سازی در نظر گرفته شده است، نتایج نشان می دهد که مدل سازی بار بر جایابی خازن ها تأثیرگذار است.

مدل¬سازی بار فرآیند بدست آوردن یک رابطه ریاضی از رفتار بار های متصل به یک باس بار مفروض در شبکه قدرت می¬باشد. در این پایان¬نامه، تعریف فوق به یک باس با تولید بالا توسط واحدهای تولید پراکنده گسترش داده شده و یک مدل ریاضی استخراج می¬گردد تا رفتار استاتیکی و دینامیکی شبکه توزیع را از دیدگاه شبکه انتقال بالادست مدل ¬نماید. با استفاده از این روابط، مجموعه عناصر موجود در شبکه توزیع به صورت بار ترکیبی مدل می¬شود. این مدل، از بارهای استاتیکی zip (امپدانس ثابت، جریان ثابت و توان ثابت) موازی با بارهای دینامیکی(موتور القایی) تشکیل شده است. برای تخمین پارامترهای مدل بار از بهینه¬سازی ازدحام ذرات استفاده می¬شود. به عنوان یک مفهوم جدید، مدل باس¬بارهای تولیدی فوق توزیع با توان تزریقی خالص به شبکه انتقال بالا¬دست بررسی می¬شود. داده¬های اندازه¬گیری مورد نیاز، از شبیه¬سازی شبکه توزیع نمونه 20 باسه نرم¬افزار etap بدست می¬آید. این داده¬ها، به عنوان داده¬های ورودی جهت تخمین پارامترها در نرم¬افزار matlab در نظر گرفته می¬شوند.

توان راکتیو یک از مهم ترین عوامل حائز اهمیت در طراحی و بهره برداری سیستم های قدرت است. امروزه با روند حرکت سیستم های قدرت به سمت ایجاد رقابت و شکستن انحصار، اهمیت سرویسهای جانبی همچون سرویس توان راکتیو و کنترل ولتاژ، رزرو چرخان، تنظیم کننده و … بیشتر نمایان شده است. از میان این سرویسهای جانبی، سرویس تامین توان راکتیو و کنترل ولتاژ دارای اهیمت بیشتری میباشند. قابلیت اطمینان یک سیستم قدرت به طور تنگاتنگ باقدرت تولید توان راکتیو و جاری شدن آن در سیستم دارد.تثبیت ولتاژ در نقاط مختلف سیستم های قدرت متاثر از حمایت توان راکتیو می باشد.

امروزه استفاده از سیستم های انتقال انرژی الکتریکی به صورت مستمر در حال افزایش است. به علت به هم پیوسته شدن سیستم های قدرت و اهمیت مسائلی چون افزایش قابلیت اطمینان سیستم در کنار استفاده بهینه از ظرفیت های موجود خطوط انتقال، به کارگیری ادوات facts به یکی از راه حل های قابل توجه و بسیار کارآمد تبدیل شده است. این ادوات بدون استفاده از عناصر بزرگ ذخیره کننده انرژی و از طریق عناصر و روش های الکترونیک قدرت، قادر به کنترل بهینه ولتاژ و تأمین توان راکتیو مورد نیاز سیستم انتقال می باشند. با به کارگیری این ادوات، ظرفیت خطوط انتقال از حدود پایداری دینامیکی بیشتر شده و به حدود پایداری حرارتی نزدیک می شود. در نتیجه، نیاز به افزایش خطوط و منابع جدید کاهش می یابد. یکی از مهم ترین و پیچیده ترین اعضاء ادوات facts، کنترل کننده یکپارچه توان (upfc) می باشد که در ساختار معمول خود، از دو مبدل ولتاژ و یک خازن تقریباً بزرگ تشکیل شده است. در این تحقیق، از مبدل ماتریسی با دو پل به جای مبدل های ولتاژ و خازن استفاده گردید که باعث حذف خازن و در نتیجه کاهش حجم و هزینه upfc می شود. مبدل های ماتریسی با دو پل که در سال های اخیر مورد توجه بسیاری قرار گرفته اند، دارای مزایای متعددی هستند که می توان به نبود خازن در ساختار آن، قابلیت انتقال توان در هر دو جهت، سینوسی بودن شکل موج های ورودی و خروجی و نزدیک بودن ضریب توان ورودی به 1 اشاره نمود. در این تحقیق، برای تحلیل upfc با مبدل ماتریسی، یک مدل پیشنهاد شد و روش کنترل برای آن، برای کنترل مستقل توان اکتیو و راکتیو با و بدون بار در سیستم قدرت تشریح گردید. سپس برای نشان دادن دقت مدل، نمودارهای کنترل توان حاصل از شبیه سازی و روابط مدل، ترسیم شدند که مشاهده شد از تطابق بسیار خوبی نسبت به هم برخوردارند. در ادامه برای هر دو حالت وجود و عدم وجود بار در سیستم قدرت، upfc با مبدل ماتریسی به خط انتقال متصل شده و شبیه سازی شد. نتایج بدست آمده از شبیه سازی نشان می دهد که این مدل، به خوبی قادر به توصیف upfc متصل به خط انتقال بوده و با دقت بالایی این کار را انجام می دهد به طوری که اختلاف مقادیر توان های کنترل شده با مقادیر مرجع آنها برای باس های فرستنده و گیرنده ناچیز است.

در این پایان نامه برای یک سیستم قدرت تک ماشین متصل به باس بینهایت که در آن upfc نصب شده باشد مورد مطالعه قرار گرفته است. برای این منظور از مدل فضای حالت خطی شده سیستم قدرت و upfc استفاده شده است. به عبارت دیگر مدل ادغام شده سیستم قدرت و upfc در این کار مورد استفاده قرار گرفته است. هدف این تحقیق طراحی و شبیه سازی کنترل کننده هایی برای ورودی های upfc است که در پی وقوع اغتشاش در سیستم قدرت با اعمال تغییر مناسب در عملکرد upfc نوسانات فرکانس پایین را میرا کنند. برای این منظور کنترل کننده های pid و فازی برای هر کدام از ورودی های upfc طراحی و شبیه سازی شده است. نتایج شبیه سازی ها نشان دهنده برتری عملکرد کنترل کننده های فازی در میرای نوسانات فرکانس پایین است. همچنین پس از بهینه کردن کنترل کننده های فازی طراحی شده توسط روش خوشه بندی c-میانگین فازی، در پی اغتشاشات یکسان نوسانات به میزان زیادی کاهش پیدا کرده اند.