از آنجا که تولید و تأمین انرژی الکتریکی مطمئن ،امروزه جزء ملزومات زندگی بشر و توسعه و پیشرفت در زمینه های مختلف می باشد، شبکه های الکتریکی بهم پیوسته بوجود آمده است .این شبکه های بهم پیوسته باید نسبت به وقوع خطاهای شدید و گذرا پایدار بمانند و تأمین انرژی الکتریکی با کیفیت مناسب تداوم یابد. یکی از فاکتور هایی که می تواند در بحث پایداری شبکه قدرت مهم باشد، پایداری نوسان اول روتور ژنراتورهای سنکرون نیروگاهها در زمان وقوع خطاهای شدید می باشد. هدف ما در این پروژه بهبود پایداری نوسان اول زاویه روتور ژنراتورهای سنکرون در شبکه برق باختر(به عنوان قسمتی از شبکه سراسری ایران) می باشد. جهت دستیابی به این موضوع ، از تجهیزی تحت عنوان statcom استفاده خواهد شد. ابتدا نقش statcom در بهبود پایداری نوسان اول روتور ژنراتورهای واحد های نیروگاهی برق باختر اثبات شده و سپس اقدام به جایابی آن با روش هایی خاص شده است . در نهایت بعد از صدها بار شبیه سازی ،بهترین مکان نصب statcom پست 230 همدان انتخاب می گردد.

در این رساله ابتدا به بحث رویت پذیری در شبکه های قدرت با در نظر گرفتن امپدانس خطوط پرداخته شده است. ثابت می شود که نسبت x به r خطوط تاثیری بر رویت پذیری شبکه ندارد. ولی مقدار امپدانس شاخه ها می تواند بر رویت پذیری (به شرط وجود رابطه ای مشخص بین امپدانس ها) تاثیرگذار باشد. همچنین، جهت تحلیل رویت پذیری در شبکه های شعاعی، روشی ساده بر مبنای فضای تهی ماتریس تلاقی اندازه گیر با شاخه پیشنهاد می شود. در ادامه، روش جدیدی برای جایابی یکپارچه و بهینه اندازه گیرهای فازوری جهت تخمین حالت توزیع (dse) مقاوم با لحاظ نمودن نرخ خرابی (fp) و نویزی (bdp) بودن pmu و همچنین رسیدن به مقداری پیش فرض برای خطای نسبی احتمالاتی (معرفی شده در این رساله) پیشنهاد می شود. عدم قطعیت بارها، خطای اندازه گیرها و ضریب همبستگی بین بارها در این جایابی اعمال شده اند. علاوه بر این، جایابی اندازه گیرها به طور یکپارچه برای مولفه های اصلی و هارمونیک ها صورت می پذیرد. ثابت می شود که وقتی fp و bdp کمتر باشد، تعداد pmu های مورد نیاز کمتر یا دقت dse (برای تعداد مساوی pmu) بهتر می شود. علاوه بر این، مکان pmu در فرایند بهینه-سازی طوری انتخاب می شود که رویت پذیری شبکه بیشینه شده، در باس هایی با بیشترین افت ولتاژ و/ یا اختلاف فاز و/ یا نزدیک بارهای هارمونیکی قرار بگیرد. علاوه بر این، روشی ابتکاری برای dse به نام بهینه سازی اجتماع ذرات بهبود یافته همبسته (com-pso) برای اعمال و تنظیم ضریب همبستگی متغیرهای حالت معرفی می شود. شبیه سازی نشان می دهد که پاسخ های روش com-pso همچنین سرعت همگرایی آن با افزایش همبستگی افزایش یافته و کارایی آن بر الگوریتم های مشارکتی (cpso)، ga و nm-pso ارجحیت دارد. نتایج شبیه سازی dse بر مبنای com-pso نشان می دهد که اعمال ضریب همبستگی بین بارها و همچنین افزایش آن باعث کاهش متوسط خطای میانگین و متوسط انحراف معیار متغیرهای حالت می شود. همچنین، اگر اندازه گیرها طوری قرار بگیرند که همه انواع بار را پوشش دهند، مقادیر خطا و انحراف معیار بیشتر بهبود خواهند یافت. نتایج شبیه سازی روی شبکه هایی مانند شبکه های تست ieee 34 و 14 باسه، شبکه شعاعی 70 باسه و شبکه 6 باسه ارایه می شود.