تا کنون راه های مختلفی برای تنظیم و هماهنگی رله های دیستانس ارائه گردیده است. در هر یک از روش ها ، تعدادی پارامتر قابل تنظیم برای هماهنگی رله های دیستانس در نظر گرفته شده است. پارمتر هایی مثل اندازه و زاویه امپدانس، زمان عملکرد زون ها، مشخصه امپدانسی زون ها و ... از جمله پارامتر های استفاده شده هستند. در این پایان نامه روش مناسبی برای رفع مشکل همپوشانی در زون های پشتیبان رله های دیستانس ارائه گردیده است. این روش، ترکیبی از روش های ارتقاء زمانی و کاهش امپدانسی برای رله های پشتیبان می باشد. الگوریتم لازم برای اجرای طرح پیشنهادی ارائه شده و نتایج شبیه سازی ها در یک شبکه عملی ارائه گردیده است. علاوه بر این روشی برای از بین بردن اثر رله های اصلی متعدد برای یک رله پشتیبان ارائه گردیده است. روش پیشنهادی با استفاده از ارتباط مخابراتی بین رله ها و استفاده از "گروه تنظیمات" رله ها، قادر به رفع مشکل مذکور از سیستم حفاظتی خواهد بود. با اعمال این طرح به سیستم حفاظتی، هر رله در هر لحظه فقط پشتیبان یک رله می باشد. نتایج اعمال طرح پیشنهادی به لایه 230کیلوولت شبکه برق منطقه ای باختر، برای این طرح نیز ارائه گردیده است. روش های پیشنهادی قادر هستند قدرت انتخابگری سیستم حفاظتی را افزایش داده و در عین حال سرعت عمل آن را نیز ارتقاء دهند.

این تجهیزات هر چند وظیفه حفاظت شبکه در مقابل اضافه ولتاژها را دارند ولی بروز اشکال در این تجهیزات علاوه بر هزینه بالا جهت تهیه و نصب آنها، همواره شبکه های توزیع و انتقال کشور را ساعت ها به حال خاموشی فرو برده اند که در پاره ای از موارد خسارت وارده از این ناحیه خیلی بیشتر از هزینه نصب و نگهداری این ادوات می باشد. در شرکت برق منطقه ای باختر نیز مشکلی از لحاظ برقگیر ها وجود دارد که برخی از برقگیر ها در زمان تخلیه کردن اضافه ولتاژها به زمین دچار مشکل شده و به اصطلاح منفجر می شوند. لذا مبنای تعریف این پروژه، شناسایی عوامل موثر در این پدیده و کاهش اثر این عوامل می باشد. در این پروژه سعی شده است در ابتدا به معرفی و شناسایی انواع برقگیرها و نحوه عملکرد آنها پرداخته شود. در ادامه به تست ها و نتایج آن که مهمترین قسمت در این پروژه می باشد اشاره می گردد. این تست ها، خود نمایان کننده عیوب عملکردی این برقگیرها می باشد که با توجه به نتیجه آن می توان راهکار مناسب را جهت کاهش این مشکلات بیان نمود که این راهکارها در یک فصل مجزا به صورت مفصل عنوان گردیده است. راهکارهایی از جمله اعمال ولتاژ ضربه و اعمال ولتاژ dc برای تشخیص برقگیر سالم و معیوب معرفی گردیده و به طور مفصل توضیح داده می شود.

یکی از مباحث مهم در ارتباط با تولید، انتقال، توزیع و مصرف انرژی الکتریکی، زمین کرن تجهیزات الکتریکی (و حتی غیر الکتریکی فلزی) است. حفاظت در برابر شوک های الکتریکی ، اضافه ولتاژهای پرخطر و تثبیت ولتاژ نقطه صفر خنثی مدارهای الکتریکی مهم ترین اهداف زمین کردن تجهیزات الکتریکی است. تاکنون در این زمینه استانداردها، آیین نامه ها و سیستم های پیشنهادی متعددی مورد مطالعه قرار گرفته است. در این پروژه سعی بر آن بوده که این استانداردها و روش های تعریف شده در آن مطالعه شود و با شبیه سازی برای مسئله اصلی خود یعنی اتصال ژنراتور 400ولت به شبکه توزیع 20کیلوولت دانشگاه تفرش، این روش ها ارزیابی و مورد آزمون قرار گیرند و در نهایت یک سیستم زمین مناسب که ایمنی شبکه را درهنگام وقوع خطا فراهم آورد، ارائه گردد.

در این پروژه، ابتدا تاثیر منابع تولید پراکنده بر سیستم حفاظتی مورد مطالعه قرار می گیرد و سپس بازیابی هماهنگی حفاظتی بین تجهیزات حفاظتی شبکه بعد از نصب منابع از طریق نصب محدودساز های جریان خطا بررسی می گردد. برای این منظور، اندازه این محدودسازهای جریان و تنظیمات تجهیزات حفاظتی بعد از نصب منابع تولید پراکنده به نحوی تعیین می گردد که علاوه بر بازیابی هماهنگی بین تجهیزات حفاظتی، مجموع هزینه های ناشی از طرح حفاظتی بهینه گردد. این هزینه ها شامل هزینه تعویض تجهیزات حفاظتی، هزینه ناشی از افزایش احتمالیِ سطح مقطع کابل ها و قدرت قطع کلید ها و ریکلوزرها و هزینه محدودساز جریان خطا می باشد. در واقع در این پروژه برای دستیابی به نتایج بهتری در بازیابی هماهنگی و نیز کاهش هزینه های ناشی از طرح حفاظتی، محدودیتِ عدم تغییر تنظیمات حفاظتی برداشته شده است. برای این منظور ظرفیت منابع تولید پراکنده، ثابت و نقاطی برای برای نصب آن ها در نظر گرفته شده است و در نهایت، مسئله هماهنگی حفاظتی و کاهش هزینه ها مورد بررسی قرار گرفته است. برای شبیه سازی طرح ارائه شده از یک شبکه نمونه توزیع شامل سه منبع تولید پراکنده و تجهیزات حفاظتی توزیع شامل رله جریان زیاد، ریکلوزر و فیوز استفاده شده و از برنامه های هماهنگی کامپیوتری برای بهینه سازی عملکرد سیستم حفاظتی استفاده شده است. برای بهینه سازی مسئله نیز تابع هدف مناسب ارائه و از الگوریتم ژنتیک استفاده شده است.

رله نقش مهمی را در حفاظت از سیستم قدرت ایفا می نماید. هنگام نصب رله های حفاظتی، موضوع خیلی مهم تست رله است. هدف از تست حالت گذرای رله مشخص کردن این موضوع است که آیا یک رله تحت شرایط بحرانی سیتم قدرت می تواند به درستی عمل کند. این پایان نامه تحقیقی در مورد تست حالت گذرای رله ها و روش شناسی آن ارائه می دهد. در این تحقیق جهت تست حالت گذرای رله های دیستانس شامل تست های تطبیقی و کاربردی، به جای فقط یک سناریو برای تست چندین سناریو در نظر گرفته می شود و رفتار رله در مقابل خطاهای مقاومتی بررسی می گردد. در این پایان نامه پنج سناریو به تست دینامیک اضافه می شود. همچنین، در این پایان نامه برای مدل سازی رله ها از روش های تخمین فازور مختلفی استفاده می شود و بهترین روش از میان آنها تعیین می گردد. در این مطالعه یک سیستم قدرت استاندارد برای تست تطبیقی معرفی می شود. قسمتی از شبکه 400 کیلو ولت غرب ایران و قسمتی از شبکه 63 کیلو ولت شهر اراک به منظور تولید شکل موج های مورد نیاز برای تست کاربردی مورد استفاده قرار می گیرد. در این مطالعه یک رله دیستانس در نرم افزار pscad/emtdc مدل می گردد سپس از این مدل برای تست حالت گذرا استفاده می شود. در بررسی انجام شده در این تحقیق، رله دیستانس micom p442 که در پست اراک 5 و روی خط اراک 1 قرار دارد به صورت دینامیکی تست می شود. این پایان نامه همچنین نشان می دهد که نرم افزار pscad/emtdc بهترین انتخاب به عنوان ابزار شبیه سازی در تست حالت گذرا است.

هدف از انجام این پروژه، هماهنگی بهینه تجهیزات شبکه های توزیع است که با استفاده از دو نرم افزار matlab و digsilent انجام گرفته است. پیاده سازی برنامه هماهنگی در نرم افزار digsilent و بهینه سازی نتایج هماهنگی با استفاده از الگوریتم ژنتیک نرم افزار matlab انجام گرفته است. تفاوت این برنامه هماهنگی با برنامه های موجود اینست که این برنامه دارای انعطاف زیادی است و قابلیت استفاده از انواع منحنی های مشخصه برای رله ها و وصل کننده های مجدد را دارد و همچنین می توان از رنج های دلخواه برای فیوزها بهره برد. ضمن اینکه در صورت نیاز می توان نوع خاصی از رله یا فیوز را نیز تعریف کرد. قابلیت دیگر این برنامه است که می توان بهترین نتایج بدست آمده را به شبکه اعمال و سپس درستی عملکرد تجهیزات حفاظتی را بصورت دینامیکی ارزیابی کرد. این ارزیابی شامل ارزیابی عملکرد صحیح رله، فیوز، وصل کننده مجدد با فیوز و همچنین وصل کننده مجدد با سکشنالایزر است. نکته قابل ذکر این است که هماهنگی سکشنالایزر با وصل کننده مجدد تاکنون در هیچ برنامه ای در نظر گرفته نشده است. بطور کلی الگوریتم هماهنگی نوشته شده بصورتی است که همه تجهیزات شامل رله، فیوز و وصل کننده مجدد به نحوی مناسب و بهینه تنظیم و هماهنگ می شوند. در انتها برنامه هماهنگی بر روی سه شبکه نمونه اجرا و نتایج آن ارائه شده است. البته قابل ذکر است که این برنامه را می توان برای هماهنگی تجهیزات شبکه های واقعی هم استفاده کرد.

استفاده از ادوات facts در شبکه های برق، به دلیل توانایی های زیادشان در امر کنترل شبکه هر روز مطلوبیت بیشتری می یابد. در میان ادوات مذکور، ipfc تنها عنصری است که قابلیت تنظیم توان های اکتیو و راکتیو چند خط را بصورت همزمان دارا می باشد. حضور ادوات facts در سیستم های قدرت مشکلاتی را برای رله های حفاظتی به وجود می آورد. به طور خاص در مورد ipfc، وجود مبدل های آن به عنوان منابع ولتاژ سری در حلقه اتصال کوتاه موجب می شود که امپدانس مولفه مثبت که توسط رله های دیستانس اندازه گیری می گردد، نشان دهنده فاصله رله تا محل اتصال کوتاه نباشد و رله را در معرض اضافه/ کم دسترسی و عملکرد اشتباه برای عیوب خارج از زون قرار دهد. بنابراین عملکرد رله ها برای چنین شرایطی باید دقیقا مطالعه گردد. در برخی از مقالاتی که تاکنون در این رابطه ارائه شده اند، با جابجایی نواحی امپدانسی رله دیستانس و مقادیر تنظیمی آن، اثرات ادوات facts بر رله های دیستانس کاهش داده شده است، ولیکن، همانطور که نشان داده خواهد شد بعلت عملکرد کنترلرها در لحظه خطا، این روش ها قابل اعتماد نیستند و خطای بالایی دارند. در این پایان نامه روشی نوین ارائه شده که در آن با تغییراتی در سیستم کنترلی مبدل ها، تاثیرات ولتاژهای تزریقی مبدل ها در لحظه خطا، به حداقل کاهش داده شده است. در این روش توسط یک بلوک تشخیص دهنده ی خطا در لحظه خطا، فرمانی صادر می شود و دامنه ولتاژهای تزریقی کنترلرها و در نتیجه مبدل ها صفر می شود. بنابراین با این روش از اثرات منفی مذکور بر امپدانس محاسباتی رله در حین و بعد از خطا جلوگیری می شود. روش مذکور بر روی یک شبکه نمونه 8 باسه ieee پیاده شده و نتایج شبیه سازی های انجام گرفته در نرم افزار pscad/emtdc، کارایی روش پیشنهادی را نشان داده است.

به منظور بهره بردن از حداکثر ویژگی های مثبت منابع تولید پراکنده، جایابی و تعیین ظرفیت بهینه این منابع در شبکه های توزیع غیر قابل اجتناب است، بطوری که تحقیقات نشان می دهند اگر این فرآیند مهم در نصب منابع تولید پراکنده در نظر گرفته نشود، نه تنها اهداف و ویژگی های مثبت مد نظر از نصب منابع تولید پراکنده حاصل نمی گردند، بلکه ممکن است وضعیت بدتر از حالت قبل از نصب منابع نیز شود. تاکنون محققین بسیاری براساس پارامترهای مختلف نظیر پروفیل ولتاژ، سطح اتصال کوتاه، مسائل اقتصادی و مسائل کیفیت توان، در کنار محدودیت های موجود در این زمینه به جایابی و تعیین ظرفیت منابع تولید پراکنده و عمدتاً بر اساس سه روش کلاسیک، ابتکاری و تحلیلی پرداخته اند. لازم به ذکر است که بیشتر مطالعات صورت گرفته در این زمینه تنها به منظور بهبود یک پارامتر(عمدتا تلفات) انجام شده است. در این پایان نامه ابتدا به مطالعه و بررسی دقیق کارهای صورت گرفته در گذشته و روش های به کار گرفته شده در آن ها پرداخته می شود و مشکلات و محدودیت هایشان به صورت موشکافانه بررسی خواهد شد. سپس با در نظر گرفتن کلیه فاکتورهای فنی و اقتصادی مرتبط با نصب منابع تولید پراکنده نظیر تلفات، پروفیل ولتاژ، سطح اتصال کوتاه و سود و هزینه های ناشی از نصب این منابع به مکان یابی و تعیین ظرفیت بهینه منابع تولید پراکنده در پست های فوق توزیع پرداخته خواهد شد. همچنین در این پایان نامه برای اولین بار پارامتر پدافند غیرعامل به منظور کاهش اثرات مخرب ناشی از وقوع زلزله بر روند تولید منابع تولید پراکنده، وارد پروسه جایابی و تعیین ظرفیت بهینه منابع تولید پراکنده شده است. دیگر ویژگی روش ارائه شده در این پایان نامه آن است که کلیه فاکتورهای در نظر گرفته شده برای جایابی و تعیین ظرفیت به پول تبدیل شده اند. بدان معنا که تاثیر فاکتورهای فنی مد نظر بر شبکه شناسایی شده و معادل پولی آن ها استخراج می شود و در کنار پارامترهای اقتصادی که خود از جنس پول هستند، تابع هدف مسئله جایابی را تشکیل می دهند. همچنین از آن جا که همواره یکی از مشکلات مطالعات گذشته عدم تعیین تعداد بهینه منابع تولید پراکنده برای جایابی و تعیین ظرفیت بوده است، لذا این پایان نامه برای رفع این مشکل قدم موثری برداشته است. الگوریتم ارائه شده در این پایان نامه بر روی شبکه فوق توزیع شرکت برق منطقه ای باختر تست شده است. این الگوریتم به کمک الگوریتم بهینه سازی ژنتیک که در نرم افزار matlab نوشته شده است، بهینه می شود. لازم به ذکر است که شبکه مورد مطالعه در نرم افزار digsilent شبیه سازی شده است. بنابراین این دو نرم افزار با هم لینک شده اند تا نرم افزار digsilent وظیفه تحلیل شبکه و matlab وظیفه بهینه نمودن تابع هدف را عهده دار باشد. از نتایج بدست آمده مشخص است که با استفاده از الگوریتم ارائه شده در این پروژه، شرکت های برق منطقه ای قادر خواهند بود توازنی را میان سود و هزینه های نصب منابع تولید پراکنده ایجاد کنند بطوری که بهبود پارامترهای فنی شبکه دارای توجیه اقتصادی برای این شرکت ، باشد. الگوریتم ارائه شده در این پروژه برای جایابی و تعیین ظرفیت بهینه منابع تولید پراکنده انعطاف پذیر بوده و قابلیت اجرا بر روی هر شبکه فوق توزیع دلخواه را دارد.

شبکه توزیع به دلیل استفاده از حداکثر توان، در محدوده مرز پایداری می باشد. هرگاه بنا به هر دلیلی، شبکه توزیع به سمت ناپایداری برود، رله ها عمل خواهند کرد و سیستم جزیره ای غیرعمدی را بوجود می آورند. هنگامی که یک سیستم توزیع با واحدهایdg جزیره ای شود، اغلب فرکانس تغییر خواهد کرد. اگر تولید اضافی باشد فرکانس افزایش می یابد یا اگر بار اضافی باشد فرکانس کاهش می یابد. بنابراین اگر dgها در ماکزیمم توان کار کنند و همچنان فرکانس کاهش یابد، برای ایجاد تعادل بین توان تولیدی و مصرفی در سیستم جزیره ای بارزدایی باید انجام گردد. در بارزدایی، باید سیستم جزیره ای از نظر هزینه و تکنیکال بهینه گردد. در سیستمهای قدرت بالا، روشهای رایج بارزدایی براساس نرخ تغییر فرکانس و افت فرکانس می باشند ولی در سیستم جزیره ای، بارزدایی براساس نرخ تغییر فرکانس به گونه ای انجام می گردد که توان درخواستی معادل توان منابع تولید پراکنده باشد. در تحقیق پیش رو ، روشهایی نوین برای بارزدائی به منظور پایداری سیستم جزیره ای در حالتی که تنها منابع توان تولید پراکنده وجود دارند ارائه می شود. اساس روش اول بر مبنای نرخ تغییر فرکانس در پله اول و افت فرکانس در پله های بعد می باشد. همچنین روش دیگری برای ارزیابی انجام شده است، که در صورت غیرمجاز بودن درصد تغییرات ولتاژ سیستم جزیره ای، قطع بار در پله اول بر مبنای نرخ تغییر فرکانس انجام می شود. درمرحله بعد، بارزدائی براساس درصد تغییرات ولتاژ و افت فرکانس انجام می گیرد بطوریکه با اندازه گیری این دو مورد به طور جداگانه یکی از بارها از سیستم خارج می شود. در این راستا جدولی از بارها تشکیل می شود و براساس نرخ تغییر فرکانس و تمایل به پرداخت هر مشترک اولویت بندی می شود. بعد از تشکیل یافتن سیستم جزیره ای، در حداقل زمان (نیم سیکل اول بعد از سیستم جزیره ای) نرخ تغییر فرکانس سیستم با توجه به جدول تهیه شده مورد ارزیابی قرار می گیرد. براساس این ارزیابی، قطع بار در پله اول انجام می شود. درمرحله بعد، بارزدائی در روش اول براساس افت فرکانس انجام می گیرد بطوریکه با کاهش هر 0.5 هرتز از فرکانس، یکی از بارها از سیستم خارج می شود. در مرحله دوم به بعد بارزدایی در روش دوم براساس استانداردهای موجود در این زمینه انجام می گردد. این روش ها در 3 مورد(سناریو) انجام شده است. دراین موارد، بار با وابستگی به ولتاژ و فرکانس مدل شده است و برای بارهای سیستم جزیره ای اولویت های متفاوت در نظر گرفته شده است. همچنین 1مورد با مدل بار توان ثابت ارائه شده است. نتایج نشان داده است که روش های ارائه شده کاملا flexibleاست و در زمان ناپایداری دارای افت فرکانس کمتری بوده و سیستم جزیره ای سریعتر به پایداری می رساند.

استفاده از منابع تولید پراکنده در سیستم های ریزشبکه در حال تبدیل شدن به یک روش عمومی برای مهیا کردن توان الکتریکی مطمئن برای بارهای حساس شده است. ریزشبکه دارای دو مد عملکرد متصل به شبکه اصلی و جزیره ای است. در مد متصل به شبکه اصلی، ولتاژ و فرکانس ریزشبکه توسط شبکه اصلی کنترل می شود و dgهای ریزشبکه توان های از پیش تعیین شده ای را تزریق می کنند. ریزشبکه ممکن است به دلیل خطا و یا برنامه ریزی از قبل، جزیره ای شود. در این مد عملکرد تنظیم ولتاژ، فرکانس و تأمین بارهای ریزشبکه بر عهده dgهای آن است. هدف این رساله مدل کردن، کنترل و مدیریت توان ریزشبکه است. کنترل dgهای ریزشبکه می تواند به دو روش متمرکز و غیرمتمرکز انجام شود. در روش متمرکز نیاز به واحد کنترل کننده مرکزی و لینک ارتباطی بین dgها است. در-حالیکه در روش غیرمتمرکز برای کنترل توان dgها و هماهنگی بین آن ها نیاز به هیچ گونه ارتباطی وجود ندارد. یکی از معمول ترین روش های کنترل غیرمتمرکز، روش دروپ است. در این روش فقط از کمیت های اندازه گیری شده خروجی dgها برای کنترل آن ها استفاده می شود و نیاز به ارتباطی بین واحدهای dg برای هماهنگی آن ها نیست. در این رساله ابتدا انواع روش های کنترلی برای کنترل تقسیم توان بین dgهای ریزشبکه بررسی شده و از میان کنترل کننده های موجود، کنترل کننده هایی برای مدهای متصل به شبکه و جزیره ای پیشنهاد شده است. به منظور عملکرد بهتر این کنترل کننده ها، پارامترهای آن ها بهینه سازی می شوند. برای این منظور از الگوریتم های ژنتیک و pso و روش فازی استفاده می شود. موثر بودن روش های کنترلی از طریق شبیه سازی هایی در نرم افزار matlab/simulink ثابت شده است. خروجی این شبیه سازی ها نشان می دهد که بهینه سازی پارامترها به طور صحیح انجام شده است.

در سال های اخیر استفاده از منابع تولید پراکنده به دلیل شرایط مناسب اقتصادی و مزایای بسیاری که می توانند ایجاد کنند مورد توجه بسیاری کشورها قرار گرفته است. از طرفی با توجه به اینکه امروزه با تجدیدساختار صنعت برق و نیز گسترش بازار رقابتی، مشترکین نسبت به پارامترهای فنی و قابلیت اطمینان تأمین برق مورد نیاز خود آگاه تر شده-اند تولیدکنندگان هم به دنبال روش هایی برای این پارامترها در برق تولیدی خود هستند که استفاده از منابع تولید پراکنده یکی از روش های مطمئن و اقتصادی برای این منظور می باشد. منبع تولید پراکنده ی نصب شده می تواند در مُدهای عملکرد مختلفی بهره برداری گردد. در سه دهه ی اخیر، مطالعات بسیاری در زمینه ی تأثیر تولید پراکنده بر پارامترهای مختلف شبکه های توزیع، نحوه-ی انجام این مطالعات با حضور منابع تولید پراکنده، تعیین مکان و ظرفیت بهینه ی تولید پراکنده به منظور بهبود این پارامترها ارائه شده است. در این پایان نامه ابتدا به مطالعه و بررسی دقیق کارهای صورت گرفته در گذشته و روش های به کار گرفته شده در آن ها پرداخته می شود و مشکلات و محدودیت هایشان به صورت موشکافانه بررسی خواهد شد. سپس با در نظر گرفتن سه پارامتر پروفیل ولتاژ، تلفات و هزینه انرژی تامین نشده مد بهینه عملکرد منابع تولید پراکنده تعیین می گردد. جهت هموزن نمودن پارامترهای به کار گرفته، اثر پارامتر پروفیل ولتاژ که در جایابی و تعیین مد استفاده شده تبدیل به هزینه شده است. ویژگی اصلی این پایان نامه محاسبه پارامترهای مد نظر به صورت همزمان می باشد. لازم به ذکر است که در ابتدای پروژه جهت مشخص نمودن مکان مناسب جهت نصب منبع تولید پراکنده اقدام به جایابی بر اساس پروفیل ولتاژ، تلفات و هزینه قطع برق شده است. الگوریتم های پیشنهادی روی یک شبکه ی نمونه پیاده سازی شده اند. از نتایج بدست آمده مشخص می شود که با استفاده از الگوریتم های ارائه شده در این پروژه، شرکت های توزیع مالک منبع تولید پراکنده می توانند ، مُد بهینه ی عملکرد منبع خود را طوری تعیین کنند که پارامتر های مد نظر به بهترین شکل بهینه شوند.

در شبکه های قدرت، از رله های دیستانس برای حفاظت خطوط انتقال انرژی در برابر خطاهای مختلف فاز به فاز و فاز به زمین استفاده می شود. هدف این پروژه تهیه ی یک برنامه قابل انعطاف و کاربردی هماهنگی رله دیستانس با مشخصه کواد می باشد که مشکلات و کاستی های برنامه های هماهنگی نوشته شده را تا حد امکان مرتفع سازد و بتوان تمامی اطلاعات مورد نیاز برای تنظیم رله دیستانس را با اجرای برنامه بدست آورد. برنامه های هماهنگی که تاکنون نوشته شده اند عمدتاً به کمک نرم افزار matlab بوده و غالباً از رله دیستانس با مشخصه مهو استفاده می گردد. حال آن که در عمل اکثر رله های دیستانس به کار رفته در شبکه انتقال دارای مشخصه کواد هستند. از این رو شاید برنامه های قبلی هماهنگی در عمل قابل اعمال به رله های کواد نباشد؛ به ویژه اینکه مشخصه عملکرد مهو دایره و با اندازه و زاویه (قطر دایره) تنظیم می شود در حالی که مشخصه رله کواد چند ضلعی است که با مقامت و راکتانس (محل تلاقی با محورها) تنظیم می گردد. از این رو برنامه های قبلی با مشکلات و کاستی هایی همراه است. علاوه بر این در این پروژه از نرم افزار digsilent که نرم افزار بسیار قدرتمند و روز دنیا است، استفاده شده است.

برنامه ریزی توسعه تولید چند باسه به معنای انتخاب بهترین استراتژی از لحاظ نوع، ظرفیت، زمان و مکان برای سرمایه گذاری و ساخت واحد های نیروگاهی جدید در بازه زمانی طرح می باشد. در محیط تجدید ساختار شده سیستم قدرت شرکت های تولیدی برای ماکزیمم کردن سود خود با یکدیگر رقابت کرده و طرح های پیشنهادی خود را به iso ارائه می کنند.iso نیز با ارزیابی طرح های ارائه شده، قادر به رد یا قبول آن ها می باشد. به دلیل اهمیت مسئله برنامه-ریزی توسعه تولید در برنامه ریزی سیستم قدرت، تا کنون از جنبه های مختلفی از جمله گسترش واحدهای تولید پراکنده، نحوه رقابت شرکت های تولیدی در بازار برق و ارزیابی قابلیت اطمینان سیستم قدرت مورد بررسی قرار گرفته است. در این پایان نامه،iso از طریق قرار دادن سیاست های تشویقی برای توسعه واحدهای تولید پراکنده ، شرکت های تولیدی را به نصب واحدهای تولید پراکنده تشویق می کند تا از مزیتی که این واحدها در به تأخیر انداختن ارتقاء خطوط انتقال دارند، استفاده کند. روش پیشنهاد شده برای حل مسئله توسعه تولید بر مبنای بازی دینامیک بین شرکت های تولیدی است که به وسیله نرم افزارgams شبیه سازی می شود. همچنین برای ارزیابی قابلیت اطمینان سیستم قدرت از روش مونت کارلو استفاده شده است. این روش به سیستم تست rbts(roy billinton test system) و در یک بازه زمانی ده ساله اعمال شده و در نهایت بهترین استراتژی برای شرکت های تولیدی از نظر ماکزیمم شدن سود حاصل از شرکت در بازار، برآورده شدن قابلیت اطمینان سیستم قدرت، برآورده شدن معادلات پخش بار و توسعه پیدا کردن هرچه بیشتر واحدهای تولید پراکنده به دست می آید.

رله های موجود در سیستم حفاظتی تعداد زیادی پارامتر قابل تنظیم دارند. این پارامترها به دو دسته ی کلی نوع اول و نوع دوم تقسیم می شوند. دسته ی اول پارامترهایی هستند که حین هماهنگی سنتی تعیین می شوند. از جمله ی این پارامترها می توان به امپدانس و زمان زون های 2،1و3 اشاره نمود. اما دسته ی دوم، پارامترهایی هستند که علی رغم تاثیری که بر هماهنگی رله ها دارند، مورد توجه قرار نمی گیرند و معمولاً همان مقادیر پیش فرض برای آنها لحاظ می شود. از جمله این پارامترها می توان به محدوده ی بار اشاره کرد.یکی از مهمترین پارامترهای قابل تنظیم در رله ی دیستانس، محدوده ی بار می باشد. ازآنجا که نباید رله های دیستانس در شرایط اضافه بار عمل نمایند، می بایست شرایطی را فراهم نمود تا این رله ها به ازای بدترین شرایط بار نیز عمل نکنند.

رله های حفاظتی سیستمهای قدرت، به عنوان مهمترین قسمت سیستم قدرت که امنیت سیستم را بر عهده دارد، در سالهای اخیر دارای پیشرفت چشم گیری در زمینه سرعت تصمیم گیری و دقت بوده اند. دو مسیله نمونه برداری و هماهنگی رله ها در شبکه های بهم پیوسته، مسایلی مهم در هماهنگی رله ها است.در مبحث نمونه برداری، روشهای مختلفی از جمله فوریه تمام سیکل، فوریه نیم سیکل، حداقل مربعات، حداقل مربعات با حذف ، پرودار 70 و مان موریسون وجود دارد. هر کدام از این روشها در موقعیتی و شبکه ای مورد استفاده قرار می گیرند. در مورد هماهنگی رله ها روشهای مختلفی وجود دارد. این روشها به دو دسته عادی و بهینه تقسیم می شوند. روشهای هوشمند مانند الگوریتم ژنتیک، تعدادی از مشکلاتی که در هماهنگی بهینه رله ها وجود داشت، از میان برداشته شد. در واقع، در روشهای قدیمی مانند سیمپلکس دوگان، خطی بودن و مناسب بودن نامعادلات از جهت نداشتن تناقض بین آنها، شرایطی بود که کوچکترین انعطافی برای نامعادلات نمی داد.از جهتی چند دهه ای است که بنا به نیازهایی که در شبکه قدرت وجود دارد المانهایی غیرخطی به نام نصب شده اند. این عناصر با تغییر پارامترهای شبکه، مسیر را برای انتقال توان از یک نقطه به نقطه دیگر فراهم می کنند. چند نوع معروف از عناصر عبارتند از: svc و statcom2 و tcsc3 و pst و upfc و sssc5 . یکی از مهمترین عناصرupfc ،facts upfc می باشد تأثیر جدیدی که اخیرا مورد بررسی افراد مختلف قرار گرفته است، این است که با حضور این ادوات سیستم حفاظتی چگونه باید هماهنگ باشد و چه تغییراتی را نیاز دارد.در این پروژه عنصر upfc برای مطالعه این تأثیرات بر روی رله های حفاظتی و هماهنگی این رله ها انتخاب شده است. در این راستا، ابتدا مدل سازی upfc با روشهای مختلف کنترل pwm و هیسترزیس و روشهای محاسبه امپدانس (پنجره ثابت و متغییر) در نرم افزارpscad پیاده سازی شده است. پس از آن با قرار دادن خطا بر روی خط شامل upfc، در ناحیه 1 و 2 برای رله های دیستانس و اضافه جریان نمودارهای جریان و امپدانس دیده شده بدست می آید. این تأثیرات به عنوان منحنی های امپدانسی و خروجی های رله دیستانس مورد بررسی قرار گرفتند.با بدست آمدن این منحنی ها و این نکته که جریان از یک مقدار زیاد به یک مقدار کم می رسد، روشی برای هماهنگی رله های جریان زیاد در شبکه های بهم پیوسته به گونه ای پیشنهاد شد که کلیه شروط غیرخطی را نیز در بر می گیرد. این روش بر مبنای الگوریتم ژنتیک بوده و علاوه بر حل مشکل قیود غیرخطی، مشکلات دیگری را که در روشهای هماهنگی معمول وجود داشته است را حل کرده است. از طرف دیگر با توجه به منحنی های بدست آمده برای امپدانس، این نکته که امپدانس از یک مقدار کم زیاد می شود نیز بدست آمد. از اینرو روشی برای هماهنگی رله های دیستانس بر این مبنا پیشنهاد شد. سپس با توجه به نکات بدست آمده در این دو هماهنگی، روشی برای هماهنگی ترکیب رله های دیستانس و اضافه جریان پیشنهاد شد. این روش نیز بر مبنای الگوریتم ژنتیک بوده و مشکلات هماهنگی های قدیم را نیز حذف کرده است. این روشها بر روی شبکه های بدون upfc و با حضور upfcاعمال شده و نتایج بدست آمده مورد بررسی و تحلیل قرار گرفته است.

یکی از ویژگی¬های شبکه¬ی میکروگرید توانایی کار در هر دو مد متصل به شبکه و عملکرد جزیره¬ای است. این ویژگی میکروگرید، مزیت¬های فراوانی برای شبکه فراهم می¬آورد. به طوری که در مد متصل به شبکه مزیت کاهش تلفات و اصلاح پیک بار را به همراه دارد و همچنین در مد جزیره¬ای توان پشتیبان و قابلیت اطمینان بیشتر را برای ما فراهم می¬کند. در شبکه میکروگرید دامنه¬ی جریان خطا وابستگی زیادی به مد عملکرد میکروگرید دارد و هرکدام از این ساختارهای شبکه شرایط خاصی را بر طراحی سیستم حفاظتی، تحمیل می¬کنند. در این مقاله، یک طرح حفاظت شبکه میکروگرید پیشنهاد می¬شود که اندازه¬ی محدودکننده¬های جریان و تنظیمات رله¬ی جریان زیاد جهت¬دار را بهینه می¬کند. این طرح حفاظتی، هر دو مد کاری میکروگرید را پشتیبانی می¬کند. در این مقاله مسائل حفاظتی را همراه با محدودیت¬های غیرخطی موجود فرموله می¬کنیم و با الگوریتم ژنتیک و روش¬های محاسبات تکاملی آن را حل می¬نماییم. در ادامه طرح پیشنهادی را بر روی شبکه شبکه¬ی 9 باسه و 30 باسه ieee که به صورت مستقیم به ژنراتورهای سنکرون متصل شده¬اند امتحان می¬کنیم

مبدل های الکترونیک قدرت، رابط بین منابع تولید پراکنده و شبکه قدرت می باشند. آن چه که در این پژوهش به دنبال آن هستیم، تقسیم صحیح توان راکتیو در خروجی این مبدل ها است. در مقالات، این کار تحت کنترل دروپ توان راکتیو-ولتاژ(q- v) انجام میشود. مشکل اساسی، وابستگی توان راکتیو به امپدانس خروجی مبدل های الکترونیک قدرت و امپدانس خط انتقال است. این امپدانس خروجی، شامل امپدانس فیلتر خروجی مبدل نیز می باشد. در این پژوهش، برای تقسیم صحیح توان راکتیو بین مبدل های الکترونیک قدرت، روش کنترلی جدیدی بر پایه ی دروپ ارائه می گردد. این روش تا حد قابل قبولی مشکل امپدانس خط را برطرف می نماید. در ادامه، به منظور بهینه سازی طرح معرفی شده، روش کنترلی جدیدی بر اساس الگوریتم ژنتیک معرفی می شود. انتظار ما این است که با به کار بردن روش پیشنهادی، تقسیم توان راکتیو بین مبدل های الکترونیک قدرت بهبود یابد.

در این پیایان نامه از یک الگوریتم دو مرحله ای برای mppt استفاده شده است.

نیاز روز افزون به انرژی و هم چنین آلودگی ناشی از سوختهای فسیلی و محدود بودن این منابع، بشر را در سراسر جهان به جایگزینی آنها با منابع انرژی تجدید پذیر ترغیب نموده است. کاهش قیمت تمام شده انرژ یهای نو، بخصوص انرژی خورشیدی نوید رشد استفاده از این منبع انرژی را در آیند ه ای نزدیک می دهد. مهمترین بحث در زمینه انرژی خورشیدی قیمت تمام شده انرژی بدست آمده از سلول ها می باشدکه می توان با افزودن ردیاب ماکزیمم توان مناسب این هزینه نهایی را کاهش داد.

چکـــیــده: افزایش تولید و ظرفیت سیستم قدرت باید همراه با حفظ قابلیت اطمینان و انعطاف پذیری سیستم باشد. یکی از عواملی که باعث کاهش این دو شاخصه مهم سیستم قدرت می شود، افزایش سطح جریان اتصال کوتاه سیستم است. معمولا برای رفع این مشکل از محدودکننده های جریان خطا استفاده می شود. از سوی دیگر چند دهه ای است، مفهوم facts با استفاده از تجهیزات غیر خطی در شبکه معرفی شده است. upfc، به عنوان کاملترین عنصر از مجموعه ادوات facts ، ترکیبی از یک sssc و یک statcom می باشد که به صورت پشت به پشت توسط لینک dc به هم متصل شده اند. upfc برای کنترل مستقل شارش توان اکتیو و راکتیو در خط انتقال مورد استفاده قرار می گیرد. در نتیجه قادر به تنظیم ولتاژ ترمینال و جبرانسازی سری خط و تنظیم زاویه فاز در حالت عملکرد نرمال شبکه می باشد. معمولا برای جلو گیری از آسیب دیدن عناصر نیمه هادی به هنگام بروز خطا در سیستم، upfc توسط کنترلرهای اضافی بای پس می شود. با بای پس کردن upfc جریان زیادی از ادوات سری موجود در خط، تا قبل از باز شدن مدار شکن ها، عبور می کند. عبور جریان خطا علاوه بر وارد آوردن تنش های مکانیکی و حرارتی شدید به تجهیزات؛ که ممکن است باعث صدمه دیدن تجهیزات موجود گردد، باعث افت ولتاژ در باس متصل به upfc می شود. افت ولتاژ در باس upfc در جریان خطوط دیگری که به این باس متصل هستند تاثیر دارد. در این تحقیق استفاده از upfc بعنوان محدود کننده جریان خطا، پیشنهاد شده است. در واقع به جای جدا کردن upfc از مدار در زمانی که خطا در خط انتقال رخ می دهد، استراتژی کنترلی upfc تغییر داده شده و این عنصر در مدار باقی می ماند. تغییر استراتژی کنترلی upfc به گونه ای اعمال می گردد، که این عنصر در شرایط خطا به صورت یک سلف بزرگ عمل می کند و باعث محدودسازی جریان خطا و مینیمم شدن تنش های وارد بر لینک dc می گردد. با توجه به هزینه های نسبتا کلان ساخت، نصب و بهره برداری از upfc در شبکه های قدرت، استفاده دو منظوره از این تجهیز، نیاز به محدود کننده جریان خطا را نیز برآورده ساخته و میانگین هزینه کاربرد upfc را کاهش خواهد داد. در این پروژه برای نشان دادن عملکرد upfc در شرایط خطا و تحقیق امکان پذیر بودن ایده پیشنهادی علاوه بر تحلیل ریاضی و مفهومی، از شبیه سازی در نرم افزار pscad/emtdc استفاده شده است.