یکی از مسائل مهم این روزهای سیستم های قدرت بدست آوردن اطلاعات صحیح از جای جای سیستم و همچنین داشتن اطلاعات به روز از جزء جزء آن است. یکی از اندازه گیرهای مهم که امروزه توجه بیشتری به آن شده است واحدهای اندازه گیر فیزوری یا pmu ها می باشند. مسئله تخمین حالت سیستم قدرت در صورتیکه این واحدهای اندازه گیری در جای بهینه خود قرار گیرند بخوبی می تواند نتایج مطلوبی را با توجه به تعداد حداقل آنها بدست دهد یا اصطلاحاً جایابی بهینه آنها به منظور داشتن حداقل خطای تخمین انجام گیرد. در این پایان نامه مسئله جایابی بهینه pmu ها توسط الگوریتم تفاضل تکاملی (de) در حالت نرمال و عادی سیستم قدرت انجام شده است. اهداف مدنظر برای این جایابی ها بدین شرح است: رویت پذیری سیستم قدرت، داشتن حداقل مقدار میانگین مربعات خطای تخمین حالت و همچنین داشتن حداقل مقدار خطای نسبی تخمین حالت که خود نوعی دیگر از خطای محاسبه شده در این پروسه می باشد. این جایابی ها در حضور و عدم حضور اندازه گیرهای مرسوم توان تزریقی باس و انتقالی خطوط انجام شده است. به دلیل اهمیت بسیار عدم قطعیت ها و عدم دقت ها در پارامترها و المان های شبکه و pmu های موجود در سیستم، قسمت دیگر این پروژه جایابی بهینه pmu ها با توجه به انواع عدم قطعیت ها می باشد. این عدم قطعیت ها شامل خروج یک خط واحد از سیستم، خروج یک pmu واحد از سیستم، خروج یک خط واحد و یک pmu واحد بطور همزمان و عدم دقت pmu های موجود در سیستم می باشد که همه این موارد با توجه به اهداف ذکر شده انجام شده اند. بدلیل در نظر گرفتن توامان حالت نرمال و عدم قطعیت در توابع هدف در این حالت یک تابع چندهدفه را خواهیم داشت که برای حل آن از الگوریتم de مبتنی بر روش بهینه پارتو استفاده شده است. لازم به ذکر است که همه موارد جایابی بهینه pmu اعم از حالت نرمال و حالت عدم قطعیت بر روی شبکه های تست 14 و 30 باسه ieee انجام شده اند و نتایج آنها نیز ذکر شده است.

در اثر افزایش تعداد بارهای غیر خطی در سیستم های قدرت، مقدار جریان های هارمونیکی تزریقی به این سیستم ها نیز افزایش یافته است. به منظور طراحی ابزاری برای کاهش اعوجاجات هارمونیکی، تعیین محل و دامنه منابع هارمونیکی مورد نیاز می باشد. اندازه گیری مستقیم تمام متغیرهای لازم در سیستم به خاطر اعمال هزینه های بالا بسیار سخت می باشد. به این منظور روش تخمین حالت هارمونیکی پیشنهاد می شود که این کار عکس پخش بار هارمونیکی می باشد. در این پایان نامه روشی به منظور تخمین حالت هارمونیکی پیشنهاد شده است. این روش، قسمت حقیقی و موهومی ولتاژ در شین های سیستم را بر مبنای می نیمم کردن مجموع مربعات خطای مقادیر تخمینی و اندازه گیری شده، تخمین می زند. این می نیمم سازی توسط الگوریتم soa انجام می گیرد. نتایج شبیه سازی های انجام شده برروی شبکه 14 شینه استاندارد ieee نشان می دهد که نتایج تخمین در شین های رویت پذیر بسیار دقیق بوده و در شین های رویت ناپذیر نیز تخمین به خوبی انجام می شود. تعداد اندازه گیرهای به کاررفته در سیستم به خاطر هزینه های بالای آن ها محدود می باشد، از طرف دیگر کیفیت تخمین های انجام شده تابعی از تعداد و محل اندازه گیرها می باشد. بنابراین ارائه روشی مناسب به منظور جایابی این اندازه گیرها بسیار مهم می باشد. در این پایان نامه، یک روش به منظور جایابی اندازه گیرهای pq به منظور تخمین حالت هارمونیکی با استفاده از soa پیشنهاد شده است. روش پیشنهادی می نیمم تعداد اندازه گیرهای مورد نیاز به منظور تخمین و محل قرارگیری آن ها در سیستم را بر مبنای می نیمم کردن خطاهای تخمین در کل شین های سیستم مشخص می کند. عدم قطعیت پارامترهای سیستم و عدم دقت اندازه گیرهای به کار رفته نیز در جایابی لحاظ شده است. نتایج تخمین نشان می دهند که با نصب اندازه گیرها در شین های تعیین شده توسط روش پیشنهادی دقت تخمین ها افزایش می یابد.

در سال های اخیر بدلیل پیشرفت تلکنولوژی و دستیابی به تجهیزات با کاربردهای خاص، کیفیت انرژی مصرفی به مسئله ای جذاب برای محققان تبدیل شده است. به همین دلیل به کارگیری ادوات الکترونیک قدرت در بارهای غیرخطی در شبکه های برق رشد روزافزون یافته اند. یکی از ناخواسته ترین پدیده های کیفیت توان در شبکه های توزیع پدیده "فلیکر ولتاژ" می باشد. این پدیده علاوه بر مشکلاتی که برای تجهیزات مختلف از قبیل انواع کنترل های الکترونیکی و ادوات حفاظتی و ... ایجاد می کند با تاثیری که بر روی نور لامپ ها دارد. باعث لرزش نور آن ها می شود که براحتی قابل احساس است. و موجبات نارضایتی مشترکین را فراهم می سازد. با توجه به رقابت های موجود در بازارهای برق، حذف و یا کاهش اثرات این پدیده از اهمیت بسزایی برخوردار است. استفاده از کوره های قوسی برای تولید فولاد یکی از متداول ترین متدهای تولید مذاب است که امروزه به کار می رود. همچنان که بارهای قوس الکتریک در صنعت رو به افزایش است. به دلیل ماهیت تصادفی قوس الکتریکی در هنگام عملیات ذوب، رفتارهای غیرخطی و متغییر با زمان از خود بروز می دهند. و باعث بروز اغتشاش و نوسان در شکل موج ولتاژ در نقطه اتصال مشترک به شبکه می گردند. که فلیکر آزاردهنده ایجاد نموده و کارآیی دستگاه های الکتریکی را کاهش می دهد و موجب نوسانات توان، گشتاور و تداخل در سیستم های حفاظتی می شود. بنابراین برای تثبیت ولتاژ جبران کننده هایی با سرعت بالا جبران ساز استاتیکی سنکرون مورد نیاز می باشد. جبران ساز استاتیکی سنکرون یک مبدل با پاسخ سریع است که بر مبنای کنترل توان، کنترل ولتاژ انعطاف پذیر در نقطه اتصال به شبکه را برای بهبود کیفیت توان تامین می کند. همچنین جبران ساز استاتیکی سنکرون می تواند ضریب توان لحظه ای را اصلاح کند که در نتیجه تلفات توان کاهش یافته و استفاده از خط نیز بهبود می یابد. روش های کنترلی مختلفی برای راه اندازی statcom بکار گرفته شده است که در اینجا با انتخاب یک مدل مناسب برای کوره، مقایسه ای بین روش کنترل هیسترزیس و کنترل تک سیکلی برای کاهش فلیکر صورت می گیرد.