میرایی نوسانات الکترومکانیکی سیستم قدرت نقش مهمی در بهبود پایداری سیستم ایفا می کند. در دهه های اخیر جهت میرایی این نوسانات، پایدارسازهای سیستم قدرت (pss) با ساختار کلاسیک صنعتی به صورت گسترده مورد استفاده قرار گرفته اند. این پایدارسازها با پارامترهای ثابت و بر اساس مدل خطی شده سیستم حول یک نقطه کار نامی طراحی می شوند. با توجه به اینکه نقطه کار سیستم قدرت دائما در حال تغییر می باشد، بنابراین این pssها ممکن است عملکرد مناسبی از خود نشان ندهند. از آنجا که سیستم قدرت، سیستمی پیچیده و غیر خطی می باشد و مدل کردن آن نیز دشوار است، استفاده از کنترلرهای منطق فازی (flc) به عنوان پایدارساز (flpss) بدلیل عدم نیاز به مدل سیستم، می تواند بسیار موثر باشد. سیستم های قدرت چند ماشینه، سیستم هایی از درجه بالا و غیرخطی هستند و پارامترهای آن ها ممکن است با شرایط کار تغییر کند. بنابراین جهت داشتن عملکرد کنترلی مناسب، سیگنال کنترلی بایستی یک تابع غیر خطی باشد. در flpss های معمولی این خاصیت غیر خطی بوسیله تعداد محدودی از قوانین اگر و آنگاه اعمال می شود که ممکن است جهت داشتن عملکرد کنترلی مناسب در تمامی شرایط کافی نباشد. جهت غلبه بر این محدودیت ها، در این تحقیق برای اولین بار استفاده از نوعی ساختار فازی خودکار به عنوان پایدارساز (aflpss) در سیستمهای قدرت چند ماشینه مد نظر قرار گرفته است. جهت طراحی این پایدارساز از الگوریتم تکامل تفاضلی de)) استفاده شده است. نتایج شبیه سازی کارایی پایدارساز خودکار فوق را در سیستم های تک ماشینه و چند ماشینه نشان می دهد. در ابتدا در سیستم تک ماشینه متصل به شین بی نهایت و سیستم چند ماشینه خطی شده flpss توسط الگوریتم de طراحی شده است و جهت انجام مقایسه با طراحی یک پایدارساز با پارامترهای ثابت توسط الگوریتم de (dellpss) و هم چنین با طراحی پایدار سازکلاسیک (cpss) به روش جبران فاز، عملکرد پایدارسازها مقایسه گردیده است. با تایید کارامدی flpss در سیستم های چند ماشینه، در مرحله بعد با ارائه ساختار aflpss و انجام شبیه سازی، عملکرد این پایدارساز در سیستم های تک ماشینه، چند ماشینه خطی شده و چند ماشینه مرتبه بالا با عملکرد flpss و cpss مقایسه گردیده است. در سیستم تک ماشینه با تغییر نقطه کار سیستم از نقطه کار نامی، aflpss عملکرد بهتری نشان داده است. هم چنین شبیه سازی های انجام شده در سیستم چند ماشینه، به وضوح عملکرد بهتر aflpss را نشان داده است.

امروزه رشد روزافزون تقاضای مصرف، عدم توسعه مناسب سیستم های تولید و انتقال انرژی الکتریکی و طرح مسأله تجدید ساختار در صنعت برق از جمله عواملی است که موجب افزایش سطح بارگذاری شبکه های موجود و متعاقباً کاهش حاشیه پایداری این شبکه ها شده است. در چنین شرایطی، اطمینان از عملکرد پایدار و مناسب شبکه، نیازمند مشاهده دقیق حالات سیستم می باشد. معمولاً این امر با استفاده از سیستم اسکادا انجام می شود. در سیستم اسکادا، تخمین حالت سیستم به کمک اندازه گیری هایی صورت می گیرد که معمولاً همزمان نبوده و مقداری اختلاف زمانی بین آنها وجود دارد؛ از این رو، حالت پایدار یا در خوش بینانه ترین وضعیت، حالت شبه پایدار سیستم قدرت توسط سیستم اسکادا نمایش داده می شود. در نتیجه بهره بردار سیستم در مرکز کنترل، دسترسی به حالت دینامیکی سیستم نخواهد داشت تا به کمک آن قادر به حفظ عملکرد عادی سیستم باشد. برای جبران این کاستی موجود در سیستم اسکادا، به تازگی سیستم دیگری به نام سیستم پایش، حفاظت و کنترل فراگیر مطرح شده است که جزء اصلی آن واحدهای اندازه گیری فازور می باشد. این واحدها که به سیگنال پالس ساعت ماهواره های سیستم موقعیت یاب جهانی مجهز شده اند، قادرند تا همزمانی در انجام اندازه گیری ها را فراهم آورند. از آنجایی که این واحدها، می توانند به غیر از فازور ولتاژ شین ها، فازور جریان خطوط متصل به آنها را نیز اندازه گیری کنند، می توان در حالت مانا از روی قوانین کیرشهف، فازور ولتاژ شین های مجاور را نیز به دست آورد. از این رو، برای رویت پذیری کامل شبکه به منظور تخمین حالت آن، نیازی به نصب این واحدها در همه شین های شبکه نیست. علاوه بر این، نصب واحدهای اندازه گیری فازور در همه شین های شبکه به دلیل هزینه بالای آنها و عدم وجود امکانات مخابراتی در همه شین های شبکه، غیرممکن نیز به نظر می رسد. بنابراین یکی از مسایل مهم، پیدا کردن تعداد و محل بهینه نصب واحدهای اندازه گیری فازور، با توجه به هدف ها و محدودیت های مختلف مورد نظر می باشد. در این پژوهش، روش جدیدی برای جایابی بهینه واحدهای اندازه گیری فازور براساس یک مسأله برنامه ریزی عدد صحیح ارائه می گردد. این روش قادر است تعداد و مکان های بهینه نصب واحدهای اندازه گیری فازور را برای تأمین اهداف مختلف تعیین نماید. این اهداف شامل رویت پذیری کامل شبکه در حالت کارکرد عادی آن و همچنین در حالت از دست رفتن تکی واحدهای اندازه گیری فازور و یا خروج تکی خطوط در زمان بهره برداری می باشد. قیود لازم برای تضمین دستیابی به هر یک از این اهداف نیز بدون نیاز به تغییر ساختار شبکه و به صورت نامعادلاتی کاملاً خطی بیان می شود. در کلیه این حالت ها، اثر وجود شین های با توان تزریقی صفر سیستم لحاظ می گردد. توانایی روش پیشنهادی در حل هر یک از مسایل فوق با اعمال آن در شبکه های استاندارد 14، 30، 39، 57 و 118 شینه ieee و همچنین سه شبکه بسیار بزرگ 300، 2383 و 2746 شینه نشان داده می شود. نتایج به دست آمده، حاکی از کارایی موثر و مناسب روش پیشنهادی در مقایسه با روش های دیگر می باشد.

نوسانات الکترومکانیکی یک پدیده ذاتی در شبکه های قدرت هستند و میرایی این نوسانات در سیستم قدرت نقش مهمی در بهبود پایداری سیستم ایفا می کند. برای میرایی این نوسانات، در دهه های اخیر از پایدارسازهای تک ورودی کلاسیک (cpss) بطور گسترده مورد استفاده قرار گرفته اند. این پایدارسازها بر اساس مدل خطی شده سیستم حول یک نقطه کار نامی طراحی می شوند. با توجه به اینکه نقطه کار سیستم قدرت دائما در حال تغییر می باشد، بنابراین این pss ها ممکن است عملکرد مناسبی از خود نشان ندهند و از آنجا که سیستم قدرت، سیستمی غیر خطی می باشد، استفاده از روش های هوشمند برای تنظیم پارامترهای آن در نقاط کار مختلف می تواند بسیار موثر باشد. یکی دیگر از معایب پایدارسازهای کلاسیک وجود نوسانات پیچشی در ورودی پایدارسازهای مبتنی بر تغییرات سرعت و یا خطای اندازه گیری توان مکانیکی در پایدارسازهای مبتنی بر توان الکتریکی می باشد که برای برطرف کردن این محدودیت ها، استفاده از پایدارسازهای دو ورودی پیشنهاد شده است. در این پژوهش به طراحی پایدارسازهای دو ورودی (pss2b,pss3b,pss4b) با ورودی های ?? و ?pe، جهت میرایی نوسانات سیستم قدرت پرداخته شده است. جهت طراحی این پایدارسازها از الگوریتم تکاملی ژنتیک کد حقیقی (rcga) و الگوریتم باکتری نلدر-مید (bf-nm) استفاده شده است. جهت بررسی عملکرد این پایدارسازها، در ابتدا در سیستم تک ماشینه متصل به شین بینهایت پایدارساز های دو ورودی به کمک الگوریتم rcga طراحی شده است. و سپس با طراحی این پایدارسازها توسط الگوریتم bf-nm ، نحوه عملکرد الگوریتم های rcga و bf-nm در طراحی بهینه پایدارسازهای دو ورودی بررسی می شود. جهت انجام مقایسه با طراحی پایدار سازکلاسیک (cpss) به روش جبران فاز، عملکرد پایدارسازها مقایسه گردیده است. در مرحله بعد با انجام شبیه سازی در سیستم چند ماشینه مرتبه بالا که به یک سیستم قدرت واقعی نزدیکتر است عملکرد این پایدارسازها بررسی شده است. نتایج شبیه سازی در سیستم تک ماشینه و سیستم چند ماشینه عملکرد بهتر پایدارساز دوورودی مدل pss4b طراحی شده به کمک الگوریتم bf-nm را نشان می دهد

امروزه با توجه به مواردی همچون محدودیت منابع سوخت فسیلی، هزینه بالای مصرف و مشکلات آلایندگی واحدهای حرارتی، استفاده بهینه از منابع انرژی تجدیدپذیر در کنار منابع سوختی به یکی از مهمترین مسائل بهینه سازی در سیستم های قدرت، تبدیل شده است. در میان انرژی های تجدید پذیر آب بیشترین سهم را در تولید انرژی الکتریکی دارد، بنابراین به منظور حداکثرسازی بهره برداری از انرژی آب، برنامه ریزی و هماهنگی واحدهای آبی و حرارتی، از اهمیت زیادی برخوردار است. برای این منظور از یک الگوریتم تکاملی استفاده شده است. هدف در این الگوریتم، حداقل کردن هزینه های سوخت و آلودگی واحدهای حرارتی در بازه زمانی کوتاه مدت می باشد. قیدهای زیاد و متنوع، موجب پیچیدگی این مسئله شده و آن را از سایر مسائل بهینه سازی متمایز می کند. از مهمترین این قیدهایی که در این پژوهش در نظر گرفته شده است، می توان به قیدهای واحدهای حرارتی از قبیل تأمین توان، حدود تولید واحدها، حداقل زمان روشن و خاموش بودن واحدها، نرخ شیب افزایشی و کاهشی، نواحی تولید ممنوعه، حداکثر توان انتقالی از خطوط، ذخیره چرخان، حالت اولیه واحدها و همچنین قیود واحدهای آبی از قبیل قید تعادل آب در واحدهای آبی سری شده، حداقل و حداکثر میزان آب خروجی هر واحد، محدوده حجم آب مخزن، حجم اولیه و حجم نهایی آب مخزن اشاره کرد. بعلاوه، در نظر گرفتن اثر باز شدن دریچه های بخار و قیود نواحی تولید ممنوعه، تابع هدف مسئله را مشتق ناپذیر می کند. وجود این ویژگی ها در تابع هدف موجب کاهش کارایی روش های مبتنی بر عملیات ریاضی، مانند روش رهاسازی لاگرانژ شده است. بنابراین در این پژوهش روش های تکاملی pso ، bfa و bfpso برای حل این مسئله به کار بسته شده است. با مقایسه نتایج این سه الگوریتم روی سیستم 6 شینه استاندارد ieee ملاحظه شد که الگوریتم bfpso کارایی بیشتری را نسبت به دو الگوریتم دیگر در حل این مسئله بهینه سازی دارد. سپس از این الگوریتم برای یافتن پاسخ بهینه سیستم 118 شینه بدون و با حضور واحدهای آبی استفاده شد. الگوریتم پیشنهادی برای برنامه ریزی با توابع هدف مختلف نیز اجرا گردید که نتایج به خوبی نشانگر توانایی آن در یافتن پاسخ بهینه بود.

در دهه گذشته، ما شاهد تجدید ساختار در صنعت برق در بسیاری از کشورها همچون انگلستان، نروژ، شیلی، آمریکا، نیوزلند، استرالیا و کانادا بوده ایم. هدف از این کار، افزایش بازده تولید و توزیع انرژی الکتریکی، افزایش کیفیت و امنیت سیستم قدرت و کاهش قیمت برق می باشد. پروسه تجدید ساختار مفهوم یک بازار را معرفی کرده است. امروزه تجارت در این بازار به دلیل وجود عدم قطعیت های مختلف موجود در آن دارای ریسک بالایی می باشد که در صورت عدم مدیریت بر آن باعث ایجاد ضرر و زیان های بسیاری برای شرکت های تولیدی می باشد. این عدم قطعیت ها شامل قیمت بازار انرژی، قیمت سوخت، تغییرات در میزان بارندگی و در نتیجه حجم آب موجود در نیروگاه های آبی، سرعت وزش باد و.... می باشد. مفهوم ریسک در بازار مالی نقش کلیدی بازی می کند، بنابراین باید آن را شناخت و اندازه گیری کرد و برنامه ای در نظر گرفت که بتواند ریسک های غیر ضروری را از بین برده، ریسک های همراه با فرصت را مدیریت کند. ضمناً یادآوری این نکته نیز ضروری است که ریسک لزوماً پدیده ای منفی نیست، بلکه به همراه هر فرصتی، ریسک نیز وجود دارد و اصولاً نمی توان کلیه ریسک ها را از بین برد، چرا که کلیه فرصت ها نیز بدین صورت از بین می روند. ریسک یکی از اولین دغدغه های سرمایه گذاران است؛ البته سرمایه گذاران موفق کسانی هستند که سطح قابل قبولی از ریسک را بپذیرند، چرا که به این موضوع واقفند که نمی توان نتایج مطمئن و بازدهی بیشتر را هم زمان تجربه کرد. ضمناً آنها آگاه هستند که شرایط عدم اطمینان همیشه به مفهوم ایجاد شرایط منفی نیست. در حقیقت می توان بیان نمود که با توجه به موضوع مورد بررسی، اگر شرایط عدم اطمینان به احتمال بیشتری به شرایط با توفیقات مثبت ختم شود، انتخاب آن عقلانی خواهد بود. هدف از این تحقیق در واقع ایجاد یک تعادل میان ریسک و سود می باشد به گونه ای که در عین ماکزیمم نمودن سود، ریسک موجود در تجارت نیز مینیمم گردد.

با بزرگ شدن ابعاد شبکه قدرت و تقاضای روز افزون مصرف الکتریکی در این شبکه شاهد نوسانات شدید فرکانس بوده و به دنبال آن به دلیل عدم کنترل دقیق فرکانس در سالهای اخیر با پدیده خاموشی رو به رو بوده ایم. بنابراین، لازم است که کنترلی طراحی گردد که فرکانس سیستم و قدرت خطوط ارتباطی بین نواحی را درنزدیکترین مقدار برنامه ریزی شدهی ممکن نگاه دارد. این عمل، کنترل فرکانس- بار سیستم نام گذاری می شود. مطالعات بسیاری در دهه ی اخیر بر روی طراحی کنترل فرکانس- بار در سیستم قدرت انجام گرفته است.اغلب تکنیکهای کنترلی موجود براساس مدلهای خطی سیستم قدرت حول یک نقطه کار نامی طراحی میشوند. اما با توجه به اینکه نقطه کار سیستمهای قدرت دائماً در حال تغییر میباشند و وجود عوامل غیرخطی مانند باند مرده و محدودیت نرخ تولید، طراحی کنترل کننده با استفاده از روشهای هوشمند برای تنظیم پارامترهای آن در نقاط کار مختلف میتواند بسیار موثر باشد. در این پایاننامه، از روش جدید و هیبرید باکتری نلدر- مید(bf-nm)برای طراحی فرکانس بار استفاده شده است. شبیه سازی بر روی سیستمهای غیرخطی تک ماشینه و چند ماشینه، در حضور باند مرده و محدودیت نرخ تولید انجام شده است. با مقایسهی نتایج بدست آمده از روش(bf-nm)والگوریتمهای crazypso وbfa، بهبود عملکرد سیستم با روش (bf-nm) مشاهده میشود.

در آینده ای نزدیک، محیط های تجدید ساختار یافته جایگزین سیستم های سنتی فعلی می گردند. در چنین ساختاری، کاهش هزینه های شرکت کنندگان باعث افزایش سود آن ها می گردد. شرکت های توزیع خصوصی (disco) نیز مانند سایر شرکت کنندگان، تمایل به کاهش هزینه های فعالیت خود دارند. این شرکت ها می توانند با کاهش تلفات شبکه های خود، هزینه کمتری بابت خرید انرژی از بازار صرف نمایند. بازآرایی بهینه یکی از ارزان ترین روش ها جهت رسیدن به این هدف می باشد. در این پایان نامه، هزینه فعالیت یک disco با کاهش میزان تلفات شبکه و کنترل توان تولیدی منابع تولید پراکنده، کمینه می گردد. به دلیل وجود پارامترهای مختلف، بهینه سازی مذکور از مسائل پیچیده بهینه سازی محسوب می گردد. بنابراین روشی بر مبنای الگوریتم جهش قورباغه پیشنهاد گردیده است. همچنین اثرات حضور منابع تولید پراکنده بر نحوه پخش بار و مدل سازی تابع هدف مسئله، در نظر گرفته شده است. ابتدا الگوریتم پیشنهادی با هدف کاهش تلفات بر روی شبکه 33 شینه پیاده سازی گردیده تا سرعت و دقت آن نسبت به سایر روش های مرسوم تایید گردد. سپس بازآرایی شبکه های 33 شینه و 69 شینه با هدف حداقل سازی هزینه های فعالیت disco در محیط بازار برق با در نظر گرفتن منابع تولید پراکنده انجام شده است. شبیه سازی این روش به صورت کد نویسی در نرم افزار matlab انجام شده است. نتایج شبیه سازی کاهش هزینه های فعالیت شرکت توزیع خصوصی را نشان می دهد.

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.

سیستم های قدرت مدرن امروزی به دلیل افزایش ظرفیت های انتقال در سطح امنیت پایینتری بهره برداری می شوند. وقوع خاموشی های گسترده در سالهای اخیر بیانگر افزایش قابل توجه آسیب پذیری سیستم های قدرت در برابر اغتشاشات می باشد. ارزیابی صحیح، سریع و مداوم پایداری و سطح امنیت در سیستم های قدرت امروزی یکی از ملزومات اساسی برای حفظ پایداری شبکه می باشد. یکی از روشهای متداول کنترل حالات اضطراری شبکه‏، بارزدایی می باشد. بارزدایی یکی از آخرین، سریعترین، موثرترین و فراگیرترین اقدامات اصلاحی و کنترلی برای حفظ پایداری در سیستم های قدرت می باشد. در این رساله یک روش جدید پیش بینی بلادرنگ سطح امنیت در سیستم های قدرت با استفاده از شبکه های عصبی مصنوعی جهت جلوگیری از خاموشی سراسری با استفاده از بارزدایی فرکانسی بهینه ارائه شده است. این ساختار شامل دو بخش مطالعات آفلاین و استفاده بهنگام می باشد. در بخش مطالعات آفلاین، ابتدا اندیسهای آسیب پذیری و حاشیه امنیت کل سیستم قدرت و فرکانس مینیمم و نرخ تغییرات فرکانس مرکز اینرسی معادل (dfc/dt) در سناریوهای اغتشاش مختلف n-k برای 2k> مورد بررسی قرار می گیرد و با تشخیص شرایط امنیت سیستم در هر اغتشاش، یک پایگاه داده فراهم می گردد که به عنوان اطلاعات ورودی شبکه عصبی در نظر گرفته می شوند. در هر سناریو مقدار بارزدایی اکتیو و راکتیو لازم برای حفظ پایداری سیستم قدرت با استفاده از حل یک مسئله بهینه سازی آفلاین تعیین و مقادیر بارزدایی اکتیو و راکتیو در هر پله برای هر سناریو به عنوان اطلاعات خروجی شبکه عصبی در نظر گرفته می شوند. پایگاه داده بدست آمده از مطالعات آفلاین برای سناریوهای اغتشاش مختلف برای آموزش شبکه عصبی استفاده می شود. برای بهینه سازی آموزش شبکه عصبی از الگوریتم ژنتیک استفاده می شود. باید توجه داشت که با توجه به ابعاد وسیع شبکه های مورد مطالعه، مسئله بهینه سازی بارزدایی یک مسئله برنامه ریزی غیرخطی در مقیاس وسیع است. در این رساله برای اولین بار برای حل این مسئله بهینه سازی از روش هیبرید cpce استفاده می شود. این روش یکی از روشهای فرابتکاری جدید است که با استفاده از ویژگیها و مزایای الگوریتم های بهینه سازی توده ذرات (pso)، الگوریتم فرهنگی (ca) و الگوریتم تکاملی (cea) معرفی شده است و توانایی زیادی در حل مسائل بهینه سازی غیرخطی در ابعاد وسیع دارد. شبکه عصبی آموزش دیده به صورت بهنگام در سیستم قدرت استفاده می شود. با وقوع اغتشاش در سیستم قدرت، اطلاعات بلادرنگ مورد نیاز جهت محاسبه شاخص های ورودی شبکه عصبی از سیستم wams و pmu ها دریافت می گردد و پس از محاسبه شاخص های ورودی شبکه عصبی شامل اندیسهای آسیب پذیری و حاشیه امنیت کل سیستم قدرت و فرکانس مینیمم و نرخ تغییرات فرکانس مرکز اینرسی معادل (dfc/dt) با توجه به اطلاعات بلادرنگ شرایط بهره برداری سیستم قدرت، وضعیت امنیت سیستم با توجه به آموزشهای آفلاین مشخص و مقدار بارزدایی اکتیو و راکتیو لازم در هر مرحله در سناریوی اغتشاش رخ داده تعیین و به سیستم قدرت اعمال می شود. سناریوهای اغتشاش جدید رخ داده در سیستم قدرت مورد مطالعه قرار گرفته و اطلاعات آن به پایگاه داده شبکه عصبی اضافه می شود. در روش پیشنهادی با توجه به اطلاعات بلادرنگ دریافت شده از سیستم scada و یا wams در بازه های زمانی مشخص و قابل تنظیم بر اساس نیازهای سیستم، اطلاعات پایگاه داده و آموزش شبکه عصبی به روز می شود. به منظور ارزیابی توانایی روش پیشنهادی از شبکه تست استاندارد 118 باس ieee و شبکه سراسری برق ایران (ing) استفاده شده است. نتایج شبیه سازی نشان دهنده توانایی روش پیشنهادی برای ارزیابی بلادرنگ سطح امنیت در سیستم های قدرت و تعیین مقدار بارزدایی بهینه برای حفظ پایداری سیستم قدرت در مقابل رخدادهای آبشاری می باشد.

افزایش روزافزون مصرف انرژی باعث افزایش سطح بارگذاری در شبکه های قدرت شده است که این امر حاشیه پایداری آنها را کاهش می دهد. در این زمان مشاهده دقیق حالات سیستم برای کنترل و حفاظت، بیش از پیش اهمیت می یابد. تخمین حالتی که از اندازه گیری های سیستم اسکادا استفاده می کند، یک تخمین حالت پایدار یا در خوش بینانه ترین دیدگاه، حالت شبه پایدار از سیستم قدرت است. از اینرو نمی توان حالات دینامیکی سیستم قدرت را مشاهده کرد. سیستم اندازه گیری فراگیر (wams) که مبتنی بر جایگذاری واحدهای اندازه گیری فازوری (pmu) در گستره سیستم قدرت می باشد، پیشنهاد نوینی برای بهره برداری مطمئن و قابل اعتماد سیستم های قدرت محسوب می گردد. با توجه به ویژگی های واحدهای اندازه گیری فازوری و همچنین هزینه بالای آنها، نیازی به نصب در تمامی شین ها، برای تامین رویت پذیری شبکه نیست. از اینرو تعیین تعداد کافی و مکان مناسب نصب این دستگاه ها، مسئله جایابی بهینه pmu را به عنوان یک چالش و زمینه تحقیقاتی مطرح ساخته است. از طرفی برای انتقال اطلاعات pmuها نیاز به یک زیرساخت ارتباطی (ci) است که هزینه های آن بسیار قابل توجه است. لذا هزینه های آن نیز باید در طراحی wams علاوه بر هزینه های جایابی pmuها لحاظ شود. در این پژوهش، روش جدیدی برای جایابی بهینه pmuها و طراحی همزمان زیرساخت ارتباطی آن، به گونه ای که هزینه کل طراحی wams کاهش یابد، ارائه می گردد. در این روش علاوه بر جایابی pmuها، مکان مرکز جمع آوری داده های فازوری (pdc) نیز تعیین می شود. ابتدا این روش با و بدون در نظر گرفتن اثر شین های با توان تزریقی صفر در حالت عملکرد عادی سیستم، و سپس به علت وجود احتمال پیشامد در سیستم های قدرت، در حالت از دست رفتن تکی pmuها و خروج تکی خطوط مورد ارزیابی قرار می گیرد. همچنین به علت مزایایی که شبکه ناحیه بندی شده نسبت به شبکه متمرکز دارد، این روش در این حالت نیز ارائه می گردد. توانایی روش پیشنهادی در هر یک از حالات فوق، در شبکه های استاندارد 30، 118 و 300 شین ieee و شبکه 230 و 400 کیلوولت استان اصفهان نشان داده می شود. نتایج بدست آمده، نشان از کارایی موثر روش پیشنهادی در مقایسه با روش های دیگر است.

ارزیابی قابلیت اعتماد سیستم با در نظر گرفتن منابع تولید پراکنده و مفهوم ریزشبکه به خصوص در محیط رقابتی بازار برق از اهمیت خاصی برخوردار است. یکی از انگیزههای اصلی در شکلگیری مفهوم ریزشبکه و قابلیت جزیرهای شدن آن، سرویسدهی دائمی به بارهای مهم و اصطلاحاً حفظ قابلیت اعتماد این بارها در بالاترین حد ممکن بوده است. مسئله جایابی منابع تولید پراکنده و تعیین ظرفیت آنها نیز از مباحث مهم در مطالعات مربوط به شبکه توزیع میباشد. زیرا که با تعیین مناسب این کمیات میتوان هزینه تولید انرژی و تلفات شبکه را کاهش داد و قابلیت اعتماد سیستم را افزایش داد. اهمیت این موضوع در کنار بررسی تعداد و مکان بهینه کلیدها پررنگتر میشود. بنابراین لزوم جایابی همزمان تجهیزات کلیدزنی و واحدهای تولید پراکنده در شبکه توزیع از اهمیت خاصی برخوردار میباشد. در این پایاننامه یک روش تحلیلی به منظور ارزیابی قابلیت اعتماد شبکه توزیع با حضور منابع پراکنده تجدیدپذیر و مرسوم پیشنهاد میشود که با آنالیز ارزیابی قابلیت اعتماد سیستم در هنگام عملکرد جزیرهای و ریز شبکهها مرتبط میشود. سپس با استفاده از یک تکنیک بهینهسازی فرا ابتکاری به نام الگوریتم ترکیبی جهش قورباغه ،sfla، تعداد و مکان بهینه کلیدها و منابع پراکنده به طور همزمان به طوری که حداقل هزینه استفاده شود و همچنین قیود و معیارهای مورد نیاز سیستم برآورده شوند، مشخص میشود. همچنین مقدار و نوع منبع پراکنده نیز مشخص میشود. روش پیشنهادی بر روی شبکهieee-rbts اعمال میشود،که نتایج آن بیانگر توانایی روش پیشنهادی در بهینهسازی هزینه و بهبود قابلیت اعتماد سیستم میباشد.

در چند دهه اخیر با پیشرفت صنایع مدرن و استفاده از بارهای حساسی همچون بازوهای رباتیک، تجهیزات پزشکی مبتنی بر مدارات الکترونیک، کنترلرهای درایو از یک سو و ورود ادوات مبتنی بر الکترونیک قدرت و بارهای غیرخطی در سیستم توزیع از سوی دیگر، مسائل کیفیت¬توان همچون حذف هارمونیکی، اصلاح نوسانات ولتاژ و جبران توان راکتیو بار اهمیت ویژه ای یافته است. عموماً کیفیت توان نامطلوب موجب مشکلات فراوانی ازجمله افزایش تلفات سیستم، رفتار نامطلوب وسایل، از کار افتادن بارهای حساس و ایجاد خسارات جبران ناپذیر و اثر نامطلوب بر خطوط انتقال مجاورخواهد بود. بهساز یکپارچه¬کیفیت توان(upqc)¬، که ترکیبی از فیلترهای اکتیو سری و موازی است، در صورت تجهیز شدن به یک کنترل کننده مناسب؛ قادر به جبران سازی همزمان کلیه مسائل کیفیت توان مربوط به ولتاژ و جریان خواهد بود. در میان تمامی مسائل کیفیت توان، کمبود ولتاژ به¬دلیل اثرگذاری بر عملکرد بارهای حساس و حیاتی سیستم، یکی از مهمترین مسائل تلقی می¬شود. از طرفی کمبود/ بیشبود ولتاژ اغلب با تغییر در زاویه فاز ولتاژهای سه¬فاز سیستم همراه است. روش¬های کنترلی ارائه شده برای جبران¬سازی کمبود ولتاژ در میان مراجع موجود، بر روی جبران¬سازی مسئله کمبود ولتاژ متقارن بدون تغییر در زاویه فاز ولتاژها تمرکز دارند. از دیگر سو، با بکارگیری این روش¬ها، از تمامی ظرفیت فیلتر اکتیو سری بهساز یکپارچه کیفیت توان که به عنوان یک منبع ولتاژ قابل کنترل جهت بهبود مشکلات مربوط به ولتاژ ورودی سیستم بکار می¬رود استفاده نخواهد شد. به¬منظور استفاده بهینه از ظرفیت اینورتر بخش سری، روشی موسوم به کنترل زاویه قدرت معرفی شده است. با بکارگیری این روش(کنترل صحیح زاویه قدرت بین ولتاژهای منبع و بار) جبران¬سازی توان راکتیو بار بین اینورترهای قسمت¬های سری و موازی به اشتراک گذاشته می¬شود. این امر به طور قابل ملاحظه ای باعث کاهش مقادیر نامی اینورتر موازی و هزینه کلی سیستم خواهد شد. در این پایان¬نامه به معرفی یک الگوریتم کنترلی بر مبنای روش کنترل زاویه قدرت به¬منظور جبران¬سازی نامتعادلی نامتقارن ولتاژ به همراه تغییر در زاویه فاز ولتاژهای ورودی توسط فیلتر اکتیو سری به¬طور همزمان با تسهیم توان بین فیلترهای اکتیو سری و موازی پرداخته خواهد شد. به¬علاوه، ساختار کنترلی ارائه شده برای فیلتر اکتیو موازی امکان جبران¬سازی هارمونیک و نامتعادلی جریان بار و جریان سیم خنثی در سیستم¬های سه¬فاز چهارسیمه را فراهم می¬سازد. نتایج شبیه¬سازی¬های صورت گرفته در محیط simulink نرم افزار matlab(r2012a) علاوه¬بر اثبات کارائی الگوریتم ارائه شده در بهبود کیفیت توان، امکان پیاده سازی آن بر روی سایر ساختارهای پیشنهاد شده برای بهساز یکپارچه کیفیت توان را نیز نشان می¬دهد.

حضور dg در سیستم توزیع باعث تغییر اندازه و جهت جریان خطا در خطوط می گردد. از آنجا که رله های سیستم توزیع از نوع اضافه جریان جهتی می باشند هماهنگی آنها پس از ورود dg از بین خواهد رفت. در این پایان نامه برای حفظ هماهنگی رله های سیستم توزیع در حضور تولید پراکنده روش جدیدی مبتنی بر ناحیه بندی سیستم به وسیله fcl معرفی می شود. در این روش تعداد ناحیه های در نظر گرفته شده برای سیستم توزیع، برابر با تعداد محل های اتصال این سیستم به شبکه قدرت (grid) می باشد. به طوریکه در هر ناحیه یک grid وجود داشته باشد تا افت ولتاژ در تعداد باس کمتری در موقع خطا اتفاق افتد و یا به عبارت دیگر کیفیت توان بهتر گردد. وجود یک grid در هر ناحیه باعث بالا بودن نسبی جریان اتصال کوتاه گردیده که موجب عملکرد سریع رله های جریان زیاد می گردد. همچنین یک الگوریتم برای جایابی fclها معرفی شده است. در این روش، رله های هر ناحیه به طور مجزا از نواحی دیگر با یکدیگر هماهنگ می شوند. علاوه بر این برای حفاظت خطی که بر روی آن fcl نصب می گردد از یک رله اضافه ولتاژ در دو سر fcl استفاده می شود. در این پایان نامه از دو سیستم استفاده شده است. ابتدا بخش توزیع سیستم 30 باسه ieee مورد استفاده قرار گرفته است. این سیستم از طریق سه باس به شبکه قدرت متصل است. بنابراین به سه ناحیه طوری تقسیم شده که هر کدام از این سه باس در یک ناحیه واقع شوند. سیستم دوم سیستم توزیع شعاعی 69 باسه ieee می باشد. این سیستم از طریق یک باس به شبکه قدرت متصل شده است. فرض می شود که سه dg با قدرت اتصال کوتاه بالا نیز به سیستم متصل شوند. بنابراین این سیستم به چهار ناحیه تقسیم می گردد. نتایج بدست آمده از اعمال روش پیشنهادی بر روی این سیستم گزارش داده شده و مورد بحث قرار گرفته اند.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.