در این پایان نامه مشخصه استاتیکی بار (p-v,q-v) شبکه توزیع فشار متوسط پست امام شهر با اندازه گیری پارامترهای الکتریکی استخراج می شود. آزمایش های صورت گرفته با تغییرات تپ ترانس های فوق توزیع در ساعات مختلف روز، در هفته ها، و فصول مختلف سال انجام شده است. پارامترهای مدل و منحنی برازش شده به روش مینیمم مربعات خطا محاسبه شده اند. کفایت مدل های بیان شده مورد بحث و ارزیابی قرار گرفته است. مشخصه استاتیکی بار به دو دسته روزانه و فصلی گروه بندی شده است. سرانجام برای بارهای مسکونی در فصول مختلف مدلی ارائه شده است. به منظور اعتبار سنجی مدل ها، اطلاعات سال جدید مورد استفاده قرار گرفته، و خطای محاسبه شده با این اطلاعات کمتر از 5% محاسبه شده است. در بخش بعد اثر مدل بار بر تحلیل های استاتیکی شبکه مورد استفاده گرفته است.

در چند دهه اخیر سیستم های مولد برق از انرژی باد، به عنوان یک منبع انرژی نو و بدون آلودگی زیست محیطی مورد توجه فراوانی قرار گرفته اند. در این پروژه توربین بادی به صورت سرعت متغیر توسط ژنراتور سنکرون آهنربای دائم و مبدل دیودی که متصل به یک مبدل افزاینده dc/dc می باشد مورد بهره برداری قرار می گیرد و سپس کل انرژی تولیدی توربین توسط یک اینورتر pwm به شبکه برق تزریق می گردد. استفاده از ژنراتور سنکرون مغناطیس دائم به دلیل مزایای خاص این ژنراتور نظیر برخورداری از وزن و حجم کم، راندمان بالا و مقدور ساختن ما جهت حذف گیربکس می باشد. در تحقیقات انجام شده سه روش کنترلی مختلف جهت استخراج بیشترین توان از انرژی باد مورد بررسی قرار گرفته است که عبارتند از: کنترل نسبت سرعت ماکزیمم(tsr control)، کنترل فیدبک سیگنال توان(psf control) و کنترل جستجوگر نقطه ماکزیمم(search control). در نهایت با بررسی عمکرد سیستم تحت روش های کنترلی نام برده و بیان مزایا و معایب روش های کنترلی انجام شده جهت استخراج بیشترین توان به ارائه روشی مبنی بر کنترل مستقیم d (duty-cycle) می پردازیم. این روش امکان کاهش مشکلات سه روش کنترلی بیان شده را برای ما فراهم می سازد و از عملکرد دینامیکی بالایی برخوردار می باشد. کنترل pwm مبدل متصل به شبکه با استفاده از کنترل برداری صورت می گیرد که منجر به تثبیت دامنه ولتاژ و فرکانس می گردد همچنین استفاده از این روش کنترلی توسط کنترل برداری ما را قادر به کنترل توان اکتیو و راکتیو تزریقی به شبکه به صورت مستقل می سازد.

حالت گذرا پدیده¬ای است که از تغییر آنی کمیت¬های شبکه (ولتاژ، فرکانس و جریان) بوجود آمده و باعث بروز حالتهای نامطلوب و در نتیجه ناپایداری سیستم می¬گردد. هدف از انجام این پایان¬نامه بررسی و امکان سنجی استفاده از گذراهای ولتاژ می¬باشد تا با تشخیص بهتر و مناسب¬تر کلیه پدیده¬های گذرا (صاعقه، کلیدزنی، انواع خطاها، فرورزنانس، برش جریان، جریان هجومی)حفاظت بهتری را از شبکه انجام داد. در صورت اجرا، نتایج این تحقیق باعث می¬شود که کیفیت توان، حفاظت و قابلیت اطمینان شبکه افزایش یابد که این امر باعث افزایش رضایت مشترکین و شرکت¬های برق می¬گردد. در این تحقیق انواع اضافه ولتاژها بررسی شده و به منظور پردازش و طبقه¬بندی آنها از طبقه¬بندی بیز استفاده گردیده است. به منظور جمع¬آوری اطلاعات انواع پدیده¬های گذرا برروی یک شبکه نمونه با استفاده از نرم افزار emtp work شبیه سازی شده و داده¬های ولتاژ در ابتدای فیدر با فرکانس نمونه¬برداری 24 کیلو هرتز ثبت شده¬اند. سپس با استفاده از تبدیل موجک db4 به عنوان مناسبترین موجک مادر ویژگیهای شکل موج¬های گذرا را استخراج کرده و با روش آنالیز مولفه اصلی(pca) ویژگیهای بارز شکل موجهای گذرا را بدست آورده و با استفاده از طبقه بندی کننده بیز نوع حالت (صاعقه، کلیدزنی، انواع خطاها، فرورزنانس، برش جریان، جریان هجومی) را تشخیص می دهیم. نتایج بدست آمده بیان کننده این است که با استفاده از گذراهای ولتاژ می¬توان نوع حالتهای گذرا(صاعقه، کلیدزنی، انواع خطاها، فرورزنانس، برش جریان، جریان هجومی)شبکه توزیع انرژی الکتریکی را بخوبی تشخیص و حفاظت نمود.

اولین موتورهایی که به دست بشر ساخته شدند موتورهای شار محوری بوده اند که به دلیل مشکلاتی که در ساخت آن ها وجود داشت ماشین های شارشعاعی به زودی جایگزین آن ها شدند. آنچه امروزه سبب مورد توجه قرار گرفتن دوباره این ماشین ها شده ویژگی های خاص آن ها از قبیل چگالی گشتاور و توان بالا، بازده بالا و شکل فیزیکی مناسب است که آن ها را برای کاربردهای مختلفی مثل ژنراتورهای پرسرعت و کم سرعت، نیروگاه های بادی، موتورهای مینیاتوری و .... مناسب می سازد. در میان ماشین های شار محوری، نوع مغناطیس دائم آن ها به دلیل ساختار بدون جاروبک و هم چنین حذف سیم پیچ تحریک از اهمیت بسزایی برخوردار است. خطاهای مکانیکی که حدود 60% خطاهای ماشین های الکتریکی را تشکیل می دهند سبب ایجاد لرزش و سروصدا در موتور، خرابی بلبرینگ ها و در نتیجه کاهش طول عمر ماشین می شوند. در این میان ناهم محوری که حدود 80% خطاهای مکانیکی ماشین ناشی از آن می باشد از اهمیت ویژه ای برای بررسی و مطالعه برخوردار است. این خطا در همه ابعاد آن و برای انواع مختلف ماشین های شارشعاعی مورد بررسی قرارگرفته است ولی در زمینه ماشین های شار محوری اطلاعات چندانی در این زمینه وجود ندارد. از آن جا که در ماشین های شارمحوری نسبت d/l زیاد می باشد کوچکترین انحرافی در محور دوران رتور سبب بروز درصد بزرگی از ناهم محوری در این ماشین ها می شود. ناهم محوری مشخصه های خروجی ماشین از جمله چگالی شار و ولتاژ القایی را تحت تأثیر قرار داده وسبب به وجود آمدن نیروها وگشتاورهای نامطلوب در ماشین می شود. از این رو بررسی خطای ناهم-محوری در این ماشین ها اهمیت ویژه ای پیدا می کند. در این پروژه نوع خاصی از این ماشین ها که یک ساختار مغناطیس دائم دو استاتوره-یک رتوره می باشد برای بررسی خطای ناهم محوری انتخاب شده است و با توجه به دقت روش اجزاء محدود برای حل معادلات الکترومغناطیسی و نیز سه بعدی بودن ماشین های شار محوری از روش اجزاء محدود سه بعدی برای تحلیل ماشین مورد مطالعه استفاده شده است.

در این پایان نامه، یک موتور القایی قفس سنجابی سه فاز، 190 کیلووات، 550 ولتی با اتصال ستاره، 60 هرتز و با سرعت نامی 3500 دور بر دقیقه به عنوان نیرو محرکه ی crp طراحی شده است. روش کار در این پایان نامه بدین صورت است که در مرحله ی اول، طراحی اولیه ای از موتور مورد نظر صورت گرفته است. بدین روش که در ابتدا برخی از پارامترها به صورت اولیه و در رنج مناسبی مقداردهی شده اند، سپس موتور توسط روابط تقریبی حاکم بر حالت دائمی طراحی شده است. پس از آن موتور طرح اولیه توسط نرم افزار ansoft maxwell v14 شبیه سازی شده است و مقادیر دقیق متغیرها و پارامترهای موتور به دست آورده شده اند. در مرحله ی بعد، به بهینه سازی موتور طرح اولیه پرداخته شده است. الگوریتم ژنتیک به عنوان روشی با قابلیت بهینه سازی چندمنظوره، برای یافتن طرح بهینه انتخاب شده است. عملیات بهینه سازی نیز توسط نرم افزار maxwell صورت پذیرفته است. نتایج حاصل از شبیه سازی طرح بهینه، نشان دهنده ی کاهش قابل ملاحظه ای در وزن و تلفات و افزایش بازده موتور است. در انتها نیز نحوه ی مش بندی و میدان های مغناطیسی طرح بهینه توسط روش اجزاء محدود و هم چنین بررسی حالت های گذرا و روش هایی برای بهبود حالت های گذرا در ابتدای راه اندازی ارائه شده است.