از نظر تبدیل انرژی، ساختار همه ماشین های الکتریکی را می توان به یک ماشین دو فاز معادل (مدل dq )، ساده کرد. درشرایط کار متعادل، این ماشین دو فاز دارای یک ساختار متعادل است. به طورمشابه، در شرایط کار نامتعادل ( به عنوان مثال قطع یک فاز استاتور) ماشین دو فاز معادل، خود دارای ساختار نامتعادل خواهد بود. از معادلات مدل dq، برای به دست آوردن روابط کنترل برداری موتور القایی استفاده می شود. در این پروژه، ابتدا یک موتور القایی سه فاز در حالی که یک فاز استاتور آن قطع شده است، به صورت یک موتور دو فاز نامتعادل مدل شده است. بر اساس معادلات ماشین دوفاز نامتعادل یک روش کنترل برداری جدید ارایه شده است که با تغییرات کمی نسبت به روش مرسوم کنترل برداری، می تواند با شرایط کار نامتعادل سازگار شود و عملکرد خوبی نیز از نظر کنترل نوسانات گشتاور داشته باشد. یک شبیه سازی کامپیوتری به منظور مقایسه عملکرد روش کنترل برداری مرسوم و روش پیشنهادی، ارایه شده است. نتایج نشان می دهد که بهبود قابل ملاحظه ای در عملکرد موتور، به خصوص در میزان کاهش نوسانات گشتاور آن حاصل شده است.

به طور معمول برای حذف تاثیرهای منفی ناشی از تنظیم کننده خودکار ولتاژ روی نوسانات سیستم قدرت، از یک حلقه ی کنترل مکمل به عنوان پایدار ساز سیستم قدرت استفاده می شود. روش های مختلفی برای طراحی و بهینه سازی پایدارساز سیستم قدرت مورد استفاده قرار گرفته است. در این میان، روش هایی بر مبنای مفهوم کنترل حالت هستند. این روش ها همگی بر مبنای این فرض هستند که متغیرهای حالت سیستم در دسترس است. اما در بسیاری شرایط این متغیرها در دسترس نیستند و برای داشتن اطلاعات از این متغیرها نیاز به طراحی یک رویت گر است. در این پایان نامه با حل معادله هامیلتون– جاکوبی– بلمن برای سیستم تک ماشینه متصل به شین بینهایت، یک کنترل کننده حالت غیر خطی به عنوان پایدارساز سیستم قدرت حاصل شد. سپس از یک فیلتر کالمن توسعه یافته برای تخمین حالت ها استفاده شد. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که پایدارساز سیستم قدرت به دست آمده بر مبنای استفاده از مقادیر تخمین زده شده با استفاده از فیلتر کالمن توسعه یافته دارای عملکرد مطلوبی است.

امروزه سیستم های قدرت به دلیل محدودیت های اقتصادی و محیطی در نزدیکی حد انتقال خود بهره برداری می شوند، در چنین شرایطی ناپایداری و فروپاشی ولتاژ (voltage collapse) از نگرانی های عمده در سیستم قدرت است. این پدیده اغلب بر اثر اتفاقاتی مثل خروج آنی یک خط انتقال یا ژنراتور، افزایش بار خطوط انتقال و تأمین نشدن توان راکتیو کافی رخ می دهد. روش های بررسی مسئله پایداری ولتاژ به دو گروه استاتیکی و دینامیکی تقسیم می شوند. روش های استاتیکی نتایج مفیدی ارائه می نمایند، اما رفتارهای دینامیکی سیستم قدرت که نقشی قابل توجه در فروپاشی ولتاژ دارند را در نظر نمی گیرند. در این پروژه پایداری ولتاژ به عنوان یک پدیده دینامیکی مورد بررسی قرار می گیرد. پدیده ناپایداری ولتاژ ذاتاً پدیده ای غیر خطی است و نیاز به روش های آنالیز غیر خطی مانند روش دوشاخگی (bifurcation) دارد. این روش روند حرکت سیستم به سوی ناپایداری را پیش بینی می کند و ایده اصلی آن بر مبنای بررسی سیستم در نقاط آستانه ناپایداری است. آنالیز دو شاخگی نیاز به مدل کردن سیستم با معادلاتی دارد که از دو نوع متغیر شامل متغیرهای حالت (states) و متغیر های پارامتری (parametrs) تشکیل شده است. متغیر های حالت (اندازه ولتاژ، زاویه ماشین و ...) در شرایط گذرای سیستم به طور دینامیکی تغییر می کنند و متغیر های پارامتری (توان مصرفی بار و ....) تغییراتی تدریجی دارند. مشکل اصلی روش های موجود بررسی پایداری دینامیکی ولتاژ آن است که نیاز به محاسبات زیادی دارند و برای کاربردهای بهنگام (online) مناسب نیستند، به همین منظور در این پایان نامه برای سرعت بخشیدن به این ارزیابی از شبکه های عصبی(neural networks) استفاده شده است.

امروزه طراحی بهینه ی ماشین ها و ترانسفورماتورهای الکتریکی از اهمیت بالایی برخوردار است. بدین منظور ارائه مدل هایی که بتوانند در مرحله ی طراحی، رفتار ماشین های الکتریکی را به طور دقیق پیش بینی کنند مورد توجه قرار گرفته است. در مرحله ی مدل سازی، رفتارغیر خطی هسته کار مدل کردن سیستم های دارای مواد فرومغناطیسی را مشکل کرده است. در این پروژه روش مناسبی ارائه شده است که با در نظر گرفتن رفتار غیر خطی هسته، چگالی شار الکترومغناطیسی را در هر نقطه به دست می آورد. در مدل سازی های انجام شده به روش مرسوم اجزای محدود با مش بندی درجه یک مشکلاتی از قبیل واگرایی نتایج در حین به دست آوردن چگالی شار مغناطیسی، ناپیوستگی چگالی شار از یک المان به المان مجاور و پایین آمدن دقت در به دست آوردن چگالی شار مغناطیسی در المان های مرزی ایجاد می شد. در این پزوژه، به منظور رفع مشکلاتی که در مش بندی درجه یک حاصل می شود، روش اجزای محدود با مش بندی درجه دو مورد استفاده قرار گرفته است. یک سیستم نمونه با استفاده از روش اجزای محدود به وسیله مش بندی درجه دو مدل سازی شده اند وتحلیل های استاتیکی و گذرا روی آن انجام شدند. مقایسه نتایج مش بندی درجه دو با مش بندی درجه یک،نشان می دهد که روش ارائه شده از عملکرد مطلوبی برخوردار است.

چکیده ندارد.