در این پایان نامه از دو روش بهینه سازی پیشنهادی یعنی الگوریتم اجتماع ذرات (جامعه ی پرندگان) بهبود یافته (ipso) و الگوریتم قورباغه ی جهنده (sfla) به منظور حداقل کردن سه تابع هدف هزینه ی سوخت ژنراتور های سیستم قدرت، تلفات شبکه و انحراف ولتاژ باس ها در پخش بار بهینه در حضور سیستم های انتقال انعطاف پذیر جریان متناوب )ادوات (facts استفاده شده است. ادوات facts به کار گرفته شده در این پایان نامه شامل کنترل کننده ی یکپارچه ی شارش توان (upfc) و خازن سری با کنترل تریستوری (tcsc) می باشند. الگوریتم های پیشنهادی بر روی سیستم های استاندارد ieee، 5 باسه و 30 باسه آزمایش شدند و نتایج بدست آمده نشان می دهند که روش های پیشنهادی می توانند نتایجی به مراتب بهتر نسبت به سایر روش های بهینه سازی در سیستم های قدرت (نظیر تکامل دیفرانسیلی، برنامه نویسی تکامل یافته، الگوریتم ژنتیک، الگوریتم ترکیبی جستجوی ممنوع – سرد شدن فلز و روش بهینه سازی کلاسیک برنامه ریزی غیر خطی)، هم از نظر دقت محاسبات و سرعت همگرایی و هم از نظر مدت زمانی که توسط کامپیوتر برای انجام محاسبات صرف می شود ارائه دهند.

امروزه پیشرفت های تکنولوژی در زمینه های الکترونیک قدرت، اتوماسیون و پردازش سیگنال، امکان استفاده از درایو های ac را در پروسه های مختلف صنعتی فراهم کرده است. کنترل با جهت یابی میدان موتور القایی بسیار مناسب تر از سایر تکنیک های کنترل عددی (مانند فرکانس متغیر) است. در این روش موتور القایی رفتاری مشابه موتور dc از خود نشان می دهد. بنابراین درایوهای ac که با این روش کنترل می شوند، جایگزین مطمئن و خوبی برای بسیاری از کاربردها خواهند بود. هم اکنون موتور القایی خطی کاربرد های وسیعی در صنعت پیدا کرده اند. فیزیک خاص اینگونه موتورها امکان استفاده از آن ها را در مواردی که نیاز به عملکرد با کیفیت بالا داریم و استفاده از موتورهای دوار مناسب نیست را فراهم می آورد. در این پایان نامه بعد از ارائه مدل موتور القایی خطی بر اساس موتور القایی دوار با در نظر گرفتن اثرات لبه های انتهایی، کنترل برداری موتور القایی خطی مورد توجه قرار گرفته است. جهت بهینه سازی پاسخ سرعت ( میزان فراجهش، زمان صعود و خطای حالت ماندگار سیگنال سرعت) بجای استفاده از کنترل کننده تناسبی-انتگرالی معمولی از کنترل کننده تناسبی-انتگرالی فازی استفاده شده است. همچنین جهت درایو بدون حسگر موتور القایی خطی، مشاهده گر فیلترکالمن بسط یافته، برای تخمین سرعت موتور بکار گرفته شده است. به این منظور ابتدا موتور القایی خطی همراه با بلوک کنترل برداری و الگوریتم فیلترکالمن در محیط matlab/simulink مدل سازی شده و سپس نتایج شبیه سازی ارائه شده است.

در این پروژه مدلسازی و کنترل سیستم پیل سوختی متشکل از پیل سوختی با غشاء تبادل پروتون(pemfc) ، ذخیره ساز انرژی و مبدل های الکترونیک قدرت در خودروهای پیل سوختی ترکیبی(fchv) مورد بررسی قرار گرفته است. مدل دینامیکی نیمه تجربی و مدل مداری پیل سوختی در این پروژه ارئه شده اند که به دلیل دقت بالایی که دارند، برای طراحی کنترل کننده های پیل سوختی مناسب می باشند. در مدل های پیل سوختی ارائه شده در اکثر مقالات از مدل دینامیکی نیمه تجربی، که در این پروژه نیز تحت عنوان مدل پیشنهادی اول نامگذاری شده است، استفاده شده، مدل مداری ارائه شده در این پروژه یا همان مدل پیشنهادی دوم به دلیل استفاده از روابط دقیق ولتاژ ترمودینامیکی و افت ولتاژها داری قابلیت اطمینان بالاتری نسبت به مدل اول است و در مقالات پیل سوختی که در مورد خودرو می باشند استفاده نشده است. پیل های سوختی دارای شدت توان پایین و دینامیک کند هستند که برای جبران این مشکلات در حالت های گذرا و اضافه بار از ذخیره سازهای انرژی استفاده می شود تا سیستمی با شدت توان و شدت انرژی بالا ایجاد و مشکل شدت توان پیل سوختی توسط ذخیره سازها مرتفع گردد. موضوع مهمی که در کنترل سیستم پیل سوختی باید مورد توجه قرار بگیرد این است که بدلیل اینکه در خودرو ما با تغییرات سریع و مداوم بار روبرو هستیم، رفع تقاضای بار در حالت های گذرا بسیار حائز اهمیت می باشد. به نکته مهم دیگری نیز باید توجه شود که برای داشتن بازده ای بالا و حفظ طول عمر پیل سوختی و باتری، باید هر کدام از آن ها در رنج محدودی از توان و socمورد بهره برداری قرار بگیرند و دستخوش تغییرات در رنج وسیعی نگردند. موضوع دیگری که در این پروژه مورد بررسی قرار گرفته است مدیریت انرژی در سیستم پیل سوختی می باشد. بین میزان توانی که پیل سوختی و باتری برای رفع تقاضای بار باید بدهند، باتوجه به حالت ظرفیت شارژ (soc) باتری و محدودیت های ولتاژ،جریان و توان باتری و محدودیت توان پیل سوختی باید مدیریت انرژی انجام گردد. و نکته مهم دیگر این است که در موتور در حالت ترمز انرژی مصرف نشده بر می گردد و این انرژی بایستی توسط باتری بازیابی گردد. برای این منظور از یک مبدل الکترونیک قدرت دو جهته استفاده کردیم که در حالت رفت افزاینده و در حالت برگشت کاهنده می باشد. برای کنترل مبدل الکترونیک قدرت در یک حالت از یک کنترل کننده ساده pi و در حالت دیگر از یک کنترل کننده فازی به همراه تعدادی سوئیچ برای تصمیم گیری بین حالت شارژ و دشارژ استفاده شده است و نتایج در دو حالت مورد بررسی و مقایسه قرار گرفته اند. برای مدیریت انرژی از یک کنترل کننده ترموستاتی و یک کنترل کننده فازی مبنی بر توان مورد نیاز بار و حالت ظرفیت شارژ باتری، استفاده شده و نتایج شبیه سازی ها با هم مقایسه شده اند. مدل بار خودرو در مسیرهای مختلف از ترم افزار advisor برداشت شده است و تمام شبیه سازی ها با نرم افزار matlab/simulink انجام شده اند.

در این تحقیق تحلیل مسئله مکانیابی با رهیافت های بهینه سازی چند هدفه مطرح می گرددو در جهت برقراری توازن نسبی بین اهداف بعضاً متناقض مسئله و دستیابی به جواب های منطقی که توأمان دارای توجیه اقتصادی و فنی باشد از ترکیب الگوریتم بهینه سازی چند هدفه nspso با منطق فازی استفاده شده است.با اجرای پروسه تحلیل تابع بهینه سازی چند هدفه، یافتن مجموعه جواب های بهینه پارتو میسر گردیده و در نهایت با به کارگیری منطق فازی انتخاب مناسب ترین جواب ممکن از بین مجموعه جواب های پارتو میسر می شود. شایان ذکر است که در پروسه دستیابی به مناسب ترین پاسخ، علاوه بر جنبه های فنی و اقتصادی مسئله از تجارب شخصی طراح نیز بهره برده می شود. در این راستا و در جهت اثبات کارآیی الگوریتم پیشنهادی، مسئله مکانیابی در دو سناریوی جداگانه به عنوان یک مسئله بهینه سازی چند هدفه تعریف شده که در آن کاهش تلفات، کاهش شاخص l شبکه برای بهبود پایداری ولتاژ و کاهش انحرافات ولتاژ باس های شبکه به عنوان اهداف مطرح در مسئله مد نظر قرار می گیرند. شایان ذکر است که ادوات استفاده شده نیز svc و tcsc می باشند.

یکی از مهمترین عناصر facts که نقش گسترده ای در بهبود پروفیل ولتاژ ، کنترل توان راکتیو و بهبود پایداری شبکه قدرت دارد ، کنترل کننده یکپارچه توان (upfc) می باشد. اما با توجه به این که در یک سیستم قدرت به هنگام بروز حالتهای گذرا ، پایدارسازهای سیستم قدرت (pss) و ادوات facts به طور همزمان عمل می کنند و تاثیرات دینامیکی متقابلی را بر روی عملکرد یکدیگر می گذارند و این تاثیرات متقابل می تواند موجب تقویت و یا تضعیف پایدارسازی آنها گردد. بنابراین لازم است هماهنگی بین این کنترل کننده ها صورت گیرد تا در نهایت منجر به افزایش پایداری سیستم قدرت گردد. طراحی هماهنگ کنترل کننده های پایدارسازهای سیستم قدرت و کنترل کننده یکپارچه توان می تواند راه حل مناسبی برای حل این مسئله باشد. در این پایان نامه هدف این است، تا با مدل کردن سیستم قدرت که upfc نیز به آن متصل می باشد ، در شرایطی که از سیستم کنترل همزمان تمامی پارامترهای ورودی upfc در کنار کنترل همزمان با سیستم کنترلی پایدارساز سیستم قدرت ((pss، مطالعات پایداری سیگنال کوچک را که ناشی از تغییرات بار و ایجاد عدم تعادل در توان الکتریکی و توان مکانیکی سیستم قدرت می باشد، انجام دهیم. مطالعات شاخصهای پایداری در دو حوزه زمان و فرکانس و با تنظیم همزمان پارامترهای کنترلی سیستم اعم از پارامترهای کنترل کننده های ضرائب مدولاسیون و زاویه آتش کنورتورهای upfc و پارامترهای کنترلی پایدارساز سیستم قدرت با استفاده از سه روش مختلف بهینه سازی (الگوریتمهای ژنتیک ، pso و nspso ) انجام خواهد شد. شایان ذکر است، بهینه سازی پارامترها با استفاده از الگوریتم بهینه سازی nspso که براساس توابع چند هدفه انجام می شود، در شرایط تنظیم بهینه پارامترها به صورت همزمان در دو حوزه زمان و فرکانش انجام خواهد شد. در پایان با انجام شبیه سازیهای مختلف، کارائی سیستم کنترلی پیشنهادی در هنگام بروز اغتشاشات کوچک و مقایسه روشهای مختلف بهینه سازی براساس زمان بهینه سازی پازامتزها و مقادیر حاصل برای توابع هدف، مورد ارزیابی قرار می گیرد.

بازآرایی و جایابی بهینه خازن به منظور کاهش تلفات توان و نگه داشتن ولتاژ در بازه محدودیتهای مجاز در سیستمهای توزیع مورد استفاده قرار می گیرد. این محدودیتها شامل شعاعی بودن شبکه و رعایت قیود ولتاژ و جریان شبکه می باشند. در این پایان نامه حل همزمان خازن گذاری و بازآرایی به منظور کاهش تلفات با در نظر گرفتن محدودیتهای فوق الذکر توسط الگوریتمی هوشمند که تا کنون برای حل این مسئله استفاده نشده، ارائه گردیده است. با توجه به نیاز به حل همزمان دو مسئله بهینه سازی غیر خطی گسسته، استفاده از الگوریتمهای هوشمند در این پایان نامه مد نظر قرار گرفته است. در روند بهینه سازی، یکی از اصلی ترین موارد، مدلسازی مسئله و اعمال الگوریتم انتخابی است. این موضوع در این پایان نامه با مدل سازی حالت شبکه بصورت رشته های صفر و یک و با روشی مشخص انجام گردیده است. درنتیجه یک مسئله بهینه سازی گسسته بوجود آمده که شامل متغیرهای صفر و یک است و دیگر نمی توان از الگوریتم های بهینه سازی که بر روی اعداد حقیقی کار می کنند، استفاده نمود. به منظور حل همزمان این دو مسئله با هدف کاهش تلفات، از الگوریتم بهینه سازی جدیدی با نام «الگوریتم اجتماع ذرات دودویی بهبود یافته(ibpso)» استفاده گردیده است. الگوریتم پیشنهادی بر روی دو شبکه تست، 16 و 33 باسه اعمال گردید و نتایج بدست آمده مورد بررسی قرار گرفت. الگوریتم جدید ارائه شده، در شرایط مشابه جواب بهتری نسبت به سایر الگوریتمهای انجام شده قبلی دارد. برنامه های مورد استفاده به گونه ای نوشته شده اند که برای شبکه های بزرگ نیز می توانند بکار روند. همچنین 5 حالت مختلف از تقدم و تأخر اقدامات بازآرایی و جایابی بهینه خازن مورد بررسی قرار گرفت که در نهایت، بهترین نتیجه مربوط به انجام همزمان بازآرایی و جایابی بهینه خازن بدست آمده است.

امروزه با توجه به افزایش مصرف انرژی وکاهش منابع سوخت فسیلی روند استفاده از منابع انرژی تجدید پذیر افزایش یافته است. در بین منابع انرژی تجدیدپذیر، انرژی خورشیدی و انرژی باد از لحاظ مقدار و دسترسی در اولویت هستند. از اینرو ترکیب سیستم های انرژی خورشیدی و بادی، یک سیستم با قابلیت اطمینان بالا ایجاد خواهد کرد. در این پایان نامه یک سیستم ترکیبی انرژی خورشیدی و بادی به همراه باتری ارائه شده است. این سیستم ترکیبی، به صورت منفصل از شبکه بوده و نوع اتصال آن dc می باشد. پانل خورشیدی و سیستم انرژی بادی توسط یک مبدل بوست به لینک dc متصل شده اند. لینک dc نیز توسط یک اینورتر به بار ac متصل است. جهت ایجاد تعادل در تولید و مصرف توان، از یک باتری متصل به لینک dc استفاده شده است. هر یک از این سیستم های انرژی خورشیدی و بادی می توانند در یکی از دو حالت ردیابی نقطه بیشینه توان و یا ردیابی نقطه کار بار، عمل کنند. این تعیین حالت، توسط یک مرکز مدیریت توان انجام می گیرد. الگوریتم مدیریت توان سیستم ترکیبی، بر این اساس است که با توجه به توان در دسترس سیستم های انرژی خورشیدی و بادی، توان بار مورد تقاضا و حالت شارژ باتری، حالت عملکرد سیستم های انرژی خورشیدی و بادی تعیین خواهد شد. از آنجائیکه در سیستم ترکیبی موردنظر، سیستم انرژی بادی، به عنوان منبع توان اصلی در نظر گرفته شده است، لذا مسئله اولویت بندی حالت های عملکرد هر یک از سیستم های انرژی خورشیدی و بادی، در طراحی الگوریتم در نظر گرفته شده است. همچنین یک محدودیتی برای حالت شارژ باتری، در جهت افزایش عمر باتری، اعمال شده است. تمام شبیه سازی ها در محیط matlab/simulink انجام شده است.

انچه که در این پایان نامه مورد بررسی قرار گرفته ایت ، تحلیل امکان سنجی احداث یک نیروگاه نمونه زیست توده مبتنی بر سوخت زیست توده می باشد . تحقیق حاضر در شهرستان طالقان از استان البرز و بر سوخت زیست توده از مواد فضولات دامی صورت گرفته است. کلیه اطلاعات و پارامترهای با استفاده از روشهای نوین علمی و تجربی جمع اوری شده و صحت آنها مورد ارزیابی قرار گرفته اند. پس از جمع اوری و ترکیب اطلاعات شبیه سازی پایان نامه با استفاده از الگوریتم های بهینه سازی گروه ذرات و همچنین ژنتیک انجام پذیرفته و بهترین مکان و اندازه نیروگاه با استفاده از هر دو الگوریتم تعیین گردیده است. همچنین مزایای فنی و الکتریکی احداث نیروگاه با استفاده از نرم افزار etap power station انجام گردیده است.

بازآرایی شبکه های توزیع که با مجموعه ای از عملیات کلیدزنی صورت می گیرد، روشی ساده و کم هزینه است که بدون افزودن تجهیزات اضافه بر شبکه موجب بهره برداری بهینه از سیستم های توزیع می گردد. در این پایان نامه روش جدیدی برای بازآرایی چند هدفه شبکه توزیع ارائه می شود که الگوریتم بهینه سازی big bang-big crunchترکیبی (hbb-bc) و روش بهینه سازی فازی را ترکیب می نماید. اهداف مورد نظر کاهش تلفات توان حقیقی، کاهش انحراف ولتاژ باس ها از مقدار نامی و متعادل سازی بار در بین فیدرها می باشد. هنگام تغییر آرایش همواره باید قیدهایی نظیر شعاعی بودن شبکه و دربرگرفتن تمامی باس ها و قیود ولتاژ و جریان شبکه رعایت شوند که این امر بازآرایی را تبدیل به یک مساله بهینه سازی می کند. الگوریتم hbb-bc روشی موثر و قدرتمند است که از دقت و سرعت همگرایی بالایی برخوردار است و پیاده سازی آن نیز آسان می باشد. این الگوریتم با استفاده از ظرفیت های pso قابلیت الگوریتم bb-bc را برای جستجوی بهتر افزایش می دهد. علاوه بر این روش پیشنهادی پس از به روز رسانی موقعیت برای اجتناب از بهینه محلی و کاوش نواحی جستجوی جدید از عملگر جهش استفاده می نماید. کارایی الگوریتم پیشنهادی با اجرای آن بر روی دو شبکه توزیع نمونه اثبات می گردد. نتایج شبیه سازی با نتایج حاصل از سایر روش ها مقایسه شده است.

پیل های سوختی به عنوان تأمین کننده های قدرت جدید، جایگاه ویژه ای در صنعت برق پیدا کرده اند. قابلیت هایی چون بهره برداری آسان، قابلیت اطمینان بالا، امکان حمل و نقل، آلودگی کم و راندمان بالا توجه روز افزونی را نسبت به این منابع ارزشمند انرژی باعث شده است. مبدل های الکترونیک قدرت نقش عمده ای در تبدیل توان dc/dc تولید شده توسط سلول های سوختی که عمدتاً دارای تغییرات وسیعی نیز می باشند، ایفا می کنند. در این پایان نامه، مدل فضای حالتی از یک پیل سوختی و یک مبدل dc/dc از نوع افزاینده ارائه شده و سپس برای کنترل ولتاژ خروجی این سیستم ترکیبی، کنترل کننده ی تطبیقی مدل مرجع طراحی شده است. نتایج به دست آمده از کنترل کننده ی پیشنهادی با نتایج کنترل کننده ی pid کلاسیک مقایسه شده و توانایی کنترل کننده ی پیشنهادی از نظر دقت در مقایسه با کنترل کننده ی pid نشان داده شده است. همچنین از کنترل کننده ی تطبیقی مدل مرجع برای حفظ ولتاژ خروجی، در حضور نویز استفاده شده و نتایج شبیه سازی برای اثبات توانایی این کنترل کننده ارائه شده است.

سیستم مبدل انرژی بادی، انرژی موجود در باد را توسط توربین بادی، ژنراتور و مبدل بوست تبدیل به توان مصرفی برای بارها و مصرف کننده ها می کند. انرژی تولیدی به لینک dc وصل می شود و در صورت نیاز و یا اتصال به شبکهac این کارتوسط اینورتر صورت می گیرد. به منظور استفاده بهینه از یک سیستم مبدل انرژی بادی، باید طوری تنظیم شود که حداکثر توان از سیستم دریافت شود. روش های مختلفی برای تعیین و ردیابی نقطه حداکثر توان وجود دارد. در این پایان نامه چندین روش هوشمند برای ردیابی نقطه توان سیستم مبدل انرژی بادی ارائه شده است. حداکثر شبیه سازی ها این سیستم مبدل انرژی بادی برای کنترل ماکزیمم نقطه توان در محیط matlab/simulink انجام شده است.

تولید پراکنده، گزینه مناسبی برای اصلاح پروفیل ولتاژ و کاهش تلفات خطوط، بهبود کیفیت و آلودگی های محیط زیست و بطور کلی افزایش بازدهی روند تولید انرژی می باشد. اما قبل از نصب تولیدات پراکنده باید تأثیر آن برروی پروفیل ولتاژ، تلفات خطوط، جریان اتصال کوتاه و میزان هارمونیک تزریقی بطور جداگانه بررسی گردد. مکان یابی مناسب تولیدات پراکنده در شبکه های قدرت، دست یابی به حداکثر منافع نهفته در آن ها را ممکن می سازد. این در حالی است که در صورت نصب و بهره برداری این تولیدات در مکان نامناسب حتی ممکن است به شبکه توزیع آسیب وارد شود. از اینرو ضرورت جایابی منابع تولید پراکنده از نیازهای اصلی استفاده از آنها است. در این پایان نامه هدف ما جایابی بهینه منابع تولید پراکنده به منظور دستیابی به دامنه ولتاژ بهبود یافته و تلفات توان، هزینه و thd کم تر در شبکه های توزیع می باشد. در زمینه جایابی منابع تولید پراکنده فعالیت های مختلف با اهداف متنوع، همچون روش های جستجو و یا روش های تحلیلی صورت پذیرفته است که همگی به دنبال کاهش اثرات منفی و تقویت به کارگیری تولیدات پراکنده در شبکه های توزیع می باشند. اما در این پایان نامه تعداد ، اندازه و مکان تولیدات پراکنده به صورت همزمان بررسی شده است تا عملکرد بهتری در شبکه داشته باشد. با این مسئله به عنوان یک مسئله بهینه سازی رفتار شد که الگوریتم hbb-bc به عنوان ابزار حل آن استفاده شده است. با توجه به چهار هدف تعریف شده، مسئله تعریف و تابع هدف بیان شده است. روش پیشنهادی، تحت نرم افزار matlab برنامه نویسی شده و بر روی شبکه نمونه توزیع برق استان قزوین، شبکه ?? و ?? شینه ieee پیاده گردید. نتایج حاصل از اعمال این روش بر روی شبکه، بیانگر بهبود شاخص پروفیل ولتاژ و کاهش تلفات توان، هزینه و thd می باشد.

جهت حل مسائل مرتبط با خطوط انتقال، نظیر مشکلات بارداری و بی باری، نوسانات توان و ناپایداری ولتاژ و بطور کلی تضمین عملکرد ایمن سیستم قدرت، راهکارهای متعددی ارائه شده است، که هدف اساسی آنها کنترل ولتاژ، توان اکتیو و توان راکتیو می باشد. یکی از این راهکارها بهره گیری از ادوات factsمی باشد که با بکارگیری آنها کنترل لحظه ای این پارامترها امکان پذیر شده است. دو دلیل برای حرکت به سمت استفاده از ادوات facts وجود دارد، اولی ارتقاء اخیر در زمینه ی الکترونیک قدرت که ساخت تجهیزات قابل کنترل، باعث به صرفه شدن استفاده از این تجهیزات می باشد. دوم افزایش بار در سیستم های قدرت و ناتوانی در افزایش خطوط انتقال با توجه به رشد چشمگیر بار در شبکه است. اما مسئله اساسی، تعیین مکان مناسب نصب و ظرفیت دقیق این تجهیزات است که کاملاً متأثر از شرایط و اهداف حاکم بر مسئله می باشد و لحاظ هریک از آنها در مسئله مکانیابی امری ضروری است. برای تحقق این امر رهیافت های متنوعی مطرح می شود که در این تحقیق از یکی از روش های بهینه سازی هوشمند به نام روش bb-bc استفاده شده است که با ایده گرفتن از روش هوشمند pso این روش بهبود یافت. در انتهای این پژوهش مزیت های استفاده از این روش ذکر گردیده است و همچنین مقایسه ای بین روش بهینه سازی مذکور و سایر روش ها انجام شده و پیشنهاداتی برای ادامه ی تحقیقات در آینده، ارائه شده است.

امروزه به دلیل روند رو به کاهش منابع انرژی فسیلی و افزایش نیاز به انرژی در سراسر جهان تلاش برای یافتن انرژی های نو و جایگزین مناسب برای سوخت های متداول امری اجتناب ناپذیر است. در میان انرژی های تجدیدپذیر انرژی خورشیدی یکی از گزینه های بی پایان، پاکیزه و قابل دسترس است. سیستم های فتوولتاییک علیرغم مزایای فراوان دارای معایبی نیز هستند. این سیستم ها دارای هزینه نصب بسیار زیاد و بازده پایینی هستند. گذشته از این به دلیل وابستگی شدید به سطح تابش خورشید و دمای کار پنل خورشیدی، مشخصه های غیرخطی دارند. هر سلول خورشیدی دارای یک نقطه کار واحد است که اصطلاحاً نقطه ماکزیمم توان یا mpp نامیده می شود. هنگامی که سیستم در این نقطه کار قرار داشته باشد بیشترین بهره در تولید توان و بیشترین توان خروجی را دارد. علیرغم وجود روش ها و الگوریتم های مختلف mppt هیچ یک قادر به یافتن mpp سراسری نیستند، این الگوریتم ها یا هیچگاه همگرا نمی شوند، یا در مدت زمان طولانی همگرا می شوند، یا آنقدر حول mpp نوسان می کنند که تلفات توان را افزایش می-دهند و در نهایت در صورت همگرایی، به همگرایی محلی می رسند نه همگرایی کلی. اما الگوریتم هوشمند مبتنی بر رفتار اجتماعی این نقاط ضعف را پوشش می دهد و در مدت زمان کوتاهی و با حداقل تعداد تکرار به mpp کلی همگرا می شود. این پایان نامه به بررسی روش های مختلف ردیابی نقطه توان ماکزیمم و بیان معایب و مزایای این روشها تحت شرایط مختلف جوی اعم از دما و تابش های مختلف می پردازد. اما نکته مهم این است که الگوریتم بهینه سازی ازدحام ذرات (pso) و یکی از ترکیب آن تحت عنوان ازدحام ذرات-جستجو آشوبگون (cstpso) که در این پایان نامه مورد بررسی قرار گرفته است با دقت و صحت بالایی می تواند نقطه توان ماکزیمم را تحت تابش و دمای مختلف و در شرایط سایه جزیی ردیابی کند.در این پایان نامه ابتدا یک آرایه فتوولتایک بر اساس جدیدترین روش مدلسازی شده است. در این مدل نسبت به مدل های قبلی سادگی و کاربردی بودن آن در شرایط سایه جزیی می باشد نتایج بدست آمده از این روش دقیق می باشد. برای ردیابی توان بیشینه از یک مبدل dc-dc افزایشی استفاده شده است. در پایان هم صحت عملکرد الگوریتم پیشنهادی و مقایسه با الگوریتم های قبلی ارایه شده است.

واحد های اندازه گیری فازور(pmu) نقش مهمی را در اندازه گیری دیجیتال فازور فرکانس اصلی ولتاژ و جریان نقاط مختلف شبکه ایفا می کنند اما با توجه به هزینه نصب و پیچیدگی هماهنگ کردن آن ها با یکدیگر مسئله جایابی بهینه این واحد ها در شبکه با هدف مشاهده پذیری کامل بر روی سیستم، در سال های اخیر اهمیت فراوانی پیدا کرده است. در این پایان نامه بحث جایابی این واحد ها در ابعاد جدیدی در نظر گرفته می شود تا سیستم اندازه گیری و حفاظتی شبکه نسبت به مشکلات و خطاهای پیشامده منعطف تر شود. در این راستا شاخصی برای قابلیت اطمینان اندازه گیری معرفی می شود و سپس به بهینه سازی جایابی این واحدها با در نظر گرفتن عدم قطعیت اندازه گیری در تمامی باس ها با استفاده از الگوریتم ازدحام ذرات مبتنی بر نظریه آشوب پرداخته می شود. در بخشی دیگر این فرآیند جایابی با نگرشی کاربردی تر، با اختصاص دادن اهمیتی ویژه به برخی باس ها انجام می گیرد تا تعداد pmu های مورد نیاز برای اندازه گیری کاهش یابد. در بخش نهایی جایابی pmu ها با هدف قابلیت مکان یابی خطا در شبکه گسترده به همراه عدم قطعیت اندازه گیری و مشاهده پذیری کامل شبکه در نظر گرفته می شود که در ابتدا الگوریتمی جدید برای پیدا کردن خطی که خطا در آن رخ داده است ارائه می شود و سپس راهکاری برای چینش pmu ها ارائه می شود. با توجه به چینش ارائه شده حالت دیگری که وقتی یکی از ترانسفورماتور های جریان به حالت اشباع می رود نیز در نظر گرفته می شود که از امتیاز های اصلی چینش ارائه شده برای pmuها هست.

شبکه توزیع ارتباط میان شبکه بزرگ انتقال برق با مصرف کننده ها را فراهم می سازد. اکثر زمان های برون رفتی که مشترکین تجربه می کنند، به دلیل وقوع خطا بر روی سیستم توزیع ولتاژ متوسط می باشد. سیستم های برق در پنجاه سال گذشته به سرعت رشد کرده است. این امر موجب افزایش تعداد خطوط و طول کل آن ها شده است. این خطوط خطاهایی را تجربه می کنند که توسط طوفان، رعد و برق، برف، باران، خرابی عایق و اتصال کوتاه ناشی از پرندگان و سایر اجسام خارجی ایجاد می شود. در اغلب موارد، خطاهای الکتریکی خود را به صورت آسیب های مکانیکی نشان می دهند که باید قبل از بازگشت خط به شبکه تعمیر شود. بازیابی خط می تواند به سرعت انجام شود، اگر محل خطا شناخته شده باشد و یا بتوان با دقت معقول آن را تخمین زد. موضوع مکان یابی خطا به طور قابل ملاحظه ای برای مهندسان برق قدرت و محققان جذاب بوده است. بسیاری از تحقیقات انجام شده تا اوایل قرن بیستم، باهدف پیدا کردن مکان خطا در خطوط انتقال می باشد. این امر عمدتاً به این دلیل است که تأثیر خطاهای خط انتقال در سیستم های قدرت و زمان مورد نیاز برای بررسی فیزیکی خطوط بسیار بیشتر از خطاهای سیستم های فوق توزیع و توزیع می باشد. ولی به مرور زمان خطاهای سیستم توزیع نیز بیشتر مورد توجه قرار گرفت که دلیل آن حضور در محیط تجدید ساختار یافته و رقابت شرکت ها برای افزایش دسترسی مصرف کننده به انرژی می باشد. نمایانگر های خطا می توانند در طول فیدر قرار بگیرند و عدم قطعیت در مورد مکان خطا را کاهش داده و یا از بین ببرند. در این پایان نامه روشی برای قرارگیری بهینه این تجهیزات در سیستم توزیع پیشنهادشده است؛ برای این منظور سه تابع هدف تعریف شده تا بتوان نمایانگرهای خطا را در مکان مناسب قرارداد. الگوریتم های بهینه سازی ازدحام ذرات و جهش قورباغه به هم آمیخته برای بهینه کردن توابع هدف مورد استفاده قرارگرفته اند. توابع هدف روی دو سیستم 34 و 123 باس تست شده و نتایج بررسی شده است.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.