اگر این کنترل کننده های upfc در یک ترتیب به صورت جداگانه طراحی شوند ، upfc های چند تابعی مانند یک سیستم تک ورودی تک خروجی (siso ) رفتار می کند و بر هم کنش ای دینامیکی بین کانال های کنترلی مختلف نمی توان بررسی کرد.طراحی کنترل کننده ها در دو روش مختلف به صورت زیر انجام می گیرد : 1) هر کنترل کننده ، در غیاب دیگر کنترل کننده ها طراحی شود و عملکرد آن مورد بررسی قرار گیرد. سپس عملکردشان زمانی که همه کنترل کننده ها با هم کار می کنند مورد بررسی قرار می گیرد. 2) کنترل کننده ها به صورت حلقه بسته و یکی بوسیله دیگری طراحی می شوند.این روش طراحی کاربردی تر می باشد .

معمولا پایدار سازهای سیستم قدرت برای حل مسائل ناپایداری سیستم های قدرت مورد استفاده قرار می-گیرند. بدین منظور معمولاً برای طراحی pss، آنالیز مقادیر ویژه بر اساس متغیرهای فضای حالت مورد استفاده قرار می گیرد. به هر حال، روشهای سنتی همچنان بر اساس حالت های قطعی سیستم هستند. برای در نظر گرفتن محدوده گسترده تغییرات شرایط بهره برداری، گزارش ارائه شده روش احتمالاتی مدونی را برای آنالیز مقادیر ویژه و طراحی pss مقاوم ارائه می نماید. بر اساس حساسیت مقادیر ویژه، الگوریتم آنالیز مقادیر ویژه احتمالاتی با فرض توزیع نرمال ارائه شده است. منبع اغتشاش در نظر گرفته شده برای سیستم چند حالته بر اساس منحنی بهره برداری توان تزریقی و ولتاژ باس های pv می باشد. با انتخاب ولتاژ باس ها به عنوان متغیرهای اساسی تصادفی تاثیر تغییرات بار بصورت کامل در نظر گرفته می شود که نقطه برتری نسبت به روش ابتدایی می باشد. با فرض توزیع نرمال، آنالیز مقدار ویژه احتمالاتی برای طراحی pss مقاوم بکار می رود. دو نوع از شاخص های حساسیت احتمالاتی (psi) بکار گرفته شده است. در psi ها، مشتق واریانس مقدار ویژه با استفاده از حساسیت مرتبه دو مقدار ویژه نسبت به پارامترهای pss و ولتاژ باس بارها تعیین شده است. بر اساس مشخصات متفاوت این دو نوع psi، psi نوع اول برای انتخاب محل pss مقاوم و psi نوع دوم برای تنظیم پارامترهای pss مورد استفاده قرار می گیرد. psi ها نشان دهنده ارتباط حساسیت های بین مقادیر ویژه و پارامترهای pss در حالت های مختلف بهره برداری می باشند. زمانی که محل pss تعیین گردید، پارامترهای pss با استفاده از psi نوع 2 تعیین می گردد. مقادیر اولیه تمامی پارامترهای pss با استفاده از آنالیز psi تعیین می شود.

موتورهای القایی در میان ماشین های الکتریکی یکی از پرکاربردترین موتورها در صنعت می باشد زیرا ساختار آنها ساده و بادوام است و مشخصه های بهره برداری مناسبی را ارائه می کند. بنابراین هر اصلاح و بهبود در پروسه طراحی این نوع موتورها و بهبود ویژگی های عملکردی آنها بسیار مهم و پراهمیت است. دستیابی به این اهداف ما را به سمت بهینه سازی موتورهای القایی سوق می دهد. در مسائل مربوط به بهینه سازی اهداف ترسیم، قیود مشخص می گردند و سپس یک روش بهینه سازی مسئله، پیشنهاد می گردد. در رساله پیش رو برای اولین بار دمای سیم پیچ استاتور به عنوان تابع هدف در نظرگرفته می شود. هدف به حداقل رساندن آن با توجه به بازده موتور است. همچنین در انتخاب متغیرهای طراحی سعی شده است تا حداکثر تعداد این متغیرها انتخاب شود. این انتخاب متغیرها به گونه ای صورت گرفته است که علاوه بر ابعاد اصلی موتور حتی شکل شیارهای استاتور و روتور را نیز در اختیار طراح قرار دهد که از این حیث بی نظیر است. برای اولین بار در پروسه طراحی بهینه موتورهای القایی، به نحوه سیم پیچی استاتور پرداخته شده است. در انتخاب قیدهای مسئله نیز سعی شده است تا تمام مشخصه ها و محدودیت های موتور رعایت شود و از الگوریتم بهینه سازی de برای اولین بار در طراحی بهینه موتورهای القایی استفاده شده است که با مقایسه با سایر الگوریتم ها، عملکرد مناسب این الگوریتم به خوبی نشان داده شده است. در پایان نیز مدلی برای طراحی موتورهای القایی سه فاز قفس سنجابی از محدوده قدرت 1 تا 50 کیلو وات ارائه شود.

صاعقه همواره یکی از دلایل اصلی قطعی های سیستم قدرت بوده است که سوای اثرات مخربی که روی تجهیزات شبکه قدرت می گذارد، قابلیت اطمینان شبکه برق رسانی را کاهش می دهد. بنابراین مهار صاعقه و کاهش اثرات مخرب آن، ضروری می نماید. شبکه انتقال نیرو، به دلیل طول زیاد و ارتفاع نسبتاً بلند و عبور از اقلیم های گوناگون آب و هوایی، همیشه در معرض صاعقه بوده و هست. سیم های حفاظ تا حد زیادی، از اصابت مستقیم صاعقه به خط جلوگیری می کنند؛ اما پدیده دیگری به نام جرقه برگشتی موجب خواهد شد که اضافه ولتاژ صاعقه به سیم های فاز منتقل شود. این رساله، ضمن شناسایی و ارزیابی این پدیده مخرب، سعی در ارائه روش هایی برای کاهش نرخ وقوع این پدیده دارد. مطالعات برای خطوط hvac و hvdcانجام گرفت و راهکارهای کاهش نرخ وقوع جرقه برگشتی توسط روش تئوری تحلیل و بررسی شده است. بدین ترتیب که، منحنی های جریان بحرانی و نرخ وقوع جرقه برگشتی، بر حسب تغییرات مقاومت پای دکل، زمان پیشانی موج ضربه صاعقه، طول اسپن، امپدانس موجی دکل و طول زنجیره مقره رسم شده و میزان حساسیت نرخ وقوع جرقه برگشتی نسبت به هریک از پارامترهای فوق به دست آمد؛ و در انتها پیشنهاداتی برای کاهش نرخ وقوع جرقه برگشتی و بهبود عملکرد خطوط انتقال هوایی در برابر صاعقه، ارائه شده که از جمله آن می توان به کاهش مقاومت پای دکل، استفاده از برقگیر خط و همچنین روش های غیرمتعارفی چون استفاده از سیم های زمین زیر فاز و متصل نمودن آن ها به دکل مجاور، کانترپوز کردن زمین دکل ها و استفاده از سیم های نگهدار که به سیم های روی خاک با مقاومت مخصوص بالا متصل شده و در انتها به الکترودهای زمین دفن شده منتهی شده است، اشاره نمود. این روش ها می توانند اضافه ولتاژ را حتی تا 60% کاهش دهند. به خاطر پیچیدگی این روش ها، تنها هنگامی که روش های متعارف کافی نباشند این تدابیر به کار گرفته می شوند

با توجه به کنترل پذیری سیستم hvdc ، انتخاب صحیح روش کنترل می تواند باعث بالا رفتن بهره وری و قابلیت اطمینان سیستم گردد. هر سیستم hvdc در شرایط عادی عملکرد، اغلب دارای یک حلقه کنترل جریان ثابت در طرف یکسوساز و یک کنترلر زاویه خاموشی (یا گاهی اوقات کنترلر ولتاژ) در طرف اینورتر خود می باشد. مشکل این کنترلرها این است که در سیستم های غیرخطی مانند hvdc رفتار آن ها فقط در نقطه کار سیستم بهینه می باشد. برای بهبود رفتار آن ها در حالات تغییرات سیگنال بزرگ می توان از منطق فازی برای انتخاب بهره ها و ثابت های زمانی کنترلر pi استفاده نمود. به علاوه رفتار سیستم در شرایط عادی و در حالت بروز خطا در شبکه ac-dc از این طریق بهبود قابل ملاحظه ای می یابد. در این پایان نامه ابتدا کلیاتی در مورد سیستم hvdc بیان نموده و سپس اصول کنترل سیستم hvdc را بررسی می نماییم، در ادامه به طراحی کنترلر کلاسیک pi می پردازیم در این راستا یک سیستم hvdc دوازده پالسه را با استفاده از کنترلر pi طراحی می نمائیم و سیستم طراحی شده را شبیه سازی نموده و نتایج را بررسی می نمائیم. سپس اصول منطق فازی جهت کاربرد در طراحی کنترلر محلی سیستم hvdc تشریح می شود از منطق فازی به صورت کنترل ناظر جهت تنظیم بهره های کنترلر pi بهره می بریم. و در انتها به طراحی کنترلر فازی ترکیبی با انتخابگر بهره می-پردازیم که در آن از چند کنترلر fuzzy-pi به صورت ترکیبی و با توابع عضویت فازی متفاوت استفاده می نماییم. در تمامی مراحل کنترلرها با استفاده از نرم افزار matlab/simulink شبیه سازی شده و نتایج آن در شرایط عادی و خطاهایی مانند ،خطای ac تک فاز و سه فاز و خطای dc مورد بررسی قرار می گیرند. در پایان با استفاده از نتایج حاصل مزیت های کنترلر فازی ترکیبی با انتخابگر بهره نسبت به کنترلرهای دیگر مشخص می گردد.

چالش انگیز ترین موضوع در رابطه با منابع تولید پراکنده عملکرد جزیره ای آنهاست. جزیره الکتریکی زمانی اتفاق می افتد که به علل مختلف شبکه سراسری از لخاظ الکتریکی از تولید پراکنده ایزوله می شوداما بخشی از بارهای شبکه متصل به تولید پراکنده باقی می مانند و هنوز تغذیه می شوند.برای کاهش خطرات و صدمات ناشی از عملکرد جزیره ای تولید پراکنده هاجزیره ایجاد شده باید سریعا تشخیص داده شود و تولید پراکنده در یک زمان کوتاه خودش را از شبکه سراسری قطع کند.در این خصوص روش های زیادی وجود دارد که پس از بررسی مزایا و معیب کلیه روشها در اینجا از روشی غیرفعال برای تشخیص جزیره استفاده شده است. روش تشخیص الگو که از شبکه عصبی در تفکیک شرایط جزیره از سایر حالات استفاده می کند در آشکارسازی جزیره الکتریکی نیازی به تنظیم حدود آستانه ندارد.

در سیستم قدرت که یک سیستم کاملا غیر خطی و متغیر با زمان می باشد، نقاط کار سیستم در شرایط گوناگون و زمان های مختلف به دلایلی اعم از تغییر بار و یا از دست رفتن ژنراتور و یا اغتشاشات متفاوت مانند اتصال کوتاه در خط و غیره تغییر می کند. امروزه در اغلب سیستم های قدرت مدرن، برای افزایش میرایی و بالا بردن قابلیت پایداری دینامیکی سیستم از پایدارساز سیستم قدرت استفاده می شود. پایداری سیستم قدرت و میرا سازی نوسانات فرکانس پایین از اهمیت بسیار بالایی برخوردار می باشد رشد روز افزون شبکه های قدرت به دلیل بهم پیوستگی مناطق همجوار و گستردگی شبکه های توزیع، آنالیز این شبکه را به منظور حفاظت، کنترل و قابلیت اطمینان بیشتر با اشکال جدی روبرو ساخته است. استفاده از معادل دینامیکی درجه پائینی که بتواند رفتار شبکه قدرت اصلی را به خوبی مدل کند راه حل بسیار مناسبی برای این مشکل می باشد. در این پروژه استفاده از روش همسانی ژنراتورها برای معادل سازی دینامیکی شبکه های قدرت مورد بررسی و تجزیه و تحلیل قرار گرفته است و مراحل معادل سازی در این روش به تفکیک ارائه شده است. سپس از این معادل به دست آمده برای طراحی پایدارساز سیستم قدرت استفاده شده است و نتایج بدست آمده با نتایج حاصل از اتصال ماشین به شین بینهایت مقایسه شده و نشان داده شده است که در نظر گرفتن تاثیرات دینامیکی سیستم خارجی بر روی سیستم تحت مطالعه، نتایج را به واقعیت نزدیکتر کرده و در انتخاب هرچه بهتر کنترل کننده تاثیر مثبتی دارد.

در سال های اخـیر پیشرفت های زیادی در صـنعت الکترونیک قدرت رخ داده اسـت. یکـی از مهمترین این نوآوری ها سیستـم های انتقـال انعطاف پذیرجـریان متناوب(facts )، مـی باشـد. که امـروزه به صورت گسـترده ، به منظور کنترل عـبور توان، کـنترل توان گردشـی، تنظیـم ولتاژ ، افزایـش پایداری گـذرا و تعدیل نوسـانات سیستـم مـورد استفاده قـرار مـی گیرند.کـنترل کـننده یکـپارچه عبـور توان (upfc)، یکـی از پیشرفـته ترین این ادوات می باشد، که قابلیت کنترل تمامی پارامترهای موثر بر عبور توان (امپدانس ، دامنه و زاویه ولتاژ) را دارا می باشد. نکته قابل توجه آن است که حضور این عناصر، تغییراتـی در شبکه ی قدرت ایجاد می کند که بخـشی از این تغییرات، مـوجب اخـتلال در عملکـرد سیستم حـفاظتـی، از جـمله رله ی دیستانس مـی شود. تحقیقات زیادی در زمینه ی بررسی این موضوع و راهکارهای رفـع آن، صـورت گرفته است، ما نیز در این پـروژه، با در نظر گرفتن upfc در یک خط انتقال، این موضوع را به صورت دقیق مورد بررسی قرار دادیم و به این نتیجـه رسیـدیم، که حـضور این جـبران ساز در خـط انتقـال و تغـییر پارامترهای کنترلی آن، تاثیر بسزایی در محـاسبات امپدانس، به هنگـام وقوع خـطا در رله دیستانس دارد، لذا در پایان این بررسـی با ارائه ی روشی مبتنی بر الگوریتم های هوشمند، عملکرد این رله را در شرایط گفته شده، بهبود دادیم.

امروزه یکی از مشکلات حوزه کنترل در سیستم های وسیع قدرت، تغییر دائمی شرایط کار و در نتیجه تغییر نقطه کار سیستم می باشد که حاصل از توسعه شبکه قدرت و افزایش روزافزون تقاضای انرژی است و علاوه بر این، حفظ پایداری مقاوم و دستیابی به عملکرد مقاوم توسط کنترلر مناسب برای مقابله با پدیده های ناخواسته دینامیکی، اهمیت فراوانی پیدا کرده است. در سال های اخیر روش های پیشرفته کنترل برای طراحی کنترل کننده های تکمیلی سیستم قدرت مورد توجه محققین قرار گرفته است. در شرایطی که کنترل کننده های سنتی مانند cpssها در شرایط متغیر کاری جوابگوی نیازهای سیستم نیستند، هدف اصلی استفاده از کنترل کننده های تکمیلی، نه فقط میرا کردن نوسانات سیستم قدرت بلکه بهبود مرز های پایداری در عملکرد واحدهاست که معمولا بدلیل اطمینان از پایداری در حضور اغتشاشات شدید در حدی پایین تر از توانایی خود به کار گرفته می شوند. در حضور این کنترل کننده ها و با کار کردن واحدها در نقاط کار بالاتر سرمایه گذاری های انجام شده نیز به طور اقتصادی تری استفاده می شوند. در این پایان نامه یک سیستم قدرت مرتبه 11 غیرخطی به صورت تک ماشین- شین بینهایت مدل شده است و یک کنترلر ژنراتور سنکرون به روش استاندارد کنترل مقاوم h infinity طراحی گردیده است. انتخاب توابع وزنی مناسب که از مهم ترین مراحل طراحی است به کمک الگوریتم هیبرید gapso انجام گرفته است و تابع هدف به گونه ای انتخاب گردیده که پایداری گذرا و سیگنال کوچک تضمین گردد و علاوه بر آن پایداری نوسان اول در نظر گرفته شود. در ادامه آنالیز فرکانسی جهت ارزیابی فرکانسی بر روی کنترلر طراحی شده انجام گردیده است و نتایج شبیه سازی و مقایسه ها نشان می دهد کنترلر h? طراحی شده، پایداری مقاوم و عملکرد مقاوم را برای سیستم smib در شرایط وقوع خطای سه فاز متقارن در شین ولتاژ و همچنین در حضور عدم قطعیت هایی همچون شرایط متغیر نقطه کار و تغییر مشخصات سیستم، تضمین می نماید و همچنین در مواجه با ایجاد خطا در حلقه های کنترلی گاورنر و avr، با سرعتی مناسب اثر اغتشاشات را رفع می نماید.

این مقاله برای تخمین زمان حقیقی مدهای الکترومکانیکی روش حداقل مربعات بازگشتی مقاوم تثبیت کننده را در دو فاز مجزا بر اساس داده های اندازه گیری شده، مورد توسعه قرار می دهد. داده های اندازه گیری شده می توانند محدود، نوسانی میراشونده و یا داده های کنترلی اعمال شونده به سیستم باشند. اعتبار روش های پیشنهاد شده توسط استفاده از یک مدل سیستم قدرت 4 ماشینه مورد ارزیابی قرار می گیرد. هم چنین برای بررسی کارایی الگوریتم های پیشنهادی روش های مذکور با آنالیز پرونی که یک تخمین نقطه ای است مورد مقایسه قرار می گیرند. در این مطالعه برای بررسی آماری متدهای پیشنهادی از روش مونت کارلو استفاده شده است. نتایج نشان از دقت بالا و واریانس پایین تخمین گر پیشنهادی نسبت به روش حداقل مربعات تثبیت شونده دارد.

کنترل کننده ی یکپارچه عبور توان (upfc) یکی از مهمترین و کاربردی ترین تجهیزات سیستم های انتقال انرژی ac انعطاف پذیر (facts) است. یکی از مهمترین ویژگی های upfc، توانایی کنترل چندگانه آن می باشد. بین توابع کنترلی چندگانه upfc تداخل دینامیکی قوی وجود دارد. در این پایان نامه، وجود تداخل در حلقه های کنترلی upfc به صورت تحلیلی نشان داده شده است. شاخص عملکرد جدیدی ارائه گردیده است که تداخل در حلقه های کنترلی مختلف upfc را در نظر می گیرد. سپس با استفاده از الگوریتم های ابتکاری کنترل کننده ی چند متغیره ای برای upfc نصب شده در سیستم قدرت طراحی شده است که پاسخ کنترلی رضایت بخش و عملکرد حلقه بسته ی مناسب دارد. ایده ی تنظیم پارامترهای کنترل کننده های تک-ورودی تک-خروجی pi به گونه ای که در حالت عملکرد گروهی ویژگی های حلقه بسته ی کنترل کننده های چند متغیره را داشته باشند، بررسی گردیده است. با استفاده از الگوریتم های ابتکاری و شاخص عملکرد ارائه شده، بدون وارد شدن به پیچیدگی های روش های طراحی کنترل کننده های چند متغیره، کنترل کننده های تک-ورودی تک-خروجی توابع کنترلی upfc به گونه ای تنظیم گردیده اند که هم سادگی طراحی، پیاده سازی، تعمیر و نگهداری و هزینه ی کم کنترل کننده های siso و هم عملکرد حلقه بسته ی کنترل کننده های mimo را دارند. نتایج شبیه سازی غیر خطی نشان می دهد کنترل کننده های طراحی شده برای رنج گسترده ای از تغییرات و تحت اغتشاش های بزرگ عملکرد کنترلی رضایت بخشی خواهند داشت.

نیروگاههای تلمبه ذخیره ایی موجب مسطح شدن منحنی بار شده و در نتیجه پارامترهای فنی سیستم را بهبود می بخشد. با توجه به منحنی افزایشی سوخت ، میزان هزینه افزایشی تولید در توان‏های بالا (پیک) بسیار بالاست. بنابراین اختلاف قیمت انرژی زمان اوج مصرف و کم باری شبکه باید به قدری باشد تا تلفات داخلی نیروگاه تلمبه ذخیره ایی را پوشش نماید .