با توجه به تجدید ساختار در صنعت برق و بازار برق و مزیت و برتری انرژی سبز استفاده از منابع تولید پراکنده در شبکه توزیع افزایش یافته است. با حضور منابع تولید پراکنده شبکه توزیع پخش توان دو جهته دارد و کنترل و حفاظت شبکه پیچیده می شود. اما استفاده از منابع تولید پراکنده در شبکه توزیع مزایای زیادی را می تواند به همراه داشته باشد که عبارتند از : بهبود کیفیت توان، بهبود پروفیل ولتاژ در سراسر فیدرها، جبران سازی دینامیکی ولتاژ، از بین بردن هارمونیک ها،کاهش تلفات و بهبود قابلیت اطمینان و مزایای دیگر که در این پایان نامه به آن اشاره خواهد شد. برای رسیدن به مزایای فوق چندین طرح عملی در شبکه توزیع وجود دارد یکی از این طرح های عملی و کاربردی طرح تجدید آرایش شبکه است. در این پایان نامه مسأله تجدید آرایش شبکه توزیع با حضور منابع تولید پراکنده با اهداف و محدودیت های متعدد با استفاده از ترکیب نظریه مجموعه های فازی و الگوریتم ژنتیک (که آن را روش فازی ژنتیک نامیده ایم) در دو شبکه استاندارد 33 و 69 باس حل و مورد بررسی قرار گرفته می شود. در مبحث پایداری ولتاژ یک تابع هدف جدید بر مبنای شاخص پایداری ولتاژ ارایه می شود در ادامه منابع تولید پراکنده با دو مدل pq و pv در نظر گرفته می شوند. و تاثیر مدل های پیشنهادی بر روی شاخص پایداری ولتاژ و اهداف تعریف شده مسأله به روش فازی ژنتیک بررسی و کارایی روش مورد نظر نشان داده می شود.

تعیین برنامه زمانبندی در مدار قرار دادن واحدها در تأمین تقاضای بار نقش بسیار مهمی در بهینهسازی قیمت، هم برای واحدهای تولیدی و هم برای بهرهبردار مستقل سیستم دارد. مسأله در مدار قرار دادن واحدها یک مسأله غیر خطی و پیچیده است و حل آن بسیار دشوار میباشد. در این پایاننامه حل مسأله در مدار قرار دادن واحدها با استفاده از الگوریتم بهینهسازی جفتگیری زنبور عسل ارائه شده و مدیریت تراکم درون حل مسأله در مدار قرار دادن واحدها در نظر گرفته شده و بررسی گردیده است. با استفاده از الگوریتم بهینهسازی جفتگیری زنبور عسل واحدهای در مدار و میزان تولید هر واحد تعیین شده و سپس در صورت وجود، تراکم خطوط برطرف و در نهایت بهینهترین ترکیب تولید برای تأمین تقاضای بار سیستم و برآوردن سایر الزامات بهرهبرداری تعیین میشود. روش پیشنهادی بر روی شبکههای نمونه اعمال و نتایج بدست آمده ابتدا با نتایج تحقیقات پیشین مقایسه شده و سپس اثر تغییر برخی از پارامترهای سیستم بر مسأله در مدار قرار دادن واحدها با لحاظ مدیریت تراکم مورد مطالعه قرار گرفته است.

دارندگان شبکه توزیع با دو چالش اساسی تغییرات گسترده بار و پراکندگی مکانی مصرف کنندگان ‏روبرو هستند. علاوه بر این چالش ها، ملاحظات زیست محیطی و قوانین حاکم بر بازار برق ‏تولیدکنندگان را به سمت تولید محلی توان سوق داده است. ریز شبکه ها سیستم های جدید تامین ‏کننده توان هستند که به منظور افزایش قابلیت اطمینان سیستم های سنتی از طریق تولید محلی ‏توان، توسعه داده شده اند. مکان واندازه بهینه تولیدات پراکنده تأثیر بسزایی در عملکرد ریز شبکه ‏دارد‎ ‎به گونه ای که به کارگیری این منابع در مکان واندازه نامناسب نه تنها موجب بهبود عملکرد ‏سیستم نمی شود بلکه ممکن است باعث افزایش تلفات و هزینه سیستم شود.‏ در این پایان نامه مکان یابی و اندازه یابی بهینه تولیدات پراکنده با استفاده از الگوریتم بهینه سازی ‏رقابت استعماری به منظور افزایش بارپذیری سیستم انجام شده است. به همین منظور سه نوع منبع ‏تولید پراکنده در نظر گرفته شده است. ابتدا برای بار نامی شبکه، مکان واندازه بهینه منابع با هدف ‏کاهش تلفات سیستم تعیین شده است. با توجه به تغییر بار با زمان و امکان پذیر نبودن جابه جایی ‏منابع تولید پراکنده، مکان این منابع ثابت نگه داشته شده و اندازه بهینه این منابع در سطوح مختلف ‏بار و در دو حالت متصل به شبکه و حالت جزیره ای با هدف حداقل کردن تلفات تعیین شده است. ‏جمعیت الگوریتم رقابت استعماری شامل متغیرهای پیوسته و گسسته است. متغیرهای گسسته برای ‏مکان منابع و متغیرهای پیوسته برای اندازه توان منابع در نظر گرفته شده است. مقایسه نتایج حاصل ‏از الگوریتم رقابت استعماری با الگوریتم اجتماع ذرات نشان دهنده توانایی این الگوریتم در حل مسأله ‏مکان یابی و اندازه یابی بهینه تولیدات پراکنده است

عدم تعادل ولتاژ یکی از مشکلات اساسی برای تولیدکنندگان و مصرف کنندگان انرژی برق می باشد. استفاده از جبران کننده در شبکه های انتقال و توزیع، باعث کاهش در هزینه ها، کاهش فشار در نیروگاه- ها، تحقق ظرفیت خط، تامین قدرت با قابلیت اطمینان بالا، کاهش یا از بین بردن مشکلات افت ولتاژ در شبکه می شود. در این پایان نامه طرح کنترلی جدیدی برای dstatcom بر مبنای مبدل منبع ولتاژ 48 پالسه به منظور پایداری ولتاژ با کنترل توان راکتیو مطرح می گردد. مدل کنترلی ارائه شده بر اساس یک حلقه کنترل جریان می باشد، به این صورت که در مدل کنترلی پیشنهاد شده در این پایان نامه، مقادیر ولتاژ و جریان شینی که جبران ساز به آن متصل شده با مقدار مرجع شین مقایسه شده و خطایی که از این طریق ایجاد می شود زاویه جابه جایی مورد نیاز بین ولتاژ خروجی مبدل و ولتاژ سیستم ac برای شارژ یا تخلیه خازن تا سطح مشخص شده را تعیین می کند. ولتاژ dc خازن نیز با مقدار مرجع مقایسه شده و مقدار جابه جایی ولتاژ سیستم سه فاز را تعیین می کند. dstatcom برای تنظیم ولتاژ در یک شبکه 25 کیلو ولتی مورد استفاده قرار می گیرد. جبران ساز تنظیم ولتاژ را بر اساس تزریق یا جذب توان راکتیو از شبکه انجام می دهد. در نهایت تاثیر ورود تولیدات پراکنده به شبکه مورد بررسی و تحلیل قرار می گیرد. شبیه سازی های مورد نیاز در این پایان نامه با استفاده از نرم افزار matlab/simulink انجام شده است.

در این پایان نامه از دو الگوریتم هوشمند سیستم ایمنی مصنوعی و بهینه سازی ازدحام ذرات برای بهینه سازی و پاسخگویی بار استفاده شده است. برنامه پاسخگویی بار با تابع هدف توان مصرفی منهای توان کاهش یافته در قیمت اولیه بعلاوه تغییرات قیمت توسط الگوریتم سیستم ایمنی مصنوعی شبیه سازی شده است. سپس سعی شده است با تغییر تابع هدف به صورت تفاضل توان اولیه و توان کاهش یافته در جمع هزینه اولیه و هزینه کاهش یافته منهای توان اولیه در هزینه اولیه وهمچنین اضافه کردن قید کمترین توان کاهش یافته به طور جداگانه تغییر متغیرها بررسی شود.