پیشامد خروج خط یکی از رایج ترین و خطرناک ترین پیشامدها در سیستم قدرت است که می تواند باعث بروز حالت هشدار یا اضطرار در سیستم شود. بنابراین رتبه بندی سریع پیشامدهای خروج خطوط برای شناسایی خطرناک ترین آن ها به منظور اجرای عملیات کنترلی پیشگیرانه ضروری است. در این پایان نامه از تابع ترکیبی فازی برای سنجش شدت پیشامدهای خروج خط بهره گرفته شده، برای رتبه بندی آن ها از شبکه عصبی مصنوعی استفاده شده است. بدین منظور کافیست پیشامدهای ممکن سیستم قدرت را با شاخص ترکیبی فازی معرفی شده در این پایان نامه رتبه بندی کرد. ورودی شبکه عصبی توان باس های بار خاص و خروجی هدف شبکه عصبی، شاخص ترکیبی pifuzzy می باشد. این شاخص از ترکیب شاخص های ولتاژ باس ها و توان خطوط و شاخص جدید اختلاف زاویه به نحوی که در این پایان نامه ارایه شده، تشکیل شده است. برای کاهش ابعاد و زمان آموزش شبکه عصبی با استفاده از روش انتخاب ویژگی ها، تعداد ورودی ها کم شده است. برای انتخاب ویژگیها از سه روش منحنی فازی، انتخاب اجزای اصلی و به دست آوردن ضریب همبستگی پیرسون استفاده شده و نتایج آن ها با هم مقایسه شده است. روش ارائه شده بر سیستم های استاندارد30 باس و 57 باس استاندارد ieee اعمال و نتایج مورد تحلیل قرار گرفته اند. نتایج حاصل نشان دهنده قابلیت روش های استفاده شده در رتبه بندی پیشامدها به نحوی مناسب و با سرعت مطلوب می باشد.

در این پژوهش روش های کنترلی برای توزیع بهینه بار بین مبدل های موازی متصل به یک ریزشبکه در هنگام تغذیه توسط منابع تولید پراکنده تشریح شده است. فرض شده است که ریزشبکه ناحیه بزرگی را تحت پوشش داشته و بارها را در دو حالت متصل به شبکه و جدا از شبکه تأمین می نمایند. یک راهکار کنترلی به منظور بهبود کیفیت توان و تسهیم بار بهینه در هر دو حالت جدا از شبکه (جزیره ای) و اتصال به شبکه پیشنهاد شده است. فرض شده است هر یک از منابع تولید پراکنده یک بار محلی دارند که به آن ها متصل می باشد. این بارمحلی می تواند نا متعادل و یا غیرخطی باشد. منابع dg با استفاده از کنترل کننده فیدبک حالت تأثیرات عدم تعادل و غیرخطی بودن بارهای محلی را جبران نموده و به کمک رگولاتور خطی درجه دوم به توزیع بهینه بار می پردازند. همچنین بارهای مشترک به ریزشبکه متصل می باشند که در شرایط عادی توسط شبکه برق اصلی تغذیه می شوند، اما در طی فرایند جزیره ای شدن هر یک از منابع dg بار محلی خود را تأمین نموده و بار مشترک را متناسب با مشخصه های کاهشی به اشتراک می گذارند. در نهایت برای بهبود عملکرد گذرای شبکه در حالت جزیره ای شدن، پس از معرفی الگوریتم تکاملی جستجوی شکار به محاسبه پارامترهای شاخص lqr و نیز طراحی کنترل کننده pid در مسیر فیدبک حالت با استفاده از این الگوریتم می پردازیم. تأثیر کنترل کننده پیشنهادی توسط شبیه سازی شرایط مختلف عملکرد در محیط matlab بررسی خواهد شد

از ادوات facts در سیستم قدرت به منطور به حداکثر رساندن امنیت سیستم استفاده می شود. در این پایان نامه دو نمونه از مناسب ترین این ادوات، tcsc و pst به منظور افزایش امنیت سیستم در هنگام خروج یک خط انتقال از سیستم (پیشامد احتمالی(n-1)) استفاده شده است. توابع هدف به کار رفته برای بالا بردن امنیت سیستم، دو تابع کاهش اضافه بار در خطوط و قرار دادن ولتاژ شینه ها در محدوده استاندارد می باشند و الگوریتم استفاده شده در این پایان نامه، الگوریتم بهینه سازی چندهدفه ازدحام ذرات(mopso) می باشد. شبکه مورد آزمایش، سیستم 14 شینه استاندارد ieee و شبکه واقعی آذربایجان است که توابع هدف و الگوریتم معرفی شده برای سه روش، جایابی بهینه tscs، pst و جایابی بهینه همزمان این ادوات بعد از خروج خط از سیستم و اولویت بندی خطاها آزمایش شده است و نتایج در غالب جداولی با هم مقایسه شده اند. پس از مکان یابی توسط الگوریتم معرفی شده، با مقایسه بار خطوط، مکان نصب ادوات از لحاظ مهندسی و فنی بررسی شده است.

هدف از این پژوهش انجام تخمین حالت در شبکه ی توزیع الکتریکی در حضور تجهیزات عملی مانند مولدهای پراکنده و جبران کننده های استاتیک می باشد. ویژگی های غیر خطی تجهیزات عملی مانند تولید پراکنده (dg) و جبران کننده های استاتیک (svcs) در سیستم های توزیع باعث ناپیوسته و مشتق ناپذیر شدن تابع هدف برای تخمین حالت سیستم توزیع می شوند. روش های عمده تخمین حالت سیستم توزیع به دو دسته تقسیم می شوند، روش های آماری و فرمولبندی تخمین حالت بار. معمولا روش های سابق از روش های همگرایی تکراری مانند روش شبه نیوتنی استفاده می کردند و روش های جدیدتر از آنالیز حساسیت استفاده می کنند. از آن جا که روش های مرسوم تخمین حالت سیستم توزیع مربوط به هر دو دسته بندی می شوند، فرض می شود معادلات تابع هدف و معادلات مربوط به تخمین حالت سیستم توزیع پیوسته و مشتق پذیر باشند. با این حال، با توجه به ویژگی های غیر خطی تجهیزات عملی در سیستم های توزیع، تابع هدف نمی تواند پیوسته و مشتق پذیر باشد و از روش های مرسوم نمی توان استفاده کرد. روش های هوشمند به عنوان ابزاری عملی برای بهینه سازی غیر خطی در نظر گرفته شده اند و مساله ی تخمین حالت، حداقل کردن یک تابع هدف غیرخطی با در نظر گرفتن مجموعه ای از قیود نامساوی غیرخطی است و برای رسیدن به این هدف از روش بهینه سازی اجتماع ذرات (pso) استفاده شده است. این تحقیق در 5 فصل و ره شرح زیر توین شده است: در فصل اول به کلیات پژوهش پرداخته شده است. در فصل دوم، ضرورت تحقیق و تعریف مسئله بیان شده است و به منظور تعیین توپولوژی شبکه تمامی المان های شبکه از قبیل خطوط انتقال، خازن، راکتور، ترانسفورماتور، بار و ژنراتور با فرض اینکه شبکه در حالت کار پایدار خود قرار دارد، مدلسازی شده است. در ادامه پیشینه ی تحقیق و روش های رایج تخمین حالت که مورد بررسی و مطالعه قرار گرفته اند، معرفی شده است.در فصل سوم فصل به معرفی ویژگی های الگوریتم تخمین حالت در سیستم های توزیع پرداخته شده و سپس به مدلسازی تجهیزات عملی مورد استفاده در سیستم های توزیع از قبیل مولدهای پراکنده و جبران کننده های استاتیک توان راکتیو پرداخته شده است و الگوریتم پیشنهادی معرفی شده است.در فصل چهارم، روش تخمین حالت توزیع عملی با استفاده از بهینه سازی اجتماع ذرات معرفی شده است. با روش پیشنهادی، ویژگی های غیر خطی تجهیزات عملی و اندازه گیری واقعی در سیستم های توزیع مورد بررسی قرار گرفته است. برای اثبات کارایی الگوریتم پیشنهادی، یک سیستم توزیع 13 شینه عملی و سیستم آزمون توزیع 34 شینه ieee در نظر گرفته شده است. در فصل پنجم، جمع بندی نهایی و برخی پیشنهادها برای ادامه و کمک کردن به پیشبرد اهداف پایان نامه مطرح شده و همچنین یک نتیجه گیری کلی از پایان نامه ارائه شده است.

اخیرا محققان مدل های دینامیکی upfc را برای طراحی کنترل کننده مناسب برای پخش بار، کنترل میرایی و کنترل ولتاژ ارائه نموده اند. در این پایان نامه مدل دینامیکی ساختار جدیدی از upfc که شامل دو مبدل موازی است، بررسی خواهد شد. استفاده از دو مبدل موازی به جای یک مبدل سری و یک مبدل موازی، منجر به ساده بودن طراحی، کنترل، اندازه گیری و حفاظت می شود. با توجه به اینکه یکی از وظایف ادوات facts پایدارسازی نوسانات سیگنال کوچک می باشد، در این پایان نامه سعی بر آن خواهد شد با به دست آوردن مدل دینامیکی ساختار فوق و همچنین با استفاده از مدل کنترلی مناسب به میراسازی اغتشاشات موجود در سیستم بپردازیم. جهت رسیدن به پایداری دینامیکی سریع و میرایی نوسانات سعی بر آن خواهد شد که از روش های بهینه سازی مناسبی استفاده گردد.

برنامه ریزی توسعه انتقال (tep)، یک مساله مهم در مطالعات سیستم قدرت است که شامل تصمیم گیری در مکان و تعداد خطوط جدید انتقال است. در سیستم قدرت تجدید ساختار یافته، قیمت گرهی، مدیریت تراکم و هزینه مازاد تجاری و ... نیز در طرح توسعه در نظر گرفته می شود. مساله برنامه ریزی توان راکتیو (rpp) نیز، یکی از مسایل پیچیده سیستم های قدرت است که هدف آن کمینه سازی هزینه نصب و نگهداری منابع توان راکتیو افزوده شده به سیستم قدرت است. برنامه ریزی توان راکتیو، یک مساله بهینه سازی غیر خطی برای سیستم های قدرت در ابعاد بزرگ است. از طرفی، معمولا مساله برنامه ریزی توسعه انتقال وتوان راکتیو به صورت دو مساله جداگانه در نظر گرفته شده اند. در این پایان نامه به این دو مساله به طور همزمان پرداخته خواهد شد. این دو مساله می توانند با هم ترکیب شوند زیرا میان ظرفیت خط انتقال و منابع توان راکتیو وابستگی وجود دارد. در سیستم های قدرت، جاری شدن توان راکتیو، ظرفیت خط را اشغال کرده و سیستم قدرت را نیازمند خطوط جدید می سازد. در حالی که با جایابی منابع توان راکتیو در نزدیکی مراکز بار می توان از نصب خطوط جدید به سیستم جلو گیری کرد. از طرف دیگر اگر منابع توان راکتیو در نظر گرفته نشوند تلفات توان حقیقی به طور قابل توجهی افزایش یافته و درنتیجه باعث کاهش ظرفیت خطوط انتقال می شود. هدف طرح توسعه در نظر گرفته شده، کاهش هزینه توسعه و افزایش رفاه اجتماعی می باشد. همچنین از آنجایی که فناوری ادوات facts، راهکارهای جدیدی را برای کنترل پخش توان و افزایش ظرفیت خطوط در اختیار ما قرار می دهند، در این پایان نامه سعی برآن گردیده است تا با استفاده از این ادوات، تعداد خطوط اضافه شده به سیستم قدرت و هزینه کل توسعه را کاهش داد. لازم به ذکر است از الگوریتم جستجوی گرانشی برای حل بهینه این مساله غیر خطی ترکیبی استفاده شده است.