یکی از مواردی که امروزه در تولید انرژی الکتریکی دارای اهمیت است، استفاده از مولدهای mhd می باشد. از مزایای مهم آن می توان به تولید توان با راندمان بالا و تلفات کم و نداشتن آلودگی برای محیط زیست اشاره کرد. پدیده (mhd) که مخفف کلمه مگنتوهیدرودینامیک می باشد، نظریه ای شاره ای است که بر حسب پارامترهایی نظیر چگالی، فشار، دما، میدان سرعت سیال و میدان مغناطیسی بیان می شود، از این رو می توان به بررسی عددی این پدیده پرداخت. معادلات حاکم بر پدیده mhd بسته به شرایط و فرضیات مساله به شکل های مختلفی نوشته می شود. مساله اصلی در حل معادلات و گسسته سازی آن ها می باشد. در این پروژه به بررسی عددی پدیده mhd در یک محفظه مربعی شکل توخالی حاوی سیال مشخص و گرم شده، پرداخته می شود و دمای یکنواخت به دیواره ها و یک میدان مغناطیسی ثابت به حفره اعمال می گردد. پروژه ذکرشده توسط نرم افزار متلب انجام می شود و به کمک آن رفتار سیال را که شامل خطوط جریان، خطوط دما و غیره می باشد بررسی می گردد. برای حل معادلات حاکم بر مساله از روش اختلاف محدود استفاده شده است. معادلات حاکم توسط فرمول های تابع جریان- سرعت و به کمک معادله بای هارمونیک گسسته شده و سیستم های جبری حاصل از معادلات گسسته شده با روش تکرار bicgstab حل شده است. حسن روشی که از آن در گسسته سازی استفاده شده است، سرعت بالای آن در اجرای برنامه می باشد، و ماتریس حاصل از آن دارای غالب قطری بوده و متقارن است، از این رو ماتریس حاصل را می-توان با روش های تکرار ساده نیز حل کرد. نتایج، اثر قدرت میدان مغناطیسی را که باعث کاهش انتقال حرارت و شارش سیال می شود، نشان می دهند. همچنین مشخص است که اثر میدان مغناطیسی با افزایش زاویه شیب میدان مغناطیسی کاهش می یابد و با افزایش طول حفره داخلی میزان انتقال حرارت افزایش می یابد.

در سال های اخیر استفاده از منابع تولید پراکنده به سبب مزایای فراوان آن به شدت افزایش یافته است برای استفاده بهینه از این منابع، مسائلی مانند جایابی بهینه نصب، تعیین ظرفیت بهینه و کاهش (و یا حذف) تاثیرات منفی آنها بر سیستم های توزیع باید مورد بررسی قرار گیرد. یکی از مهمترین تاثیرات منفی این منابع، تاثیر بر حفاظت شبکه های توزیع می باشد که در این پروژه مورد مطالعه قرار گرفته است. در این زمینه تاکنون راهکارهای متفاوتی ارائه شده است که از جمله آن می توان به استفاده از محدودساز جریان خطا و نیز تعیین ماکزیمم ظرفیت منابع تولید پراکنده برای حفظ تنظیمات حفاظتی قبلی اشاره کرد. همچنین روش تقسیم بندی شبکه توزیع به نواحی جداگانه و استفاده از شبکه های عصبی برای تعیین ناحیه خطا و نیز استفاده از حفاظت تطبیقی به عنوان روشی مناسب، اما پرهزینه و پیچیده ارائه شده است. در این پروژه، اندازه محدودساز جریان خطا و تنظیمات تجهیزات حفاظتی بعد از نصب منابع تولید پراکنده به نحوی تعیین می گردد که علاوه بر بازیابی هماهنگی بین تجهیزات حفاظتی، مجموع هزینه های ناشی از طرح حفاظتی بهینه گردد. این هزینه ها شامل هزینه تعویض تجهیزات حفاظتی، هزینه ناشی از افزایش احتمالی سطح مقطع کابل ها و قدرت قطع کلیدها و ریکلوزرها و هزینه محدودساز جریان خطا می باشد. در واقع در این پروژه برای دستیابی به نتایج بهتری در بازیابی هماهنگی و نیز کاهش هزینه های ناشی از طرح حفاظتی، محدودیت عدم تغییر تنظیمات حفاظتی برداشته شده است. برای این منظور ظرفیت منابع تولید پراکنده، ثابت و نقاطی برای نصب آنها در نظر گرفته شده است و در نهایت، مسئله هماهنگی حفاظتی و کاهش هزینه ها مورد بررسی قرار گرفته است. برای شبیه سازی طرح ارائه شده از یک شبکه نمونه توزیع شامل سه منبع تولید پراکنده و تجهیزات حفاظتی تولید شامل رله جریان زیاد، ریکلوزر و فیوز استفاده شده و از برنامه های هماهنگی کامپیوتری برای بهینه سازی عملکرد سیستم حفاظتی استفاده شده است. برای بهینه سازی مسئله نیز تابع هدف مناسب ارائه و از الگوریتم هوشمند استفاده شده است.

تجربه نشان داده است که بخش عمده از خطاهایی که در خطوط انتقال رخ می دهند از نوع گذرا هستند که می توانند از طریق بی برق کردن لحظه ای خط رفع شوند، این عمل بازبست خودکار نامیده می شود که باعث اصلاح پایداری گذرای سیستم، افزایش قابلیت اطمینان و افزایش رضایتمندی مشترکین می گردد. اکثر طرح هایی که تا به حال برای بازبست خودکار به کار رفته اند از تأخیر زمانی ثابت برای وصل مجدد استفاده کرده و همچنین بدون توجه به گذرا و یا دائمی بودن خطا عمل بازبست را انجام می دهند. چنانچه عمل وصل مجدد قبل از خاموش شدن نهایی قوس خطا و یا بر روی خطای دائمی صورت گیرد، بازبست ناموفق بوده و باعث خسارت دیدن سیستم و تجهیزات می گردد. به منظور جلوگیری از این مشکلات در دهه اخیر طرح های بازبست تطبیقی ارائه و معرفی شده اند. چنین طرح هایی اولاً با تشخیص خطای دائمی از گذرا مانع وصل مجدد در موقع بروز خطای دائمی می شوند و ثانیاً در شرایط خطای گذرا عمل بازبست را پس از خاموش شدن نهایی قوس ثانویه انجام می دهند و به این ترتیب از وقوع بازبست ناموفق جلوگیری می نمایند. در این پایان نامه، روشی جدید جهت باز بست تطبیقی تکفاز در خطوط انتقال برق ارائه شده است. در این روش با استفاده از مشتق مقدار موثر ولتاژ فاز معیوب، نوع دائمی یا گذرا بودن خطا مشخص می شود، در صورت دائمی بودن خطا، سیگنال بازبست به کلید ارسال نمی شود و در صورتی که خطا قوسی باشد، با استفاده از مقدار موثر نسبت ولتاژ توالی منفی به توالی مثبت، لحظه خاموشی قوس ثانویه تعیین می شود، و بعد از خاموشی قوس ثانویه، سیگنال بازبست به کلید ارسال می شود. ویژگی روش پیشنهادی ارائه شده، این است که، تشخیص خطای دائمی از گذرا و همچنین تعیین لحظه خاموشی قوس ثانویه نیاز به تعریف سطح آستانه خاصی ندارد. همچنین روش پیشنهادی برای خطوط جبران نشده و جبران شده با راکتور شنت عملکرد صحیحی دارد. این روش بر روی خط انتقال بسیار مهم 400 کیلوولت انجیرک- عباسپور در دو حالت جبران نشده و جبران سازی شده با راکتور شنت، با استفاده از نرم افزار pscad- emtdc شبیه سازی شده و نتایج آن ارائه شده است. ضمناً با توجه به استفاده هر چه بیشتر از انرژی های نو از جمله انرژی باد در تأمین انرژی برق، تأثیر تزریق هارمونیک از سوی مزارع بادی متصل به خطوط انتقال ولتاژ متوسط، بر روی روش های قبلی بازبست تطبیقی مبتنی بر هارمونیک بررسی شده است و به این ترتیب روشی ارائه شده است که هارمونیک های ولتاژی و جریانی هیچ تأثیری بر عملکرد آن ندارند.

چکیده یکی از ارکان اساسی هر سیستم قدرت که وظیفه انتقال توان را بر عهده دارد، خطوط انتقال می باشد. خطوط انتقال در هر سطح ولتاژی در معرض خطا و اتصال کوتاه قرار دارند. در سیستم قدرت خطوط انتقال شریان های حیاتی هستند که وظیفه انتقال پیوسته انرژی از نیروگاه ها به مصرف کننده ها را برعهده دارند، بنابراین شناسایی و تعیین محل خطا در خطوط انتقال، ارتباط تنگاتنگی با سرعت بازگردانی مجدد شبکه قدرت و در نتیجه افزایش کارایی آن دارد. با در نظر گرفتن مسائل اقتصادی و نیز حجم توان انتقال اهمیت مکان یابی خطا در خطوط انتقال بیشتر خواهد شد. تعیین دقیق تر مکان خطا، کار جستجو و تعمیرات و بازیابی خطوط را ساده تر می نماید. بازیابی سریع تر خطوط میزان نارضایتی مصرف کننده، زمان خروج خط و هزینه تعمیرات را کاهش می دهد. از سوی دیگر، جبران سازی خطوط انتقال، جایگاه ویژه ای را به لحاظ مزایای هنگام بهره برداری در شبکه قدرت به خود اختصاص داده است. بر همین اساس در این پایان نامه، روشی جدید مبتنی بر مدل گسترده خط انتقال در حوزه زمان به منظور تعیین محل خطا در خطوط انتقال سه پایانه جبران شده با ادوات facts سری ارائه شده است. مبنای این روش تبدیل شبکه با سه پایانه به شبکه با دو پایانه بعد از تشخیص بخش خطادار و سپس حل مسئله فاصله یابی خطا می باشد. بنابراین برای حل مسئله فاصله یابی خطا در این خطوط قبل از تعیین فاصله تا محل خطا روشی جهت تعیین بخش خطادار ارائه گردیده است و سپس با تبدیل شبکه سه پایانه به شبکه دو پایانه، الگوریتم محل یابی خطا را بر روی آن اعمال می کنیم. در این روش، از مدل گسترده خط انتقال در حوزه زمان استفاده شده است چرا که این مدل برای خطوط طولانی دارای دقت بالایی است و این یکی از مزایای روش پیشنهادی نسبت به روش های قبل است. الگوریتم پیشنهادی به مقاومت خطا، زاویه آغازین خطا و نوع خطا حساس نمی باشد و مستقل از پارامترهای دستگاه جبران ساز است. همچنین، حساسیت الگوریتم پیشنهادی به تعداد، مکان نصب و درصد جبران سازی جبران ساز بسیار ناچیز و قابل چشم پوشی می باشد. این روش برای تمامی خطوط انتقال که با هر نوع ادوات جبران ساز سری جبران شده اند، مناسب می باشد. انواع مختلف خطا در فواصل مختلف و شرایط گوناگون با استفاده از نرم افزار matlab/simulink بر روی شبکه جبران شده با خازن سری کنترل شده تریستوری (tcsc) شبیه سازی شده است. نتایج حاصل از شبیه سازی های متفاوت، دقت و صحت الگوریتم پیشنهادی را تایید می کند.

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.

در این پایان نامه از روش های هوشمند برای کنترل یک مبدل dc-dc مستقیم چند خروجی برای کاربرد در سیستم های فتوولتائیک استفاده شده است. در سیستم فتوولتائیک از روش فازی برای ردیابی نقطه حداکثر توان استفاده شده است. خروجی سیستم فتوولتائیک به عنوان منبع شارژ یک باتری در نظر گرفته شده است در حالی که مدل سازی باتری به روش فازی و انفیس با استفاده از داده های آزمایشگاهی صورت گرفته است و در ادامه از بانک باتری به عنوان منبع تغذیه یک مبدل dc-dc مستقیم با سه خروجی استفاده شده است. همچنین سیستم کنترل ضرایب وزنی مد ولتاژی برای مبدل چند خروجی مورد استفاده قرار گرفته است. امروزه، سیستم کنترل ضرایب وزنی مد ولتاژی برای مبدل های چند خروجی در موارد زیادی مورد استفاده قرار می گیرد. در کنترل به روش ضرایب وزنی مقادیر خطای تنظیم ولتاژ بین تمام خروجی ها پخش می شود، و این مقادیر می تواند با انتخاب مناسب ضرایب وزنی کاهش پیدا کند. اما مشکل اصلی این است که در بیشتر طراحی ها ضرایب وزنی مطلوب با سعی و خطا تعیین می شوند که البته این ضرایب نمی توانند به طور قطعی بهترین ضرایب باشند. در این پایان نامه سه الگوریتم بهینه سازی به نام های الگوریتم رقابت استعماری، الگوریتم کلونی مورچگان و الگوریتم ازدحام پرندگان به منظور یافتن سریع و دقیق ضرایب وزنی مناسب پیشنهاد شده اند. همچنین از کنترل کننده فازی برای کاهش مقدار خطای کل در حالت ماندگار و بهبود ویژگی های حالت گذرا در کنترل یک مبدل dc-dc سه خروجی فوروارد استفاده شده است. عملکرد روش پیشنهادی با روش ضرایب وزنی ثابت مقایسه شده است. شبیه سازی ها در حالت های مختلف انجام شده اند و نتایج نشان می دهد که روش پیشنهادی به میزان قابل ملاحظه ای تنظیم ولتاژ را بهبود بخشیده است. در بین الگوریتم های استفاده شده الگوریتم رقابت استعماری کارایی بهتری از خود در سرعت و دقت نشان داد. از روش پیشنهادی همچنین می توان در دیگر انواع مبدل های چند خروجی نیز استفاده کرد. کلمات کلیدی: فوتوولتائیک، مبدل dc-dc مستقیم چند خروجی، سیستم کنترل ضرایب وزنی مد ولتاژی، الگوریتم رقابت استعماری، الگوریتم کلونی مورچگان، الگوریتم ازدحام پرندگان.

امروزه با توجه به افزایش مصرف انرژی و کاهش منابع سوخت¬های فسیلی، گرایش¬های سیاسی و اقتصادی نسبت به مصرف انرژی¬های تجدیدپذیر و پاک بسیار بیشتر شده است. در این میان انرژی¬هایی مانند انرژی خورشیدی، بادی و پیل¬های سوختی به خاطر شرایط دسترسی آسان و مقدار آن ها در اولویت قرار دارد. در این پایان¬نامه از یک سیستم تولید توان ترکیبی متشکل از سلول¬ خورشیدی، پیل سوختی و باتری استفاده شده است. هدف از این پایان¬نامه بررسی و ارائه یک راه¬کار برای دریافت توان بیشینه از یک سیستم ترکیبی است. سیستم ترکیبی، انرژی تولیدی خود را به یک شینه dc تزریق می کند و درنهایت یک بار dc این توان تزریق شده را مصرف می کند و همچنین در این سیستم، سلول خورشیدی به عنوان منبع تولید انرژی اولیه، سیستم پیل سوختی منبع انرژی ثانویه و سیستم باتری منبع انرژی پشتیبان در نظر گرفته شده است و یک بار مجازی برای ایجاد تعادل میان تقاضا و تولید، توان مازاد تولید شده توسط منابع انرژی¬های نو را در لحظه گذرا جذب می¬کند. در این پایان¬نامه سعی شده تا با طراحی یک کنترل کننده بهبود یافته، توان بیشینه سلول فتوولتائیک در سمت بار استخراج شود. علاوه بر آن، برای ردیابی نقطه بیشینه توان، یک الگوریتم بهینه¬سازی هوشمند ارائه می¬شود. سیستم ترکیبی مورد مطالعه در نرم¬افزار متلب شبیه¬سازی شده است و نتایج بدست آمده ارائه خواهد شد. این نتایج نشان می¬دهد که الگوریتم بهینه¬سازی ارائه شده عملکردی از لحاظ سرعت و دقت به مراتب بهتر از روش¬های مرسوم دارد. همچنین این نتایج نشان می¬دهد که روش ارائه شده ردیابی توان بیشینه، مقدار توان بیشتری را نسبت به کنترل کننده¬های مرسوم در سمت بار تحویل می¬دهد. بنابراین برتری روش ارائه شده توسط این نتایج اثبات می¬شود.

در سالیان اخیر، استفاده از بارهای غیرخطی و منابع تولید پراکنده (به خصوص dgهای مبتنی بر اینورتر مانند فتوولتاییک¬ها و پیل¬های سوختی) رشد قابل ملاحظه¬ای داشته است. dgهای مبتنی بر اینورتر باعث تقویت و گسترش هارمونیک¬های شبکه می¬شوند. علاوه بر آن، جایابی بانک¬های خازنی و dgها بدون توجه به هارمونیک می¬تواند باعث افزایش آلودگی¬های هارمونیکی شبکه توزیع شده و عوارض ناشی از آن مانند ایجاد رزونانس بین بانک¬های خازنی و تجهیزات سلفی سیستم قدرت را به دنبال داشته باشد. در این پایان¬نامه، با استفاده از الگوریتم مبتنی بر جغرافیای زیستی (bbo)، مکان و اندازه بهینه بانک¬های خازنی و dgهای مبتنی بر اینورتر به صورت همزمان و با مدل بار چند سطحی و در حضور بارهای غیرخطی تعیین شده است. در این پایان¬نامه از دو مدل بار توان ثابت و وابسته به ولتاژ استفاده شده و تاثیر مدل بار وابسته به ولتاژ بر روی نتایج بررسی شده است. از مهم¬ترین اهداف این پایان¬نامه، بررسی اهمیت توجه به هارمونیک¬های شبکه توزیع می-باشد؛ به این منظور، مطالعاتی مانند بررسی تاثیر جایابی همزمان خازن¬ها و dgها بر روی سطح اعوجاج هارمونیکی کل (thd) ولتاژ باس¬ها و بررسی تاثیر قید thd (مطابق استاندارد ieee-519) بر روی نتایج جایابی انجام شده است. به منظور دستیابی به اهداف این پایان¬نامه و استفاده از توابع هدف، dgها و بارهای غیرخطی مختلف از دو مورد مطالعاتی استفاده شده است. تابع هدف اول از نوع هزینه و شامل سود ناشی از کاهش تلفات اکتیو و راکتیو و سود حاصل از کاهش انرژی خریداری شده از شبکه انتقال و همچنین هزینه¬های مربوط به نصب، تعمیر و بهره برداری از dgها و بانک¬های خازنی می¬باشد. تابع هدف مورد مطالعاتی دوم شامل کاهش تلفات اکتیو و راکتیو با در نظر گرفتن ارزش کاهش تلفات در سطوح بار مختلف می¬باشد. الگوریتم پیشنهادی bbo بر روی دو شبکه توزیع شعاعی 33 باس و 69 باس تست شده است. مقایسه نتایج حاصل با نتایج الگوریتم pso نشان دهنده برتری و توانایی بالای الگوریتم پیشنهادی bbo می¬باشد. الگوریتم¬های بهینه¬سازی در نرم¬افزار متلب پیاده شده است و پخش بار هارمونیکی با استفاده از نرم¬افزار دیگسایلنت انجام شده است.

بیشترین تلفات موجود در سیستم قدرت در بخش توزیع رخ می¬دهد. از طرف دیگر، به علت اینکه سیستم توزیع آخرین واسطه سیستم قدرت و مصرف¬کنندگان می¬باشد، قابلیت¬ها و ضعف¬های آن می¬تواند تا حد زیادی بر کیفیت تغذیه مشترکین و میزان رضایت آنها تاثیرگذار باشد. بنابر دلایل ذکر شده، برای کاهش تلفات و افزایش قابلیت اطمینان این بخش از سیستم قدرت، سیستم اتوماسیون بکار برده می¬شود. نکته مهم این است که باید قیود فنی و اقتصادی و هم چنین قابلیت اطمینان در مکان¬هایی از شبکه توزیع که قابلیت اتوماسیون سازی را دارند، مد¬ نظر داشت. هدف اصلی این پایان نامه بدست آوردن سطح بهینه اتوماسیون شبکه با در نظر گرفتن شاخص های قابلیت اطمینان می باشد. برای بدست آوردن سطح بهینه اتوماسیون، بررسی جامعی درباره ی انواع روش هایی جایابی کلید های قطع بار صورت گرفته است و جایابی کلیدهای اتوماتیک و غیر اتوماتیک توسط سه الگوریتم ga، pso، cso بهینه سازی شده است.

در این پایان نامه مکان یابی بهینه تولیدات پراکنده توسط الگوریتم بهینه سازی سیاه چاله به گونه ای صورت می پذیرد که علاوه بر کمینه شدن تلفات،کمترین تعداد رله ممکن جهت اضافه شدن به شبکه، مورد نیاز باشد. پس از مکان یابی تولیدات پراکنده با تابع هدف مذکور، هماهنگی بهینه رله های اضافه جریان در شرایط جدید شبکه نیز توسط الگوریتم بهینه سازی سیاه چاله انجام می شود. این هماهنگی به صورتی است که عملکرد رله ها باید به گونه ای باشد که در هنگام وقوع خطا، کمترین تجهیزات در کمترین زمان ممکن از شبکه جدا شوند و بین عملکرد هیچ کدام از رله های اصلی و پشتیبان تداخلی صورت نگیرد. در این پایان نامه مکان یابی بهینه واحدهای تولید پراکنده و همینطور هماهنگی بهینه رله های اضافه جریان، بر روی یک شبکه توزیع شعاعی استاندارد33 باسه با ولتاژ نامی 63 کیلو ولت انجام می شود. جهت شبیه سازی الگوریتم های مورد نظر و انجام تمامی محاسبات، از نرم افزار شبیه سازی متلب استفاده می گردد. جهت بررسی صحت عملکرد الگوریتم سیاه چاله در مکان یابی بهینه واحدهای تولید پراکنده و هماهنگی رله های اضافه جریان، نتایج حاصل از آن با نتایج حاصل از الگوریتم بهینه سازی انبوه ذرات مقایسه شده است. نتایج بدست آمده نشان می دهند که الگوریتم سیاه چاله در مکان یابی تولیدات پراکنده با تابع هدف مذکور به گونه ای عمل می کند که در آن مجموع هزینه های حاصل از تلفات توان و رله های اضافه شده به شبکه، نسبت به الگوریتم بهینه سازی انبوه ذرات کمتر خواهد بود. همینطور در هماهنگی رله های اضافه جریان پس از مکان یابی بهینه واحدهای تولید پراکنده، مشاهده خواهد شد که باز هم الگوریتم سیاه چاله می تواند رله ها را به گونه ای هماهنگ کند که مجموع کل زمان عملکرد رله ها در آن کمتر از نتیجه ی حاصل از الگوریتم بهینه سازی انبوه ذرات شود. الگوریتم بهینه سازی سیاه چاله علاوه بر دقت بالاتر نسبت به الگوریتم بهینه سازی سیاه چاله، سرعت بیشتری نیز نسبت به آن در رسیدن به پاسخ دارد. بنابراین الگوریتم بهینه سازی سیاه چاله می تواند به عنوان الگوریتمی مناسب جهت مکان یابی بهینه تولیدات پراکنده و همچنین هماهنگی بهینه رله های اضافه جریان در شبکه توزیع به کار رود.

در این پایان نامه یک روش سوئیچینگ برای بهینه سازی و کاهش هر چه بیشتر مقدار اعوجاج هارمونیکی کل و حذف هارمونیک های انتخاب شده و دستیابی به یک موج سینوسی با مولفه ی اصلی دلخواه در اینورترهای چند سطحی آبشاری با منابع ولتاژ نابرابر شده ارائه شده است.در این روش سوئیچینگ بهترین مقادیر زوایای سوئیچینگ را برای رسیدن به اهداف مذکور،تعیین می شود. روش سوئیچینگ بکار رفته در این پایان نامه مبتنی بر روش سوئیچینگ شکل موج پله ای با هارمونیک های بهینه شده(ohsw) است. نقطه ی ضعف و محدودیت روش سوئیچینگ ohsw به کارگیری یک ترکیب ثابت از منابع ولتاژ موجود در اینورتر چند سطحی آبشاری با منابع ولتاژ نابرابر به ازای مقادیر مختلفی از ضریب مدولاسیون است. درنتیجه روش سوئیچینگ ohsw مورد بازنگری و بازتعریف قرار گرفته است. در این پایان نامه، این روش سوئیچینگ با نام روش سوئیچینگ شکل موج پله ای با هارمونیک های بهینه شده ی بازتعریف شده (rohsw) معرفی شده است، با این بازنگری امکان بکارگیری ترتیب و ترکیب های متفاوتی از منابع ولتاژ نابرابر موجود، به ازای نقاط مختلفی از ضریب مدولاسیون حاصل می شود. به منظور نشان دان برتری عملکرد و نتایج روش سوئیچینگ پیشنهادی نسبت به روش سوئیچینگ ohsw، هر دو روش به ازای سطوح مختلفی از اینورترهای چند سطحی آبشاری به کار گرفته شده اند و نتایج حاصله با یکدیگر مقایسه گردیده اند. از طرفی با توجه به، نیاز به استفاده از الگوریتم های بهینه سازی در حل معادلات مربوط به هر دو روش سوئیچینگ از یکسو و وجود الگوریتم های بهینه سازی متعدد و متفاوت از سوی دیگر باعث شد که مناسب ترین الگوریتم مطابق با نیاز های موجود شناسایی و انتخاب گردد. در این پایان نامه، به منظور حل معادلات مربوط به روش سوئیچینگ rohsw از الگوریتم-های بهینه سازی ذرات، الگوریتم جغرافیای زیستی، الگوریتم استعماری و الگوریتم جستجوی گرانشی استفاده شده است

سیستم ترکیبی باد-دیزل یکی از معروف¬ترین سیستم¬های انرژی در سال¬های اخیر بوده است. در این سیستم ترکیبی، ژنراتور توربین بادی به¬عنوان منبع اصلی است در حالی¬که ژنراتور دیزل به¬عنوان پشتیبان می¬باشد. اما ممکن است شرایطی رخ دهد که در آن سیستم ترکیبی با کاهش یا افزایش توان اکتیو مواجه شود. بنابراین منبع توان سومی موردنیاز است تا این کاهش یا افزایش توان اکتیو را تامین یا مصرف نماید و تعادل توان اکتیو را در سیستم برقرار کند. در این پایان¬نامه یک سیستم ذخیره¬کننده انرژی باتری به¬عناون منبع توان سوم مورد استفاده قرار گرفته است تا توان اکتیو را متعادل و نوسانات ولتاژ و فرکانس را تحت تغییرات پله¬ای بار و سرعت باد هموار سازد. به¬منظور مدیریت توان، هماهنگی تولید و مصرف بین اجزای مختلف سیستم ترکیبی و در نتیجه پایدارسازی ولتاژ و فرکانس سیستم در شرایط مختلف، یک سیستم کنترلی پیشنهاد گردیده است. این پایان¬نامه یک کنترل¬کننده pid فازی که توسط الگوریتم بهینه¬سازی مگس تنظیم می¬شود را پیشنهاد می-دهد. در این سیستم کنترلی، ضرایب کنترل¬کننده pid براساس کمترین خطای فرکانسی توسط الگوریتم مگس بهینه می¬شوند، سپس این ضرایب در یک سیستم فازی به¬کار می¬روند. علاوه¬براین، از آن¬جایی که تغییرات سرعت ژنراتور دیزل منجر به نوسانات فرکانسی می¬گردد، در این پایان¬نامه بر بهبود شبیه¬سازی دینامیکی ژنراتور دیزل با استفاده از یک کنترل¬کننده pid قابل¬تنظیم براساس معالات آن تمرکز شده است تا تغییرات سرعت کاهش و راندمان ژنراتور دیزل افزایش یابد. در نهایت تاثیر و کارآیی سیستم کنترلی طراحی-شده، تحت شرایط مختلف تغییرات بار و سرعت باد ارزیابی شده است.