فیلترهای اکتیو قدرت، می توانند برای جبران هارمونیک ها در کل شبکه برق بکار گرفته شوند. لذا موضوع جایابی و اندازه یابی فیلترهای اکتیو قدرت از اهمیت ویژه ای برخوردار می باشند. در فصل سوم انواع روش های حل تحلیلی و هوشمند مسئله مورد بررسی قرار گرفته اند و به اختصار به توضیح نرم افزار gams که به صورت خاصی از روش های تحلیلی استفاده می کند پرداخته شده است و مشاهده گردید که متناسب با پیشرفت الگوریتم های جستجوی تصادفی این نوع نرم-افزارهای تحلیلی بهینه سازی جای خود را در مسائل بهینه سازی از دست نداده اند و با دارا بودن پاسخ سریع و مناسب جایگاه خود را در مسائل بهینه سازی حفظ کرده اند. در ادامه برخی از روش های حل هوشمند معرفی گردیده اند که یکی از این روش ها، حل به روش الگوریتم های جستجوی تصادفی است، تمرکز بیشتر در مورد این روش ها بر روی الگوریتم بهینه سازی دسته ذرات تطبیق پذیر به عنوان یکی از نسخه های نسبتا جدیدتر این روش ها بوده است و این الگوریتم به همراه برخی از اصلاحات جدید محققین در فصل چهارم بیان گریده است و بر روی دو شبکه 5 و 18 شینه تست گردیده است و نتایج آن ضمن قیاس با نرم افزار gams بیان شده است. در فصل چهارم الگوریتم جایابی بر اساس تئوری فازی پیشنهاد گردیده است. در این الگوریتم با توجه به شاخص های خطوط، جریان های هارمونیکی عبوری از خطوط، و اعوجاجات تکی ولتاژ در هر باس از شبکه های مورد مطالعه ضمن درنظر گرفتن قیود (ieee 519) و جریان موثر تزریقی فیلتر اکتیو و گسسته بودن آن به حل مسئله پرداخته شده است. برنامه پخش بار هارمونیکی در محیط متلب برای آماده سازی ورودی ها به الگوریتم مورد نظر نوشته شده و در هر بار تغییر در اندازه جریان تزریقی فیلترهای اکتیو قدرت، این برنامه اجرا و ولتاژها و جریان های هارمونیکی جدید برای تصمیم گیری جدید در اختیار الگوریتم قرار گرفته است. روش ارائه شده مبتنی بر تئوری مجموعه های فازی، حساس ترین نقاط برای نصب فیلتر اکتیو قدرت را ارائه می دهد که دارای قدرت و سرعت پاسخگویی بالایی می باشد. به طور خاص در ترکیب توابع عضویت برای نتیجه گیری از ضرب فازی بجای عملگر اشتراک فازی بهره برده شده است

امروزه پیشرفت در حوزه تکنولوژی دیجیتال، رشد سریع ریز پردازنده ها و کاهش قیمت تمام شده تجهیزات دیجیتال، تحول عظیمی در سیستم های ثانویه (سیستم های حفاظت و کنترل) ایجاد نموده است که از آن جمله می توان به بحث تجمیع توابع و توسعه سیستم اتوماسیون در صنعت پست های فشار قوی اشاره نمود. اتوماسیون پست را می توان اجرای یکپارچه زیر سیستمهای حفاظت، کنترل و نظارت بر پایه تکنولوژی ریز پردازنده ها و مفاهیم انتقال اطلاعات دیجیتال دانست. هدف این پروژه، ارزیابی چگونگی تاثیر گذاری موارد فوق بر روی شاخص های قابلیت اطمینان می باشد. لذا بدین منظور پس از بررسی انواع آرایش های متداول در پست های اتوماسیون، روش جامعی بر مبنای درخت حوادث کاهش یافته، برای ارزیابی کمی قابلیت اطمینان پست های اتوماسیون ارائه شده است. سپس با استفاده از روش مذکور، قابلیت اطمینان برای پنج آرایش متداول معرفی شده، محاسبه شده است. از جمله ویژگی های روش مذکور می توان به جامعیت روش، انعطاف پذیری در قبال تغییر آرایش در هر یک از سطوح بی و ایستگاه بصورت مستقل و همچنین امکان تحلیل آسان و ارزیابی قابلیت اطمینان سیستم در حالت های عملکرد ناقص اشاره نمود. در ادامه، با استفاده از این قابلیت و انطباق آن با درخت حوادث اعمال در پست های فشارقوی و سناریو نویسی، روشی برای ارزیابی اثر تجمیع توابع بر روی شاخص های قابلیت اطمینان ارائه شده است. سپس با استفاده از روش مذکور اثر تجمیع بر روی قابلیت اطمینان سه فرایند کنترلی اصلی پست یعنی بستن بریکر، باز کردن بریکر و عملکرد سکسیونر محاسبه شده است. نتیجه نشان می دهد که تجمیع منطقی توابع کنترلی باعث افزایش قابلیت اطمینان سیستم می گردد. نتایج 1- شاخص های قابلیت اطمینان نظیر mttf و دسترس پذیری برای زیر سیستم های dcs نظیر cpus ، vdus ، حافظه ها و کارتهای الکترونیکی مطابق اطلاعات سازندگان اعداد بسیار بزرگی می باشد، علاوه بر این با توجه به ساختار ماژولار سیستم های dcs و قابلیت خطایابی اتوماتیک در سیستم امکان تشخیص و رفع سریع خطاها افزایش و mttr آنها کوچک می شود که هر دو پیامد فوق منجر به افزایش دسترس پذیری سیستم می گردد. همچنین با استفاده از آرایش مناسب در شبکه سیستم اتوماسیون و در نظر گرفتن تجهیزات مازاد و ملاحظات فنی و مالی می توان به آرایش هایی با قابلیت اطمینان بالاتر دست یافت. 2- تجمیع منطقی توابع کنترلی باعث افزایش قابلیت اطمینان سیستم می گردد. علاوه بر این چگونگی تجمیع توابع نیز بر روی احتمال موفقیت تاثیر گذار است لذا با تجمیع مناسب توابع و ایجاد امکان وضعیت خرابی قابل مدیریت می توان احتمال خرابی را کاهش داد.

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.

با افزایش روزافزون واحدهای تولید پراکنده و نفوذ این واحدها در سیستم قدرت، مکان یابی و اندازه یابی این واحدها امری ضروری و اجتناب ناپذیر است. همچنین عدم توجه به تعیین ظرفیت و محل بهینه این واحدها، توجیه فنی و اقتصادی احداث آنها را کاهش می‎دهد. از این رو در مطالعات مختلف توابع هدف متفاوتی جهت جایابی و اندازه‎یابی این واحدها انجام شده است. در این مطالعه، واحدهای تولید پراکنده با هدف بیشینه نمودن رفاه اجتماعی با سناریوهای مختلف بار تعیین ظرفیت و جایابی شده‎اند و پتانسیل هر باس جهت نصب واحدهای تولید پراکنده و همچنین تاثیر افزایش اندازه واحد تولید پراکنده بر روی رفاه اجتماعی مورد بررسی قرار گرفته است. برای حل مسئله بهینه‎سازی مذکور یکی از جدیدترین و قدرتمندترین الگوریتم‎های بهینه‎سازی به نام الگوریتم غذایابی باکتری استفاده شده است.

امروزه تغییر ساختار در صنعت برق، گذار از رویکرد سنتی تولید انرژی به صورت نیروگاه های متمرکز و دور از مصرف کننده، لزوم صرفه جویی و مدیریت در مصرف منابع انرژی و کاهش اثرات زیست محیطی از جمله عواملی هستند که استفاده و توسعه تولیدات پراکنده را در سیستم های قدرت توجیه می نمایند. از اینرو پیش بینی می شود که در آینده نزدیک، تولیدات پراکنده نقش مهم و فزاینده ای را در سیستم های قدرت عهده دار گردند. نصب بهینه واحد های تولید پراکنده در سیستم قدرت، مزایای بسیاری را برای شبکه توزیع به ارمغان خواهد آورد. بدین ترتیب مسئله جایابی و تعیین ظرفیت بهینه تولیدات پراکنده از اهمیت ویژه ای در برنامه ریزی سیستم های قدرت برخوردار خواهد بود. اما اساسی ترین مشکل مسئله، ماهیت چند هدفه آن و امکان تناقض اهداف می باشد که نیاز به یک مدل دقیق برای حل مسئله را می طلبد. در این پایان نامه، الگوریتم ژنتیک با مرتب سازی غیر مغلوب ها (2) با اعمال اصلاحات بهبود دهنده به منظور حل مسئله جایابی و تعیین ظرفیت تولیدات پراکنده در شبکه قدرت ارائه شده است. اهداف مسئله شامل کاهش تلفات شبکه، بهبود مشخصه پروفیل ولتاژ شبکه، افزایش قابلیت اطمینان و کاهش هزینه های خرید انرژی از شبکه می باشند. پاسخ بهینه مسئله در قالب فضایی از پاسخ های بهینه غالب ارائه خواهد شد که مزیتی بزرگ برای طراح سیستم به شمار می رود. به این ترتیب این توانایی به طراح سیستم داده می شود تا در شرایط متغیر تصمیم گیری و با اعمال مصالحه بین اهداف مسئله، پاسخ بهینه را انتخاب نماید. دو سیستم تست به منظور تأیید اعتبار روش پیشنهادی مورد استفاده قرار گرفته اند.

خرده فروش برای خرید انرژی مورد نیاز جهت عرضه به مشتریان خود با استفاده از انرژی باد و خورشید با عدم قطعیت تولید در انرژی باد وخورشید مواجه است. همچنین به علت نوسانات زیاد قیمت برق در بازار لحظه ای برای خرید انرژی با عدم قطعیت دیگری نیز روبرو است. به منظور کاهش ریسک ناشی از تولید باد و خورشید بخشی از نیاز به انرژی از طریق قرارداد پیش خرید تامین می شود. در ضمن برای فروش انرژی به مشتریان از قیمت گذاری شاخص و بلوک بهره گرفته می شود. از آنجایی که بخشی از فروش انرژی در این نوع قیمت گذاری بصورت زمان واقعی است، خرده فروش می بایست حساسیت مصرف کننده را نسبت به قیمت بازار لحظه ای در نظر بگیرد. خرده فروش با هدف حداکثر سازی سود خود باید میزان فروش انرژی و همچنین قیمت مرتبط آن را در ابتدای دوره مورد بررسی مشخص نماید. به منظور فائق آمدن بر مسائل فوق، از مدل برنامه ریزی تصادفی عدد صحیح برای مدل سازی مساله ای که خرده فروش با آن مواجه است استفاده می شود. در ضمن از مدل سری های زمانی برای تولید سناریو جهت مدل سازی عدم قطعیت مربوط به انرژی خورشیدی و قیمت بازار لحظه ای استفاده شده است. به منظور مدل کردن عدم قطعیت مرتبط با انرژی بادی از روش مونت کارلو برای تولید سناریو بهره گرفته شده است. همچنین به منظور مدیریت ریسک، روش ارزش در خطر مشروط بکار گرفته شده است.

نگرانی های زیست محیطی و افزایش تقاضای انرژی، همزمان با پروسه تکنولوژی انرژی های تجدیدپذیر، فرصت های جدیدی را برای استفاده از این منابع انرژی بازنموده، که در این میان استفاده از انرژی های باد و خورشید کاربرد بیشتری پیدا کرده است. در این پروژه از شبکه های پتری به عنوان ابزار پیاده سازی استراتژی کنترلی هوشمند برای کنترل سیستم تولید انرژی تجدیدپذیر ترکیبی، شامل توربین بادی، پنل فتوولتائیک، دیزل ژنراتور و باتری استفاده شده است. با توجه به نزدیک بودن زبان برنامه نویسی sfc به شبکه های پتری، با تبدیل مدل نهایی پتری به برنامه sfc و تعیین جزئیات عملکردی در حالت های مختلف، کنترل کننده سیستم طراحی شده است. برای اطمینان از عملکرد صحیح کنترل کننده طراحی شده در شرایط مختلف تولید و مصرف توان، سیستم مورد نظر پس از سایزبندی بهینه و اقتصادی در نرم افزار homer، در محیط نرم افزار مانیتورینگwincc پیاده سازی شده است.

چکیده هدف از این مطالعه، تعیین ظرفیت بهینه سیستم انتقال متصل کننده نیروگاه بادی به شبکه و ارزیابی قابلیت اطمینان سیستم قدرت با درنظر گرفتن تولید مزرعه بادی است. شاخص های مورد مطالعه در دو سطح hl-i و hl-ii مورد استفاده قرار می گیرند. ابتدا با توجه به مطالعات آماری و توزیع های احتمالاتی، مدلی برای میزان تولید مزرعه بادی بر اساس سرعت باد منطقه ارائه خواهد شد. پس از بدست آوردن مدل تولید مزرعه بادی، از شاخص های سطحhl-i به منظور تعیین ظرفیت و آرایش بهینه سیستم انتقال متصل کننده مزرعه بادی به شبکه سراسری استفاده خواهد شد. در این مطالعه، بر اساس تحلیل قابلیت اطمینان- هزینه و براساس سود ناشی از تولید مزرعه بادی و هزینه احداث خط انتقال، میزان بهینه ظرفیت خط انتقال تعیین خواهد شد. علاوه بر این، اثرات عوامل مختلف شبکه مانند ظرفیت خط انتقال و پیک بار شبکه بر میزان شاخص lole بررسی خواهد شد.

برنامه ریزی توسعه انتقال یکی از مهم ترین بخش های برنامه ریزی توسعه در سیستم های قدرت می باشد. ایجاد تجدید ساختار در صنعت برق، اهداف برنامه ریزی را تغییر داده و آن را با چالش های جدیدی مواجه نموده است. همچنین توسعه شبکه انتقال در بازارهای برق رقابتی، در هر مرحله، برای برخی کاربران سود، و برای برخی ضرر را به همراه خواهد داشت. این در حالی است که هزینه های توسعه شبکه نیز در نهایت توسط کاربران آن تأمین می شود. از این رو ارائه روشی منصفانه برای توسعه شبکه و تخصیص هزینه های آن که این سود و ضررها را لحاظ کند ضروری است. در این تحقیق روشی جدید برای توسعه شبکه انتقال با استفاده از مکانیزم بازار ارائه شده است که در آن ضمن حفظ قیود امنیت شبکه، تولیدکنندگان و مصرف کنندگان با اعلام میزان مشارکت خود در تأمین هزینه نصب هر خط، برای تعیین مکان نصب خطوط انتقال در محل هایی که سود بیشتری را برای آن ها به همراه دارد به رقابت با یکدیگر می پردازند. کاربران بر مبنای سودشان از توسعه شبکه، خود پیشنهاد نصب خطوط انتقال در مکان های مناسب را مطرح کرده، و میزان مشارکت خود در تأمین هزینه نصب را، به صورتی داوطلبانه به مدیر شبکه اعلام نمایند. در حقیقت ائتلافی از کاربران شبکه برای احداث هر خط شکل خواهد گرفت و میزان مشارکت در این ائتلاف نیز بر اساس سود هر یک از کاربران از احداث هر خطوط انتقال خواهد بود. در این پایان نامه فرض بر این است که ائتلاف های تشکیل شده کاربران شبکه تحت شرایط نظریه بازی ها می باشد. بدین ترتیب تعیین طرح توسعه و تخصیص هزینه های آن به صورت رقابتی انجام خواهد شد. لازمه انجام این امر ارائه روشی است که کاربران با استفاده از آن بتوانند سود خود را از نصب تجهیزات در مکان های مختلف شبکه انتقال تعیین کنند؛ که در این تحقیق به این موضوع نیز پرداخته شده است. در انتها، روش ارائه شده بر روی شبکه 6 شینه گارور و شبکه 24 شینه ieee مورد آزمایش قرار گرفته است.

انرژی خورشید یکی از مهمترین انواع انرژی موجود در سطح زمین است. یکی از روش های تبدیل این انرژی به الکتریسیته، استفاده از سلول های فتوولتائیک است. دیده می شود که، منحنی مشخصه سلول های فتوولتائیک غیر خطی بوده و وابستگی شدیدی به میزان دما و تابش دارد. در هر لحظه با تابش و دمای مشخص، تنها یک نقطه در این منحنی توان حداکثری دارد و به این نقطه، نقطه حداکثر توان گفته می شود. سیستم ها و الگوریتم هایی که این نقطه حداکثر توان را مشخص می کنند، الگوریتم های ردیابی نقطه حداکثر توان نام دارند. روش های بسیاری برای ردیابی نقطه حداکثر توان ارائه گردیده و در این پایان نامه دو روش جدید مطرح می گردد. در روش اول، که برپایه الگوریتم جریان اتصال کوتاه ارائه شده و با کمک از دو الگوریتم ژنتیک و استنتاج فازی مقدار مناسب جریان نقطه حداکثر توان تخمین زده می شود در این روش مقدار ضریب ثابت موجود در روش پایه، توسط الگوریتم ژنتیک و بیشترین احتمال وقوع شناسایی شده و به جای اتصال کوتاه مداوم سیستم جهت اندازه گیری جریان اتصال کوتاه از منطق استنتاج فازی برای تخمین جریان اتصال کوتاه در شرایط دما و تابش مشخص استفاده می گردد. روش اول به علت استفاده از ضریب ثابت ( بهینه شده توسط الگوریتم ژنتیک) در شرایط جویی متغیر، باعث کاهش راندمان سیستم می شود که روش دوم برای اصلاح این مورد در نظر گرفته شده است. در روش دوم ارائه شده، از الگوریتم پایه ولتاژ مدار باز استفاده می گردد که هم میزان ولتاز مدار باز و مقدار ضریب ثابت از منطق استنتاج فازی تخمین زده می شود. این دو روش بر پایه روش استنتاج فازی بوده و مشکلات روش های جریان اتصال کوتاه و ولتاژ مدار باز را برطرف می نماید. نتایج حاصل توسط نرم افزاز متلب ارزیابی شده و صحت و دقت روش های پیشنهادی تایید گردید.

تا چندی پیش شبکه های قدرت به مصرف کنندگان به عنوان عناصر غیرفعال و صرفاً بارهای ساده ای که باید به آن ها خدمت رسانی کرد، می نگریستند. با ظهور شبکه های هوشمند، برنامه های پاسخگویی بار بعنوان ابزاری مناسب برای استفاده از پتانسیل مشترکین در مدیریت بهینه شبکه، زمینه حضور فعال مشترکین در بهبود عملکرد سیستم قدرت را فراهم آوردند. در این پایان نامه رفتار مصرف کنندگان بعنوان عضوی پویا در سیستم قدرت هوشمند با استخراج مدل اقتصادی برنامه های پاسخگویی بار بعنوان یکی از مهمترین ابزارهای مدیریتی کنترل بار مدل سازی شده و در اختیار بهره بردار مستقل سیستم قرار می گیرد. این مدل مبتنی بر کشش انعطاف پذیر خودی و متقابل تقاضا و نیز تابع سودمندی مشترکین برق ارائه شده است. در این پایان نامه معرفی و ارائه کشش انعطافپذیر و کوتاه-مدت تقاضا که رفتاری متغیر نسبت به کمیت های قیمت، پاداش و جریمه داشته باشد در جهت تکمیل و ارائه دقیقتر مدلهای اقتصادی پیشین مورد توجه قرار گرفته است. داده های یک سیستم استاندارد مطالعاتی جهت بررسی تأثیر هر یک از برنامههای پاسخگویی بار با در نظر گرفتن پارامترهای فنی بهرهبرداری از شبکه قدرت در نظر گرفته شده و مدل ارائه شده مورد ارزیابی عددی قرار گرفته و نتایج آن گزارش شده است تا بتوان راهبردهای موثرتر را از میان سیاست-های گوناگون پاسخگویی بار برگزید.

با پیشرفت روزافزون سیستم قدرت و افزایش قیمت انرژی همچنین افزایش تقاضای مصرف انرژی برق، استفاده از سیستم های قدرت که صرفا با منابع انرژی تجدیدپذیر تغذیه می شوند، بسیار افزایش یافته است. حال اگر انتقال شبکه سراسری به مکانی از نظر اقتصادی به صرفه نباشد، از سیستم های مستقل (خود گردان) تجدیدپذیر استفاده می شود. سیستم های مستقل که صرفا از منابع تجدیدپذیر تغذیه می شود، دارای مشکلاتی هستند. یکی از این مشکلات وجود عدم قطعیت در تولید توان توسط این منابع است. این مشکل به دلیل ماهیت متغیر منابع تجدیدپذیر بوجود آمده است که باعث کاهش قابلیت اطمینان این گونه سیستم ها می شود. از این رو برای تشکیل سیستم هیبرید تجدیدپذیر، هم باید هزینه تشکیل سیستم قدرت هیبرید و هم قابلیت اطمینان آن به طور همزمان در نظر گرفته شود. در این پایان نامه برای بهینه سازی همزمان این دو تابع هدف برای سیستم مستقل تجدیدپذیر، از روش های چند هدفه مبتنی بر بهینه سازی اجتماع ذرات (pso) استفاده شده است. همچنین با استفاده از نرم افزار homer نیز بهینه سازی سیستم هیبرید انجام شده است. نتایج شبیه سازی کارایی این روش ها را نشان می دهد.