حفاظت سیستم قدرت یکی از مهم ترین وظایفی است که باید به بهترین صورت توسط مهندسین سیستم انجام پذیرد تا ثبات، پایداری و فعالیت دائم سیستم تضمین شود. این مسأله به ویژه در سیستم توزیع انرژی الکتریکی که گسترده ترین بخش در یک سیستم بزرگ قدرت به شمار آید، از اهمیت خاصی برخوردار است. چرا که از یک سو بیشترین خطاها در شبکه توزیع رخ می دهد و از سوی دیگر ارتباط نزدیک آن با مصرف-کنندگان انرژی الکتریکی ضرورت عملکرد صحیح و مداوم آن را بیشتر می کند. عملکرد درست شبکه توزیع، نه تنها به دقت طراحی آن بستگی دارد، بلکه به مکان درست تجهیزات حفاظتی نیز بسیار وابسته است. زیرا جایابی مناسب و قطع به موقع باعث می شود که خطاهای پدیده آمده در شبکه توزیع به سرعت و با دقت برطرف شده، برای رسیدن به قابلیت اطمینان صدرصد تأمین انرژی الکتریکی مشترکین هرچند که در واقعیت قابل دست یابی نیست باعث بهبود کیفیت برق رسانی خواهد شد. از طرفی داشتن رضایت مندی مشتریان و کاهش نرخ انرژی توزیع نشده که به عنوان عامل مهمی در موفقیت شرکت های توزیع به حساب می آید و در نظر گرفتن آن در طراحی شبکه امری ضروری و اجتناب ناپذیر می باشد، مستلزم صرف هزینه-هایی است. نکته مهمی که مطرح می شود این است که چه تعداد از این تجهیزات حفاظتی خریداری و در چه مکانی نصب شوند تا شبکه عملکرد مناسبی داشته باشد. زیرا کمینه کردن هزینه های سرمایه گذاری و بیشینه شدن توزیع انرژی از جمله مواردی است که اهمیت زیادی دارد. در این پژوهش دو تجهیز حفاظتی قطع (ریکلوزر و سکشنالایزر) به طور همزمان در حضور تولید پراکنده جایابی شده اند، بدین صورت که با نصب آنها در محل های تعیین شده با الگوریتم ژنتیک کمترین مقدار انرژی توزیع نشده در سیستم، وجود داشته باشد.

طراحی الگوریتم های mppt به علت داشتن مشخصه غیر خطی جریان - ولتاژ با یک نقطه واحد تولید که توان در آن بیشینه است، ضروری می نماید. الگوریتم های بسیاری برای حداکثر کردن توان در یک سیستم pv وجود دارد که می تواند از یک رابطه ولتاژ ساده تا نمونه برداری چندگانه برای تحلیل های پیچیده تر استفاده شود. اما هریک از این الگوریتم ها معایبی دارند که از جمله می توان به ردیابی نادرست هنگام تغییرات شدید خورشیدی، نوسان در نقطه پایدار حداکثر توان(mpp) و در نتیجه افزایش تلفات اشاره کرد. در این تحقیق پس از مطالعه و مرور کارهای قبلی انجام شده، الگوریتمی ارائه خواهد شد و این الگوریتم با استفاده از simulink نرم افزار matlab شبیه سازی و اجرا شده و سپس نتایج بدست آمده با نتایج الگوریتم p&o که یک الگوریتم پایه ای، مهم و در عین حال بسیار کاربردی و ساده است، مقایسه وبررسی می گردد. علت مقایسه با این الگوریتم این است که در واقع الگوریتم ارائه شده، الگوریتم اصلاح شده الگوریتم p&o است. البته این الگوریتم مزایایی نسبت به الگوریتم های دیگر نیز دارد که می توان به ساده تر بودن ، اجرا و پیاده سازی راحت تر آن اشاره کرد . پس از بررسی و مقایسه بهبود در بازده و بهبود در پایداری در نقطه حداکثر توان دیده می شود.

بهره گیری از واحدهای تولید پراکنده به سرعت در حال افزایش است و بسیاری از این واحدها به سیستم توزیع اتصال یافته اند. جزیره ای شدن یا قطع شبکه اصلی در صورتی روی می دهد که به واسطه برخی دلایل تامین توان از شبکه اصلی قطع گردد. در حالی که واحد تولید پراکنده همچنان به تغذیه سیستم توزیع ادامه می دهد. از آنجا که جزیره ای شدن اثرات منفی در حفاظت و عملکرد سیستم توزیع دارد ایجاد جزیره باید بطور موثری تشخیص داده شده و واحد تولید پراکنده از سیستم توزیع جدا گردد. در صورتی که بعد از شکل گیری جزیره نامتعادلی توان اکتیو یا راکتیو در جزیره قابل توجه باشد ایجاد جزیره به آسانی و با اندازه گیری پارامترهای نظیر فرکانس و ولتاژ قابل تشخیص است اما در صورت کوچک بودن نامتعادلی توان تشخیص قطع شبکه اصلی با روشهای متعارف دشوار است در این پایان نامه یک روش اکتیو جهت استفاده در واحدهای تولید پراکنده سنکرون پیشنهاد شده است روش پیشنهادی هیچ گونه اثر منفی در عملکرد عادی سیستم وصل شبکه نداشته و می تواند قطع شبکه اصلی را در شرایطی که نامتعادلی توانها کوچک هستند بدرستی و در زمان کوتاه تشخیص دهد. نتایج شبیه سازی بر روی شبکه نمونه کار امدی روش پیشنهادی را نشان می دهد.

در دو دهه اخیر با پیشرفت سریع نیمه هادی ها در سطح ولتاژ و توان و نیز پیشرفت سیستم های کنترلی، جبران سازهایی با انعطاف پذیری و دامنه عملکرد بالا طراحی و ساخته شد و در سیستم های قدرت نصب گردید. این جبران سازها که تحت عنوان سیستم های انتقال ac انعطاف پذیر شناخته می شوند به دو دسته کلی تقسیم بندی می شوند: ادوات facts کنترل شده با تریستور (ادوات متعارف) و ادوات facts بر پایه مبدل منبع ولتاژ (ادوات نوین). انواع اصلی کنترل کننده های facts را می توان به چهار دسته تقسیم کرد : کنترل کننده های سری، کنترل کننده های موازی، کنترل کننده های ترکیبی سری – سری و کنترل کننده های ترکیبی سری – موازی. برخی از ویژگی های مهم کنترل کننده های facts عبارتند از: کنترل توان اکتیو و راکتیو، کنترل ولتاژ، جبران var، میرا کردن نوسانات، بهبود پایداری گذرا و دینامیکی، بهبود پایداری ولتاژ، محدود کردن جریان خطا. اهمیت پایداری ولتاژ در سیستم قدرت به گونه ای است که به طور روز افزون شرکت های برق بیشتری با حدود تحمیل شده به وسیله پایداری ولتاژ رو به رو می شوند. وقوع حوادث متعددی از ناپایداری ولتاژ که منجر به فروپاشی کلی سیستم شده است گواه بر این اهمیت است از اینرو به منظور بهبود پایداری ولتاژ سیستم های قدرت و گسترش حاشیه پایداری ولتاژ در بارگذاری های سنگین روش های مختلفی از حذف بار تا تزریق توان به شبکه استفاده می شود. از آنجایی که پدیده ناپایداری ولتاژ نتیجه عدم توانایی سیستم در جهت تأمین توان راکتیو شبکه در بارگذاری های سنگین به واسطه تلفات توان و افت ولتاژی که در خطوط رخ می دهد می باشد لذا برای رفع این مشکل در این پایانامه به مطالعه یک نوع کنترل کننده facts : جبرانگر استاتیک توان راکتیو (svc) می پردازیم. یکی از قابلیت های مهم این تجهیز، بهبود پایداری سیستم قدرت می باشد که پس از بررسی و مطالعه svc به تأثیر استفاده از این تجهیز در پایداری سیستم قدرت می پردازیم. با بکارگیری svc در قالب جبران ساز در ابتدا برای جایابی مناسب تجهیز مورد نظر از روش آنالیز حساسیت و ضرایب مشارکت شین ها به منظور شناخت نقاط ضعیف سیستم در بارگذاری های سنگین جهت مشخص نمودن محل نصب svc استفاده شده است که بر این اساس تجهیز مورد نظر با قرارگیری در محل ضعیف ترین شین شبکه انتقال در سیستم مورد مطالعه به تزریق توان در خلال بارگذاری بحرانی پرداخته که نتیجتاً منجر به گسترش حاشیه پایداری ولتاژ و دور نمودن مقادیر بردارهای ویژه حساسیت ولتاژ شین ها از مرز ناپایداری ولتاژ شده است.