ریز شبکه به عنوان یک شبکه محلی کوچک که متشکل از منابع تولید پراکنده و بار ها بوده، که برای افزایش کیفیت برق و قابلیت اطمینان برای مصرف کنندگان در عملکرد های متصل به شبکه اصلی یا مستقل از شبکه اصلی مورد استفاده قرار می گیرد. با افزایش بارهای تک فاز و غیرخطی کوچک و بزرگ، امروزه کیفیت ولتاژ در این ریز شبکه ها از اهمیت زیادی برخوردار شده است. یکی از مسائل رایج در بحث کیفیت ولتاژ، نامتعادلی ولتاژ می باشد. نامتعادلی ولتاژ عوامل متعددی دارد که عمده ترین آن در اثر بار های نامتعادل رخ می دهد. نامتعادلی ولتاژ به دلیل نزدیکی بار و منبع تولید انرژی در ریزشبکه ها، در تمام شین های ریز شبکه گسترش می یابد و از آنجایی که در این شبکه ها اینرسی کمی وجود دارد هر گونه بی ثباتی یا تغییرات ناگهانی در سیستم می تواند منجر به خاموشی سیستم شود. با توجه به خلأ های تحقیقاتی قابل توجهی که در گذشته وجود دارد در این پایان نامه عوامل تولید نامتعادلی ولتاژ، و اثرات آن بر تجهیزات ریزشبکه شناسایی شده و سپس به منظور ارزیابی شدت نامتعادلی ولتاژ، انواع شاخص ها و استاندارد های نامتعادلی ولتاژ مورد توجه قرار می-گیرد. با تحقیقات صورت گرفته، طرح پیشنهادی در این پایان نامه که به منظور جبرانسازی نامتعادلی ولتاژ ناشی از بار نامتعادل در یک ریزشبکه سه فاز سه سیم که قابلیت عملکرد، در حالت متصل به شبکه اصلی و مستقل از شبکه اصلی را دارا می باشد بدین صورت است که، تزریق توالی منفی جریان توسط منبع تولید پراکنده با تغذیه از پیل سوختی اکسید جامد انجام می شود که محدودیت های توان مانند منابع پنل خورشیدی را ندارد. در ساختار کنترلی این جبرانساز، توالی منفی جریان با استفاده از روش انتگرال های تعمیم یافته مرتبه دوم که خطای کمتری نسبت به روش های دیگر دارد، در قاب مرجع ساکن جداسازی می شود و سپس به قاب مرجع گردان سنکرون انتقال می یابد و مرجع جریان را تعیین می کند. سپس با اینورتر های مجهز به کنترل کننده جریان، این جریان توالی منفی تزریق می گردد و جریان خطوط متعادل می شود. بنابراین جریان تزریقی منابع تولید پراکنده به بار متعادل می گردد و نامتعادلی ولتاژ کاهش می یابد. جزییات طراحی جبرانساز، ریزشبکه، منبع تولید پراکنده پیل سوختی به تفصیل مورد بحث قرار گرفته است. همچنین با ارائه شبیه سازی در محیط نرم افزار مطلب نتایج خوبی حاصل شد و نامتعادلی ولتاژ به ازای بار های تک فاز و دوفاز در عملکرد های متصل و جدا از شبکه برای ریزشبکه در محدود مجاز کمتر از دو درصد قرار گرفت.

تداخل بین پایدار ساز سیستم قدرت(pss) از طریق برهمکنشهای منفی در میرایی مدهای نوسانی بین ناحیه ای قابل بررسی می باشد. آنالیز تداخل، نحوه اثر گذاری متقابل پایدارسازهای سیستم قدرت در میرا سازی نوسانات مدهای روتور را به صورت عددی و شبیه سازی فراهم می کند. با این اطلاعات، دیاگرام مشارکت و اثر گذاری در میرایی pssها حاصل می شود، ولی رسیدن به این اطلاعات محاسبات و زمان فراوانی را نیاز دارد. در این مطالعه تداخل بین pssها شناسایی شده و جهت طراحی pss فازی مبتنی بر برهمکنش (rfpss) استفاده شده است،اینکار با هدف ارتقا پایداری دینامیکی سیستمهای قدرت چند ماشینه با استفاده از ماتریس drga انجام شده است. این پایان نامه روش نوینی را برای استفاده از ماتریس drga در سیستمهای قدرت مطرح می سازد، که بسیار سریعتر و راحتر تداخل بین تمامی پایدارسازهای یک سیستم قدرت چند ماشینه شناسایی می شود. ماتریس drga در فرکانس مربوط به فرکانس مدهای نوسانی محاسبه می شود که سبب بالا رفتن دقت اطلاعات بدست آمده از این ماتریس خواهد شد. این اطلاعات برای طراحی پایدارسازهای سیستم قدرت مبتنی بر سیستمهای فازی (fpss) و یک سیستم پس پردازشگر فازی به منظور حذف تداخل موجود بین پایدارسازهای سیستم قدرت، استفاده می شود که در نهایت سیستم فازی باقالبیت حذف تداخل مبتنی بر برهمکنش نامیده شده است(rfpss). پایه و اساس کار برای محاسبه و آنالیز برهمکنشهای پایدارسازها و همچنین کارایی کنترل کننده پیشنهاد شده(rfpss) در سیستم تست دو ناحیه ای مورد ارزیابی قرار گرفته شده است.

مهمترین چالش های شبکه های قدرت مجزا، ایجاد تعادل بین توان تولیدی و توان مصرفی و در نتیجه پایداری فرکانس در هنگام ایجاد اغتشاشات است. این موضوع موقعی اهمیت بیشتری پیدا می کند که ضریب نفوذ واحدهای بادی در شبکه تغذیه بالا باشد. در چنین شبکه هائی به علت تغییرات مداوم بار و باد، نیاز به تنظیم پیوسته ی توان تولیدی متناسب با توان مصرفی بار می باشد، تا فرکانس در محدوده ی نامی حفظ شود. درشبکه های قدرت امروزی، در مزارع بادی از توربین-های متصل به ژنراتور از دو سو تغذیه استفاده می شود. به دلیل مزایایی از قبیل کاهش هزینه اینورتر، کنترل گشتاور و افزایش بازده مزارع بادی، استفاده از ژنراتور های از دو سو تغذیه مورد توجه قرار گرفته است. در این تحقیق، با طراحی و ارائه یک سیستم هماهنگ کننده علاوه بر افزایش بازدهی سیستم، فرکانس سیستم به بهترین شکل کنترل شده است. در این پایان نامه یک مزرعه بادی مستقل از شبکه که متشکل از ژنراتور القایی از دو سو تغذیه متصل به توربین بادی، بار ثانویه و یک ژنراتور سنکرون به همراه یک هماهنگ کننده است، به منظور بررسی کارایی سیستم معرفی شده تغییرات فرکانس در هنگام تغییرات سرعت باد و بار مصرف کننده مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج بدست آمده نشان می دهند، عملکرد سیستم در کنترل فرکانس به هنگام ایجاد اغتشاشات، در زمان استفاده از هماهنگ کننده نسبت به زمان استفاده از کنترل زاویه گام به تنهایی بهبود می یابد. شبیه سازی این سیستم توسط نرم افزار matlab انجام شده است. کلمات کلیدی: مولدهای بادی، ژنراتور از دو سو تغذیه،کنترل فرکانس، سیستم هماهنگ کننده، بار ثانویه.