در این پایان نامه اثر tcsc بر روی پایداری سیستم قدرت بررسی شده است. tcsc یکی از مهمترین ادوات facts می باشد که بصورت سری در خط انتقال نصب می گردد و عمل جبران سازی را انجام می دهد. با توجه به گسترش کاربرد این ادوات در صنعت برق و همچنین جنبه های اقتصادی و مزایای دیگر این ادوات، لزوم انجام مطالعه‏ای برای بررسی اثر این ادوات روی پایداری سیستم قدرت و دیگر فواید آنها ضروری می باشد. پایداری سیستم قدرت در حضور pss و همچنین در عدم حضور pss بر روی سیستم قدرت تک ماشینه متصل به شینه بی نهایت مطالعه شده است. برای بررسی این اثر معادلات حالت غیر خطی سیستم قدرت شامل ژنراتور سنکرون که از طریق خط انتقال به شینه بی نهایت متصل شده است به دست آمده اند. برای جبران سازی خط انتقال یک بار از خازن ثابت و بار دیگر از tcsc استفاده شده است. معادلات حالت غیر خطی ژنراتور سنکرون شامل معادلات بخش الکتریکی، بخش مکانیکی، سیستم تحریک و کنترل ولتاژ، توربین و گاورنر می باشد. برای بخش مکانیکی از شش معادله حالت استفاده شده است. همچنین معادلات حالت غیر خطی مربوط به pss نیز در نظر گرفته شده است. این معادلات در نرم افزار matlab تحلیل شده و نتایج شبیه سازی نشان می دهند که: استفاده از tcsc موجب حذف مخاطرات مربوط به تشدید زیر سنکرون، بهبود پایداری در شرایط پس از اغتشاش و پایداری بهتر سیستم می گردد. همچنین استفاده از pss نیز موجب کاهش نوسانات در شبکه های قدرت می گردد. اما استفاده همزمان از این دو عنصر در شرایطی موجب از دست رفتن پایداری سیستم می گردد. در صورت استفاده همزمان این دو عنصر باید دقت گردد که هماهنگی لازم در طراحی کنترلر آنها صورت گیرد در غیر اینصورت نه تنها به پایداری سیستم قدرت کمک نکرده که سبب وخامت اوضاع نیز می گردد

امروزه با گسترش سیستم های الکتریکی و پیدایش پدیده های نو ظهور در سیستم های تولید، انتقال و مصرف، موضوعات مربوط به کیفیت توان الکتریکی اهمیت ویژه ای پیدا کرده اند. یکی از اغتشاشات مربوط به کیفیت توان، فلش ولتاژ است که می تواند تأثیرات نامطلوب متفاوتی روی تجهیزات داشته باشد. از جمله این تجهیزات، موتور های القایی هستند که در صنایع مختلف سرویس های مهمی را برعهده دارند. اهمیت بررسی عکس العمل موتور های القایی در برابر اغتشاشات توان از آنجاست که از یک طرف باید آنها را در برابر آسیب خودشان و تجهیزات متصل به آنها مصون کنیم. از طرف دیگر جایی که این موتورها سرویس مهمی را ارائه می دهند، از قطعی های غیر ضروری آنها جلوگیری کنیم. در این مجموعه، سعی شده است تا در ادامه تحقیقات در زمینه فوق، تأثیرات انواع مختلف فلش ولتاژ روی موتور های القایی با حل معادلات اصلی موتور بررسی شود. در ادامه همچنین رفتار موتور القایی با استفاده از مدار معادل های مولفه های توالی مثبت و منفی نیز بررسی شده است. رفتار موتور القایی نیز بر مشخصه فلش ولتاژ تاثیر می گذارد. وقتی که تعداد زیادی موتور القایی در شبکه وجود داشته باشد باید دینامیک بار را هم در نظر گرفت و تاثیر آن را در انتشار فلش ولتاژ در شبکه بررسی کرد. هنگامی که یک فلش ولتاژ در ترمینال یک موتور القایی بوجود می آید گشتاور و سرعت موتور به زیر مقادیر نامی کاهش پیدا می کنند. به محض اینکه فلش ولتاژ برداشته شود موتور القایی تلاش می کند که دوباره شتاب بگیرد و مقدار زیادی جریان دوباره از منبع تغذیه می کشد. جاری شدن جریان از امپدانس منبع تغذیه باعث جلوگیری از بازیافت ولتاژ و دوره فلش ولتاژ طولانی تری می شود. این فلش ولتاژ بوجود آمده ممکن است باعث از مدار خارج شدن تجهیزات حساس شود در حالیکه فلش قبلی مشکلی را بوجود نمی آورد. پس تاثیری که موتور القایی در انتشار فلش ولتاژ و بر روی مشخصه فلش ولتاژ خواهد داشت مهم خواهد بود. برای بررسی تاثیر دینامیک موتور القایی بر روی فلش ولتاژ از نرم افزار simulink/matlab استفاده شده است. همچنین فلش غیر مستطیلی منتجه ، اساساً دارای یک دامنه متغیر با زمان است. بنابراین برای استفاده در جداول دامنه- دوره فلش که برای محاسبه تعداد خروج از مدار تجهیزات حساس بکار می روند مناسب نخواهد بود. برای استفاده فلش در جداول دامنه- دوره، روش هایی برای تبدیل مشخصه غیر مستطیلی فلش ولتاژ به یک مشخصه مستطیلی معادل ارائه شده است. تبدیل مشخصه غیر مستطیلی فلش ولتاژ به یک مشخصه مستطیلی معادل براساس یکسانی اتلاف ولتاژ بررسی شده است. نشان داده شد که این شاخص در برخی موارد نمی تواند به خوبی عمل کند و این معیار برای تبدیل یک فلش غیر مستطیلی به فلش مستطیلی معادل کاملاً مناسب نیست. ضمن تشریح چگونگی بدست آمدن منحنی تلورانس ولتاژ مستطیلی، استفاده از این منحنی در معادل کردن فلش غیر مستطیلی به یک فلش مستطیلی طی دو مرحله بررسی و روشی جدید پیشنهاد شد. در این روش با در نظرگرفتن منحنی تلورانس ولتاژ هر تجهیز و همچنین با تعیین دقیق تر طول دوره فلش ولتاژ، فلش مستطیلی معادلی به دست می آید که براحتی در جداول دامنه-دوره فلش برای محاسبه تعداد خروج از مدار آن تجهیز حساس بکار می رود.

تحلیل امنیت شبکه یکی از مسائل مهم در بهره برداری و طراحی سیستم قدرت است. با داشتن تصویر درستی از وضعیت امنیت شبکه، می توان از حداکثر ظرفیت شبکه موجود، با قابلیت اطمینان مناسبی بهره برداری کرد. یکی از مهمترین تهدیدهای امنیت شبکه، وقوع پیشامدهای احتمالی در آن است. برای شبکه ای که در نزدیکی وضعیت حداکثر بارگیری قرار دارد، بررسی پیشامدها برای حفظ امنیت شبکه ضروری است. با تحلیل پیشامدهای احتمالی، پیشامدهایی که وقوع آنها باعث ناپایداری (ولتاژ) شبکه می شود یا شبکه را به مرز ناپایداری نزدیک می کند، شناسایی می شوند و با استفاده از نتایج تحلیل می توان تصمیمات کنترلی مناسبی برای جلوگیری از وقوع پیشامدها و یا اصلاح وضعیت شبکه بعد از وقوع آنها گرفت. در فصل اول این رساله، بحث مختصری از پایداری ولتاژ، ارزیابی امنیت ولتاژ شبکه و عوامل دخیل در ناپایداری ولتاژ صورت گرفته است. همچنین روش تداومی برای محاسبه حداکثر توان قابل بارگیری شبکه معرفی شد. در فصل دوم، مبانی و تعاریف مربوط به امنیت شبکه در مرحله طراحی و بهره برداری ذکر شده است و بررسی و رتبه-بندی پیشامدهای احتمالی به عنوان یکی از فازهای تحلیل امنیت شبکه معرفی و ویژگی های یک الگوریتم رتبه بندی مناسب تعیین شده است. همچنین روش هایی که در مقالات مختلف برای رتبه بندی پیشامدها استفاده شدند، مختصراً معرفی و دسته بندی شده اند. اگرچه تعداد مقالات در این زمینه بسیار زیاد است و دسته بندی همه روش ها و تعیین مرز مشخصی بین آنها ممکن نیست. در فصل سوم تعدادی از شاخص ها که پایداری ولتاژ، افت ولتاژ باس ها و تغییرات توان عبوری از خطوط را درنظر می-گیرند، معرفی و اجرا شدند. شاخص های پایداری خطوط که به کمیت های توان خط، ولتاژ ابتدای خط و امپدانس خط بستگی دارند، بیشترین مقدار آنها برای یک خط مورد نظر به عنوان شاخص پایداری ولتاژ شبکه در آن وضعیت (پیشامد) انتخاب می شود. درمورد شاخص های افت ولتاژ باس ها و تغییرات توان خطوط، برای تمام باس ها و خطوط شبکه جمع می شوند و کل آن به عنوان شاخص شبکه در آن وضعیت درنظر گرفته می شود. همچنین با استفاده از روش تحلیلی سلسله مراتبی می توان باس ها و خطوطی که اهمیت بیشتری دارند، وزن دهی شوند. این روش ها بر شبکه 30 باسه ieee اجرا شدند. در فصل چهارم، حاشیه توان قابل بارگیری شبکه به دنبال وقوع پیشامدها، از دو روش محاسبه شد و پیشامدها براساس آن مرتب شدند. روش اول، روش پخش بار مکرر است که مسیر شاخه پایدار منحنی توان-ولتاژ را تا نقطه ناپایداری شبکه دنبال می کند. در روش دوم از مشخصه v-i باس های بار شبکه استفاده شد تا حداکثر توان قابل بارگیری شبکه را توسط شاخص پایداری ولتاژ ضعیف ترین باس شبکه و توان حالت نرمال شبکه، محاسبه شود. هردو روش بر شبکه 30 باسه اجرا شدند و نتایج نشان داد که روش مشخصه v-i اگرچه نقایصی دارد، اما دقت نسبتاً خوب و زمان محاسبه بسیار کمی دارد.

سیستم قدرت همیشه در معرض اغتشاشات گوناگونی می باشد که ممکن است آن را دچار نوسانات شدید کرده و نهایتاً آن را ناپایدار کند. لذا با تجهیز کردن سیستم قدرت به ادوات svc، statcom و pss این نوسانات را به مقدار قابل ملاحظه ای کاهش داده و سرانجام پایداری گذرای آن را می توان بهبود داد. نشان داده شده است که تجهیز statcom پایداری گذرا را بصورت قابل توجهی نسبت به svc افزایش داده است. مکان نصب این ادوات نیز در افزایش بهبود پایداری گذرا نقش تأثیرگذاری دارد، که در این رساله به کمک الگوریتم ژنتیک، مکان بهینه قرارگیری statcom در سیستم دو ناحیه ای مشخص می شود. میزان تلفات خط انتقال نیز در تعیین این مکان نیز موثر است، لذا با تغییر بار محلی و بار اصلی به کمک الگوریتم ژنتیک مکان بهینه این تجهیز در خط انتقال تعیین ، و استنتاج خواهد گردید که با کاهش تلفات در خط انتقال بهترین مکان قرارگیری این تجهیز به سمت مرکز خط انتقال تغییر می نماید. بعلاوه می توان با مجهز کردن svc به سیستم کنترل بر مبنای میراکنندگی نوسانات، این نوسانات را به مقدار قابل ملاحظه ای کاهش داد و سرانجام پایداری گذرای سیستم قدرت را نسبت به حالت بدون حضور این سیستم کنترل بصورت چشمگیری بهبود بخشید. نشان داده شده است که علاوه بر این، با انجام کنترل هماهنگ بین این سیستم کنترل پیشنهادی و پایدارساز سیستم قدرت توسط الگوریتم ژنتیک میزان پایداری گذرای سیستم قدرت افزایش داده می شود. هر دو سیگنال دور و سیگنال محلی را می توان به عنوان ورودی سیستم کنترل میراکننده انتخاب کرد، لیکن، سیگنال دور به دلیل اینکه حاوی مدهای نوسانی بهتری نسبت به سیگنال محلی می باشد پایداری گذرای سیستم قدرت را به نسبت بیشتری افزایش می دهد. به دلیل پیشرفت های اخیر در زمینه مخابرات فیبر نوری سیگنال های دور (دوردست) می توانند به سرعت اندازه گیری شده و بصورت همزمان به مرکز کنترل تحویل داده شوند، که در بدترین حالت این سیگنال ها تا زیر 50ms اندازه گیری و انتقال داده می شوند، که این مقدار تأخیر زیاد در میراکردن نوسانات تأثیرگذار نیست.

مشترکین صنعت برق عموماً انتظار یک منبع ولتاژ با کیفیت بالا را از شرکتهای برق دارند. اما به دلایل مختلف ممکن است نوسانها و اعوجاجاتی در ولتاژ تغذیه آنها بوجود آید و باعث نارضایتی و احیاناً صدمه دیدگی تجهیزاتشان گردد. یکی از پدیدههای رایج و مهم کیفیت توان، پدیده فلیکر ولتاژ است که می تواند بر زندگی روزانه ی مشترکین اثر کند. تغییرات کوچک و مکرر شدت روشنایی منابع نور می توانند برای انسان، مخصوصاً موقع مطالعه به شدت آزاردهنده باشند. از آنجاییکه روشهای جبرانسازی فلیکر شبکه، روشهای نسبتاً گرانقیمتی هستند، لذا قبل از هرگونه عمل جبرانسازی بایستی منابع فلیکر شبکه به دقت شناسایی گردند. در گذشته، تحقیقاتی در زمینه ردیابی منابع فلیکر شبکه انجام گرفته است که اکثر روشهای پیشنهاد شده مبتنی بر استاندارد iec 61000-4-15 نیستند. آن عده از تحقیقاتی که مبتنی بر استاندارد iec هستند با معرفی پارامتری به نام توان فلیکر (که از ضرب نوسانات فرکانس پایین ولتاژ و جریان در یکدیگر بدست می آید) اقدام به ردیابی منبع فلیکر غالب در شبکه می نمایند. اما این روشها به دلیل ایجاد مولفه اضافی در داخل پنجره فلیکری و همچنین به دلیل غیر خطی بودن در بعضی موارد، قادر به ردیابی دقیق منبع فلیکر غالب شبکه نبوده و در ضمن آنها تنها قادر به ردیابی منبع فلیکر غالب هستند و هیچ اطلاعات دیگری راجع به شناسایی دیگر منابع فلیکری شبکه ارائه نمی دهند. در این پایان نامه، دو الگوریتم متفاوت برای رفع مشکلات موجود در زمینه شناسایی منابع فلیکر شبکه پیشنهاد شده که مبتنی بر استاندارد iec هستند و در ضمن با محاسبه پارامتر توان فلیکر از روشهای جدید، اقدام به شناسایی منابع فلیکری در شبکه می نمایند. اندازه توان فلیکر محاسبه شده معیاری برای مقایسه تأثیرات منابع فلیکر در نقطه مانیتورینگ است و از روی علامت توان فلیکر میتوان به جهت شارش فلیکر در نقطه مانیتورینگ پی برد. الگوریتم اول مانند روشهای قبلی تنها قادر به شناسایی منبع فلیکر غالب شبکه است با این تفاوت که مشکلات روشهای قبلی اعم از ایجاد مولفه اضافی و غیر خطی بودن را ندارد و با دقت کافی قادر به ردیابی منبع فلیکر غالب است. الگوریتم دوم علاوه بر ردیابی منبع فلیکر غالب با دقت بالا، قادر به تشخیص دیگر منابع فلیکر شبکه و میزان تأثیر آنها در نقطه مانیتورینگ می باشد.

توربینهای بادی scig و dfig به دلیل کثرت استفاده از آنها به منظور تولید برق از اهمیت ویژه ای برخوردارند. هدف اصلی این پایان نامه مقایسه جامع کیفیت توان نیروگاههای بادی سرعت ثابت و سرعت متغیر و بررسی توانائی عملکرد مطلوب این نیروگاه ها در بهبود کیفیت توان است. از جنبه های مهم کیفیت توان الکتریکی، می توان به نوسانات ولتاژ (فلیکر) و هارمونیک اشاره کرد. در بسیاری موارد فلیکر بعنوان یک مشکل جدی در نظر گرفته می شود و ممکن است مقدار تولید توان الکتریکی توربین بادی متصل به شبک? قدرت را محدود کند. عوامل متعددی وجود دارند که انتشار فلیکر توسط توربین های بادی متصل شده به شبکه در طول عملکرد پیوسته را تحت تأثیر قرار می دهند، از آن جمله می توان به مشخصات باد (میانگین و شدت نوسانات سرعت باد) و شرایط شبکه (ظرفیت اتصال کوتاه و زاویه امپدانس شبکه) اشاره کرد. روشهای متفاوتی به منظور کاهش نوسانات ولتاژ در نیروگاه های بادی سرعت ثابت و متغیر وجود دارند که در این پایان نامه بعد از شبیه سازی مدل باد، استراتژی های متفاوت برای بررسی کیفیت توان در این دو نیروگاه بادی بررسی می گردد. همچنین نشان داده شده است که توربین های بادی سرعت متغیر عملکرد بهتری از نظر انتشار فلیکر نسبت به توربین های بادی سرعت ثابت دارند. مورد دیگری که در این مطالعه بررسی شده است ارائه روشی منحصر به فرد به منظور کاهش نوسانات ولتاژ در خروجی نیروگاههای بادی سرعت ثابت با استفاده از توربین بادی dfig است. با توجه به کنترل توان راکتیو در توربین بادی dfig، می توان از آن به منظور کاهش فلیکر در مزارع بادی سرعت ثابت بهره برد. همچنین یکسوسازها و اینورترها در مبدلهای الکترونیک قدرت، بعضی منابعی هستند که هارمونیک تولید می کنند. تأثیر هارمونیکها شامل اضافه حرارت و خطای تجهیزات، عملکرد اشتباه تجهیزات حفاظتی، تریپ های دردسرزای بارهای حساس و پارازیت در مدارهای مخابراتی می باشد. برای توربین های بادی سرعت متغیر که با مبدل توان تجهیز شده اند، انتشار جریان های هارمونیکی در طی عملکرد پیوسته باید مشخص شود. میزان انتشار هارمونیک این نوع از توربینهای بادی توسط اعوجاج هارمونیک کل (thd) تعیین می شود. در این پایان نامه توربین-های بادی scig و dfig و همچنین مدل فلیکرمتر در نرم افزار matlab/simulink شبیه سازی شده اند. بدلیل استفاده از ژنراتور القائی یکسان با پارامترهای برابر برای این توربین ها، نتایج حاصل از شبیه سازی آنها، در مورد مباحث کیفیت توان با یکدیگر قابل مقایسه اند.

در این پروژه ، هدف بررسی و بهبود قابلیت اطمینان شبکه توزیع در حضور منابع هارمونیکی می باشد ، برای رسیدن به این مهم در ابتدا مروری بر هارمونیک ها در سیستم قدرت انجام می گیرد ، سپس منابع تولید هارمونیک و تاثیراتی که روی تجهیزات شبکه توزیع دارند ، مورد بررسی قرارداده می شود . با بررسی اجمالی بر روی شبکه توزیع، به ارزیابی و مقایسه عوامل خاموشی پرداخته می شود و شاخصهای قابلیت اطمینان مرتبط با شبکه توزیع بدست آورده می شود . با بررسی مدل های ارائه شده در زمینه طول عمر عایق تجهیزات ، که بر اساس استرس های الکتریکی و حرارتی ناشی از حضور هارمونیک ها می باشد ، طول عمر کابل و ترانسفورماتور که قسمت اصلی کار می باشد، محاسبه شده و مدلی برای بررسی قابلیت اطمینان هر یک از آنها ارائه گردیده و در نهایت با توجه به اینکه وجود هارمونیک ها به عنوان عاملی تاثیر گذار در جهت کاهش قابلیت اطمینان ادوات شبکه توزیع می باشد ، به طور خلاصه روش های محدود کردن هارمونیک ها را در جهت بهبود قابلیت اطمینان مورد بررسی قرار می گیرد .

در این پایان نامه عمل جدا سازی برا کنترل جداگانه نیروهای عمودی و افقی در موتور القایی خطی انجام شده است

اعوجاجات هارمونیکی یکی ازمهم ترین اعوجاجات کیفیت توان هستند. این اعوجاجات در شبکه های قدرت باعث تلفات بسیار شده و حتی می توانند به تجهیزات خسارات جبران ناپذیری وارد کرده وآنها را از کار بیندازند. سازمان ها و موسسات مروبطه نمی توانند تنها با تدوین استاندارها مصرف کنندگان را مجبور به کاهش تولید هارمونیک کنند، لذا به کمک نصب دستگاه های اندازه گیری مناسب در باس های شبکه های قدرت می توان اطلاعت مربوط به این اعوجاجات را از سطح شبکه جمع آوری کرد و بر اساس آنها مصرف کنندگان را در صورت تولید هارمونیک بیش از حد مجاز جریمه نمود. البته به دلیل گران بودن این تجهیزات اندازه گیری تنها می توان تعداد محدودی از آنها را در نقاط مناسبی از شبکه نصب کرد و در نهایت باید با روشی مناسب اطلاعات هارمونیکی مربوط به سایر باس های شبکه را که در آنها دستگاه اندازه گیری قرار داده نشده تخمین زد. در این تحقیق به کمک روش بهینه سازی برنامه ریزی پویا سعی شده تا کمترین تعداد مانیتور به نحوی در سطح شبکه جایابی شود تا کل شبکه رویت پذیر گردد و سپس با بهره گیری از فیلتر کالمن دامنه و فاز ولتاژ باس های بدون دستگاه اندازه گیری تخمین زده می شود. شبیه سازی مربوط به جایابی بهینه مانیتور به کمک نرم افزار matlab و بر روی شبکه های 14 باس و 30 باس استاندارد ieee صورت گرفته و داده های مربوط به ولتاژ باس ها نیز با شبیه سازی در نرم افزار digsilent بر روی شبکه 14 باس هارمونیکی استاندارد ieee به دست آمده است. داده های به دست آمده از شبیه سازی ها در مقایسه با تحقیقات پیشین نتایج بهتری را چه از لحاظ جایابی مانیتور و چه از لحاظ تخمین شامل می شوند.

در این پایان نامه ابتدا به بررسی و مطالعه ی ابررساناهای با دمای گذار بالا و کاربرد محدودسازی جریان خطای این نوع مواد خواهیم پرداخت. در ادامه ی این بررسی، دو نوع از این محدودکننده ها را مورد مطالعه قرار خواهیم داد. محدودکننده ی نوع اول، یک محدودکننده ی جریان خطای ابررسانایی نوع شیلد مغناطیسی، شامل یک سیم پیچ اولیه ی مسی، یک حلقه ی ابررسانایی از جنس bi2223 و یک هسته ی آهنی است. سیم پیچ اولیه بر روی حلقه ی ابررسانایی قرار گرفته و وظیفه ی تولید میدان مغناطیسی را بر عهده دارد و حلقه ی ابررسانایی برای شیلد میدان بکار می رود. وقتی که خطایی اتفاق می افتد، حلقه ی ابررسانایی quench کرده و یک جریان مغناطیسی در درون این حلقه شکل می گیرد. در این حالت محدودساز دارای امپدانس بزرگی شده و جریان خطا را در حد مطلوب کاهش می دهد که در این پایان نامه موفق به محدودسازی جریان خطا تا حدود 30 درصد مقدار بیشینه ی آن در حالت اتصال کوتاه شده ایم که تطابق خوبی با نتایج عملی منتشر شده از آن دارد. نوع دوم ترانسفورماتور با قابلیت محدودسازی خودکار جریان خطا(sfclt) می باشد. ترانسفورماتور محدودساز جریان خطای ابررسانایی از دو عملکرد محدودسازی جریان خطا و ترانسفورماتور قدرت تشکیل شده است. این تجهیز متشکل از یک سیم پیچ اولیه مسی و دو سیم پیچ ثانویه است که یکی از این سیم پیچهای ثانویه برای عملکرد ترانسفورماتوری بوده و دیگری با حداکثر 4 حلقه htsبرای محدود سازی جریان بکار می رود. اگر یک جریان زیاد یا جریان خطا در سمت ثانویه جاری شود، جریانی بیش از جریان فعال سازی در حلقه های hts ایجاد می کند و رینگ ها شروع به quench می کنند. در مود محدود سازی، حلقه عملا تحریک برعکسی ندارد بنابراین خطوط شار وارد شاخه ی دارای حلقه می شود. در این حالت در سیم پیچ ثانویه کمکی یک نیرو محرکه ی الکتریکی ایجاد می شود که از نیرو محرکه ی ایجاد شده در سیم پیچ ثانویه ی اصلی کم می شود. این ترانسفورماتور محدودساز از طریق شبیه سازی، هم برای حالت اتصال کوتاه و هم برای عملکرد در حالت پایدار(عملکرد ترانسفورماتوری) بررسی شده است. نتیجه ی این شبیه سازی محدودسازی جریان خطا تا مقدار 6 درصد این جریان در حالت عدم وجود این تجهیز، بدست آمده است.

امروزه با رشد فزاینده تقاضای بار ، به هم پیوستگی شبکه های قدرت و ورود وگسترش منابع تولید جریان ، سبب شده است تا سطوح اتصال کوتاه در شبکه افزایش شایانی پیدا کند. وقوع اتصال کوتاه در شبکه های قدرت همواره با عبور جریان های بزرگ همراه بوده است بطوری که عبور این جریان ها از نقطه نظر الکترومغناطیسی، حرارتی و پایداری باعث صدمه دیدن ژنراتورها ، ترانسفورماتورها و سایر تجهیزات شبکه و اختلال در عملکرد سیستم قدرت از جمله کاهش قابلیت اطمینان شبکه می شود. باتوجه به مشکلات تقویت سیستم قدرت وپیوستن بخش تولید پراکنده dg به آن ، سطح جریان خطا به مشکل جدی در عملکرد سیستم توزیع و انتقال تبدیل شده است. کاربرد محدود کننده های جریان خطا fcl درسیستم قدرت راهی موثر جهت کاهش جریان های خطا ، ودرنتیجه کاهش قابل توجه در هزینه های ناشی از ریکلوزرها با ظرفیت قطع بالا ، فراهم می آورد. این پایان نامه روشی جهت تعیین تعداد و مکان نصب fcl به صورت نصب کمترین پارامترهای fcl به منظور محدود نمودن جریان های اتصال کوتاه در محدوده کمتر از ظرفیت قطع مدار شکن ارائه می دهد. در روش ارائه شده ضریب حساسیت کاهش جریان خطای باس نسبت به تغییرات پارامترهای شاخه استخراج شده و جهت انتخاب نقاط مناسب برای نصب fcl مورد استفاده قرار می گیرد. سپس روشی مبتنی بر الگوریتم ژنتیک ga جهت یافتن بهترین محل و بهترین پارامترهای fcl ارائه می شود .

امروزه ایجاد پارکهای بادی بزرگ به دلیل تولید اقتصادی و مسائل زیست- محیطی، جزء برنامه های مهم صنعت برق در هر کشوری می باشد. افزایش ظرفیت نصب توربین های بادی در شبکه های الکتریکی مزایا و معایب خاص خود را دارد که ارزیابی و تحلیل مسائل اتصال آنها به شبکه های الکتریکی مخصوصا" برای شبکه های الکتریکی دور از واحد های تولیدی بزرگ از جنبه های مطالعاتی گسترش این نیروگاه های بزرگ است. روشن است که نیروگاه های بادی بزرگی که از ژنراتورهای القایی استفاده می کنند توان راکتیو قابل ملاحظه ای از شبکه دریافت می کنند. کمبود توان راکتیو در زمان تولید نیروگاه های بادی باعث افزایش تلفات و تاثیرات منفی روی پایداری سیستم می شود. همچنین مشکلاتی نظیر کمبود ولتاژ و ناپایداری ولتاژ برای شبکه های ضعیف متصل به نیروگاه های بادی بزرگ را ایجاد می کنند مخصوصا" زمانی که تغییرات زیاد بار روی فیدر توزیع متصل وجود داشته باشد. برای مطالعه تاثیر نیروگاه های بادی روی دینامیک سیستم قدرت متصل، مدل دقیق دینامیکی برای توربینها و شبکه لازم است. از این رو تغییرات سرعت واقعی باد نیز برای شبیه سازی تغییرات توان خروجی نیروگاه و آثار آن بر روی پایداری ولتاژ مورد نیاز است. نهایتاً می توان با استفاده از ادوات facts شامل svc و statcom برای بررسی بهبود پایداری گذرا و دینامیکی و بالاخص پایداری ولتاژ روی این نیروگاه ارایه کرد که نتایج شبیه سازی، نشان خواهد داد که کارآیی این ادوات در تأمین توان رأکتیو و حفظ ولتاژ نقطه اتصال نیروگاه و نتیجتا" بالا بردن حاشیه پایداری سیستم قدرت است. ژنراتور القایی تغذیه دو سویه(dfig) یکی از انواع توربینهای سرعت متغیر توربین بادی dfig است. امروزه توربینهای بادی dfig به طور فزاینده ای در مزارع بادی استفاده می شوند.دلیل اصلی برای عمومیت dfigهای متصل به شبکه ملی،قابلیت آنها برای تغذیه توان در ولتاژ و فرکانس ثابت با توجه به تغییرات سرعت در روتور آنهاست.ساختار dfig امکان کنترل کلی ضریب توان را نیز دارد.یک نوع dfig از یک ماشین القایی روتور سیم پیچی شده استفاده می کند که روتور آن از طریق یک مبدل فرکانسی تغذیه می شود تا عملکرد سرعت متغیر را فراهم سازد. dfig شامل مبدل ac/dc/ac می باشد که دارای دو مولفه است: مبدل سمت راست روتور و مبدل سمت شبکه که اینها ادوات الکترونیک قدرتی هستند که از یک منبع ولتاژ dc یک منبع ولتاژ ac ایجاد می کنند.یک اتصال خازنی سمت dc به عنوان منبع ولتاژ dc عمل می کند.به همین دلیل این ساختار،ساختار پشت به پشت نامیده می شود.توان در یافتی توسط توربین بادی بوسیله ژنراتور القایی به توان الکتریکی تبدیل می شود و به شبکه توسط سیم پیچی های استاتور و روتور منتقل می شود. سیستم کنترلی فرمان زاویه گام و سیگنالهای فرمان ولتاژ را برای مبدلهای سمت روتور و شبکه تولید می کند تا توان توربین بادی،ولتاژ باس dc و توان راکتیو یا ولتاژ در ترمینالهای شبکه را کنترل کند. هدف از انجام این پروژه ارائ? تحلیل پایداری ولتاژی بالاخص پایداری استاتیکی در حضور یک مزرعه بادی به جهت بررسی پایداری ولتاژی شبکه در حضور نیروگاه بادی است. در این پروژه روند زیر دنبال می شود: 1. تحلیل حساسیت و مدال پایداری ولتاژ در حضور نیروگاه بادی 2. مدلسازی نیروگاه بادی برای مطالعات پایداری ولتاژ 3. شبیه سازی شبکه با حضور نیروگاه بادی در نرم افزار مناسب 4. بررسی پایداری ولتاژ در طی بروز اغتشاشات

فلش های ولتاژ یکی از مشکلاتی هستند که مکرراً در شبکه های قدرت رخ داده و هزینه های زیادی را به سیستم تحمیل می کنند. اکثر تجهیزات می بایست در محدوده ی استانداردطوری طراحی شوند که بتوانند فلش های ولتاژ را تحمل کنند. علاوه براین، برخی از تجهیزات می بایست بعد از وقوع فلش های ولتاژ شدید ناشی از شرایط بار بحرانی به عملکرد عادی خود ادامه دهند. این ویژگی ممکن است که در طراحی یک قطعه مد نظر قرار نگرفته باشد. لذا جبران سازهای فلش برای این منظور بکار گرفته می شوند. در عمل فلش های ولتاژ برای سیستم قدرت قابل قبول نمی باشند، اما برای اهداف آزمایشگاهی جهت تأیید عملکرد تجهیزات، تولید فلش های ولتاژ مورد نیاز می باشد(هم برای انجام آزمایش روی تجهیزاتی که تحت شرایط فلش ولتاژ قرار می گیرند و هم برای جبران کننده های توان). در این پروژه شبیه سازی و نتایج آزمایشگاهی مولد فلش ولتاژ سه فاز، چهار سیمه با روش مدولاسیون ولتاژ مبتنی برشکل موج حامل مثلثی برای مبدل ولتاژ سه فاز چهار ساق ارائه شده است. روش مدولاسیون پیشنهادی مبدل چهار ساق را می توان با یک موج حامل با استفاده از مفهوم ساده " ولتاژ offset" پیاده سازی کرد.صحت عملکرد روش مدولاسیون پیشنهادی با استفاده از نتایج آزمایشگاهی و شبیه سازی ارائه شده است. همچنین میکروکنترلر xmega128a1 به منظور کنترل پالس های مبدل انتخاب شده است. در قسمت فیلتر، علاوه بر فیلتر lc در هر فاز، از یک سلف در مسیر نول برای کاهش ریپل جریان نول استفاده شده است. در ادامه ضرورت بکار بستن این نوع فیلتر نیز بیان شده است. نتایج بدست آمده، نشان می دهند که مدولاسیون پهنای پالس پیشنهادی مبتنی بر موج حامل مورد نظر، می تواند به راحتی و بدون ایجاد مشکلات محاسباتی سنگین پیاده سازی شود. نتایج آزمایشگاهی نشان می دهند که نمونه مورد نظر می تواند به عنوان مولد فلش ولتاژ در هر شرایطی بکار گرفته شود.

محدود کننده جریان خطا به منظور کاهش سطح اتصال کوتاه شبکه و محدود کردن جریان های خطا به کار برده می شود. در شرایط عادی این وسیله باید به صورت خنثی یا به عبارت دیگر غیر قابل مشاهده باشد و چون این محدود کننده ها به صورت سری با خط نصب می شوند در حقیقت در شرایط عادی عملکرد شبکه باید دارای امپدانس (مقاومت) صفر باشد، همین نکته ذهن را متوجه کاربرد ادوات ابررسانایی می کند. داشتن مقاومت صفر در شرایط عادی و رسیدن به مقاومت بالا در شرایط خطا از ضروریات یک محدود کننده جریان خطا می باشد. ولی باید در نظر داشت که ورود محدودکننده ابررسانایی جریان خطا به سیستم توزیع هماهنگی حفاظتی ادوات حفاظتی موجود نظیر رله های اضافه جریان، ریکلوزرها و ... را تحت تأثیر قرار می-دهد و باعث می شود ادوات حفاظتی از تنظیمات اولیه و اصلیشان خارج شوند. لذا پس از ورود محدودکننده به شبکه مطالعه هماهنگی حفاظتی امری اجتناب ناپذیر خواهد بود. در این راستا مدل محدودکننده ابررسانایی جریان خطای نوع مقاومتی به صورت ساده و دقیق، رله اضافه جریان دیجیتال، ریکلوزر و ... به یک شبکه نمونه پالایشگاهی و یک شبکه توزیع نمونه اضافه گردید و مطالعات هماهنگی حفاظتی انجام شد. با اضافه شدن این تجهیز سطح اتصال کوتاه در شبکه پالایشگاهی کاهش یافت و سبب شد زمان تریپ رله ها افزایش پیدا کند در روشی از مقاومت ابررسانا به عنوان ابزار هماهنگی و در روش دیگر با تنظیم مجدد رله ها هماهنگی حفاظتی در شبکه پالایشگاهی پیاده شد. همچنین با ورود محدودکننده ابررسانایی جریان خطا به شبکه مشکل هماهنگی بین ریکلوزر و این تجهیز به وجود آمد. جریان تنظیمی پارامتر تأثیر گذاری بود و برای هماهنگی بین این دو تجهیز لازم بود عملکرد سریع اول ریکلوزر با عملکرد تأخیری جایگزین شود.

چکیده : در این پروژه با استفاده از تخمینگر فیلتر کالمن به تخمین آنلاین سرعت و گشتاور در موتور القایی در هنگام وقوع فلش ولتاژ پرداخته ایم. هنگام وقوع فلش ولتاژ به دلیل اینکه ولتاژ برای مدت کوتاهی افت می کند سرعت و گشتاور را با تاکومتر نمی تواند بدست آورد به همین دلیل از فیلتر کالمن که تخمینگری با سرعت عکس العمل بالا است استفاده می شود در این فیلتر از مدل غیرخطی موتور القایی استفاده می شود. در واقع این فیلتر مدل غیرخطی را به عنوان مدل خطی تغییرپذیر با زمان تخمین میزند. در معادلات موتور القایی شارهای روتور، جریان های استاتور و سرعت به عنوان متغیرهای حالت و جریان و ولتاژ استاتور به عنوان ورودی های قابل اندازه گیری در نظر گرفته می شود. برای شبیه سازی از نرم افزار matlab استفاده شده است. برای بررسی صحت تخمین ها، شبیه سازی با روش حل معادلات دیفرانسیل و روش فیلتر کالمن انجام شده است. در بخش عملی ولتاژ و جریان یک موتور 370وات نمونه گیری شده و با استفاده از فیلتر کالمن و حل معادلات دیفرانسیل سرعت و گشتاور را تخمین زده ایم. نتایج نشان می دهد که روش ارائه شده ابزاری قدرتمند جهت تخمین سرعت و گشتاور موتور القایی در هنگام وقوع فلش ولتاژ می باشد.

افزایش روزافزون تعداد مصرف کنندگان و توسعه شبکه های قدرت چه به صورت تولید متراکم یا تولید پراکنده منجر به افزایش میزان توان اتصال کوتاه شبکه و به طبع آن جریان اتصال کوتاه می گردد، در حالی که کلید های قدرت با محدودیت های فیزیکی مواجه گشته(به طور تقریبی به حد نهایت امکان قطع رسیده اند) بنابراین نیاز به ابزاری به منظور محدود نمودن جریان خطا در شبکه های قدرت آینده احساس می شود. ادواتی همچون راکتور های سری و یا ترانس های با امپدانس بالا در این خصوص استفاده قرار گرفته اند که معایبی همچون افت ولتاژ در حالت عادی کار شبکه را دارند. محدودکننده جریان خطا (fcl) به تازگی جهت کاهش جریان های اتصال کوتاه پیشنهاد شده اند، مزیت اصلی این محدود کننده ها آن است که تنها در زمان وقوع اتصال کوتاه وارد مدار می شوند در حالی که در حالت عادی کار شبکه تأثیری روی رفتار سیستم ندارند. این محدود کننده ها به انواع مختلفی تقسیم می شوند که از میان آن ها محدودکننده جریان خطا از نوع هسته اشباع شده دارای ویژگی هایی قابل توجهی، منجمله هزینه پایین ، سرعت بالا(محدودکنندگی جریان را به عنوان یک خاصیت ذاتی دارد)، توانایی عملکرد چندباره و توانایی سازگاری با ریکلوزرها بوده که استفاده از این ابزار در شبکه های قدرت را جذاب می نماید. در این پژوهش روش اجزا محدود برای شبیه سازی محدودساز نوع ترانسفورمری استفاده شده و رفتار آن در حالت های مختلف مورد بررسی قرار می گیرد، سپس با ساخت یک نمونه آزمایشگاهی و انجام آزمایش نتایج شبیه سازی و آزمایشگاهی مورد مقایسه قرار خواهند گرفت.

در این پایان نامه با استفاده از دو روش فازور دینامیکی و روش اجزاء محدود، به بررسی رفتار موتور سنکرون در اثر فلش ولتاژ پرداخته شده است. هریک از روش های مدلسازی و در نتیجه شبیه سازی ویژگی ها، مزایا و معایب خود را دارند که با توجه به هدف مطالعه و سیستم موردنظر و همچنین ضرورت و حساسیت آن، انتخاب می شوند. امروزه شبیه سازی کامپیوتری شبکه قدرت و اجزای مختلف آن، یکی از نیازها و ضرورت های برنامه ریزی، طراحی و بهره برداری در صنعت و سیستم برق می باشد. با توجه به رشد و تنوع بارها و اغتشاشات شبکه، مساله پایداری سیستم حساس می شود. از این رو، برنامه ها و نرم افزارهایی که برای تحلیل رفتار گذرای سیستم قدرت انتخاب می شوند، نقش مهمی در طراحی و کنترل سیستم ایفا می کنند. روش فازور دینامیکی که با استفاده از معادلات ماشین در قاب مرجع dq0 و یا abc و به کمک ضرایب فوریه قابل استخراج است، در تحلیل حالت های نامتقارن عملکرد و کارآیی خوبی دارد و برای مطالعه سیستم هایی که در آن چند فرکانس وجود دارد، مناسب است. از طرف دیگر، روش اجزاء محدود که چندین سال در حوزه های مختلف مهندسی کاربرد داشته است، روش دقیقی بوده و در مدلسازی و شبیه سازی ماشین به واقعیت مساله بسیار نزدیک است. برای این منظور از نرم افزار maxwell استفاده شد و نتایج نشان داد که روش فوق دقت کافی در طراحی و شبیه سازی ماشین را داراست و نتایج با مباحث تئوری مطابقت دارد. مدلسازی ماشین سنکرون برای چندین سال موضوع تحقیق در حیطه ی مهندسی سیستم می باشد. امروزه مدل های مختلفی برای این ماشین با توجه به اهداف مورد مطالعه ارائه شده است. انتخاب مدل مناسب و درست، به فرکانس و محدوه ی فرکانسی سیستم مورد مطالعه وابسته است. در پروسه های مربوط به انرژی الکتریکی که شامل سیستم های قدرت، مدارها و درایوهای الکتریکی و مبدل های الکترونیک قدرت می باشد، فازورها ابزاری استاندارد برای تحلیل حالت ماندگار و سینوسی (تناوبی) می باشند. با این وجود، اگر تعریف مناسبی از فازورهای دینامیکی ارائه شود، می توان حالت های متفاوتی از حالت ماندگار را نیز توصیف و تحلیل کرد.

با گسترش روزافزون منابع تولید پراکنده و به تبع آن ایجاد ریزشبکه های جدید در شبکه های قدرت، مطالعه و بررسی در این زمینه لازم و ضروری به نظر می رسد. اغلب ریزشبکه ها در سطح توزیع ایجاد و به شبکه اصلی متصل می شوند، پس در سطح ولتاژ پایین و یا متوسط هستند. خروجی منابع تولیدپراکنده بصورت dc است بدین معنی که برای اتصال به شبکه نیاز به مبدلهای الکترونیک قدرت دارند. مبدل های الکترونیک قدرت از قبیل اینورترها و کانورترها برخلاف شبکه ی اصلی که دارای ژنراتورهای سنکرون هستند، اینرسی بسیارناچیزی دارند. بعبارت دیگر مبدل ها به تغییر کوچکی در ریزشبکه عکس العمل نشان می دهند. بنابراین ریزشبکه هافاقد اینرسی هستند و با تغییرات ریزشبکه ازجمله، تغییر بار، از دست رفتن یکی از منابع و ... به سرعت پاسخ می دهند و درنتیجه فرکانس و ولتاژ ریزشبکه دچار تغییرات و افت شدید و در مواردی ناپایداری ریزشبکه می انجامد. برای کاهش این اغتشاشات و پایداری بهتر فرکانس باید اینرسی ریزشبکه را افزایش داد. با اضافه نمودن کنترل فازی در سیستم کنترلی منابع تولید پراکنده، می توان اینرسی مورد نیاز شبکه را تأمین نمود. این اینرسی را اینرسی مجازی می نامند. همچنین لازم بذکر است، شبیه سازی انجام شده در محیط simulink/matlab صورت گرفته و نتایج حاکی از موثر بودن سیستم کنترلی جدید نسبت به سیستم قبلی می باشد.

: اکثرروشها برای توصیف افت ولتاژها ازدو پارامتر برای کمی کردن شدت افت استفاده می کنند . دامنه (یا ولتاژ باقیمانده) و مدت زمان. برای افت تکفاز این روش تخمین معقولی است.این توصیف از پرش زاویه فاز و خصوصیات دیگری که می تواند برای تشخیص افت به ما کمک کند صرف نظر می کند. همچنین حقیقت دیگر این است که سیستمها سه فازند و اندازه گیری در ترمینال بارها نیز سه فازند و به ندرت تک فاز می باشند.به طور رایج این روش برای تشخیص افت های چند فاز به صورت کمترین ولتاژباقیمانده و بلندترین مدت زمان استفاده می شود این کار نتایج زیر را در پی دارد. 1) افت ولتاژ در یک فاز ممکن است برابر یا شدیدتراز یک افت سه فاز دیده شود در صورتی که افت سه فاز برای تجهیزات شدیدتر و پراهمیت تر است. 2) افت ولتاژ ناشی از خطای تکفاز به زمین با امپدانس بزرگ ممکن است شدیدتر از افت ولتاژ به علت خطای سه فاز دیده شود در صورتیکه اولی به سختی برای تجهیزات ایجاد مشکل می کند. 3) ارتباط واضحی بین خصوصیات افت در دو طرف ترانسفورماتور یا بین دو نقطه مانیتور شده با اتصال ستاره - مثلث موجود نیست. 4) اشکال دیگر این روش رایج این است که با استفاده از این روش قسمتی از اطلاعات از بین می رود و نمی توان نتیجه درستی گرفت به عنوان مثال در مورد نوع افت و محل افت کمکی به ما نمی کند. این چهار نکته دلالت براین می کند که تلاشهای زیادی باید برای تشخیص افتهای نامتعادل سه فاز صورت پذیرد. این کار از نقطه نظرات زیر دارای اهمیت است. - تهیه آمار برای مطالعات مقایسه ای سیستمها - برآورد و تخمین کارایی سیستمهای مختلف - پیش بینی افتهای احتمالی - تست تجهیزات - می تواند به عنوان قسمتی از یک سیستم خبره برای دسته بندی اتوماتیک اغتشاشات کیفیت توان استفاده شود. - در تشخیص نوع افت و نوع اتصالی و سطح ولتاژی که در آن خطا رخ داده است کاربرد دارد. - در شناسایی افتها ، جلوگیری از وقوع آنها ، کاهش اثرات تولید شده توسط آنها و بهبود در طرحهای کنترلی کاربرد دارد. - همچنین در سطوح انتقال می تواند به عنوان قسمتی از ثبات حوادث در رله های حفاظتی استفاده شود. هدف از انجام این پروژه ارائه الگوریتمی جدید برای تشخیص افت ولتاژهای نامتعادل سه فاز بر پایه دسته بندی پیشنهاد شده توسطآقای بولن می باشد. برای رسیدن به این هدف پس از مطالعه و مروری بر کارهای انجام شده که به تفصیل آمده است به شبیه سازی یک سیستم نمونه و بررسی روشهای مطرح شده و دسته بندی افتهای مختلف پرداخته و تلاش کردیم تا با تحلیل و بررسی و مقایسه شکل موجهای افت ولتاژها و خصوصیات مختلف آنها الگوریتمهای جدید و کاملی برای تشخیص افت ولتاژهای نامتعادل سه فاز ارائه دهیم که حتی الامکان ایرادات روشهای قبل را نداشته و در اکثر موارد درست عمل کند. در انجام شبیه سازیها از نرم افزار معتبر emtp که در اکثر مقالات معتبر از آن استفاده می شود استفاده کرده ایم. همچنین برای الگوریتمهای مطرح شده با استفاده از روابط ریاضی و فرضیات معقول ، استدلالهای منطقی و صحیح آورده شده است.

سیستم توزیع جزء قدیمیترین قسمت های سیستم قدرت به شمار می رود و به موازات پیدایش سیستم های ‏قدرت تلاش برای طراحی و بهره برداری بهینه و قابل اطمینان از آن با سابقه ای طولانی توأم شده است. در ‏حالی که توجه زیادی به واحدهای تولید توان الکتریکی و خطوط انتقال انرژی می شود، سیستم توزیع انرژی ‏الکتریکی مورد توجه کمتری قرار گرفته است.‏ در روزگار اولیه صنعت برق، تولید و توزیع انرژی با هم آمیخته بود و سیستم توزیع وسعت کمی داشت. ‏ناحیه سرویس دهی، کوچک و تعداد مشترکین نسبتاً کم بود. امّا روز به روز نیاز در سیستم توزیع افزایش ‏یافته و پیچیده تر شده است. لذا مهندسان را بر آن داشت تا برای بهبود سیستم و رساندن برق با کیفیت ‏مطلوب، تلاش زیادتری را در بخش سیستم توزیع انجام دهند.‏ همچنین رشد صنعت برق و افزایش تعداد ارتباطات شبکه های مختلف برق با مشترکین مختلف به همراه ساختارهای ‏متفاوت، تحلیل و طراحی و بهره برداری سیستم های قدرت بالاخص توزیع را بسیار پیچیده کرده است. برای ‏غلبه بر این مشکل امروزه مهندسین طراح و بهره بردار از برنامه های کامپیوتری کمک می گیرند.‏ تلاش های فراوانی در زمینه طراحی سیستم توزیع انجام گرفته و ‏می گیرد تا بتوان روش جامع و کاملی برای طراحی سیستم های توزیع بیان نمود ولی به دلیل گستردگی و ‏پیچیدگی هنوز این امر محقق نگردیده است. ضمناً در اکثر مقالات و روش های ارائه شده، سیستم توزیع در ‏یک سطح ولتاژ و به صورت طراحی فیدر یا پست به صورت جداگانه دیده شده است و طراحی در دو سطح ولتاژ و طراحی فیدر و پست به صورت توأم، کمتر به آن ‏پرداخته شده است. در این پایان نامه جایابی بهینه پست های توزیع، فیدرهای فشار ضعیف و متوسط و همچنین جایابی بهینه پست های فوق توزیع به صورت همزمان و در دو سطح ولتاژ انجام می گیرد. در مسائل بهینه سازی لز روش های ریاضی برای حل مسأله بکار می رود. در اینجا تکنیک بهینه سازی بکارگرفته شده بر پایه الگوریتم ژنتیک خواهد بود. در این روش با در نظر گرفتن تابع هدف به صورت حداقل هزینه، طراحی شبکه توزیع در دو سطح ولتاژ به صورت توأم انجام می گیرد و با در نظر گرفتن تلفات سیستم و هزینه های سرمایه گذاری، بهره برداری و تعمیرات، سعی در بهیه کردن سیستم توزیع می نماید. محدودیت های اعمال شده افت ولتاژ، باردهی فیدرها و ظرفیت ترانس ها و همچنین مکان پست ها و محل عبور فیدرها است.