با افزایش بکارگیری منابع تولید پراکنده در شبکه‏های توزیع ساختار شعاعی آن تغییر کرده و لذا جهت کنترل و بهره‏برداری این سیستم برای حفظ قابلیت اطمینان بارهای سیستم باید تمهیدات لازم فراهم آید تا در حالت عادی و خطاهای پیش آمده، از منابع تولید پراکنده نصب شده حداکثر استفاده شده و همچنین مسائل حفاظتی و بهره‏برداری اقتصادی شبکه و در نهایت تداوم انرژی الکتریکی مصرف‏کنندگان به نحو مطلوبی انجام شود. در این میان، جزیره‏ای شدن حالتی است که قسمتی از سیستم توزیع که از شبکه اصلی جدا شده است و شامل بارها و منابع تولید پراکنده می‏باشد بتواند انرژی‏دار باقی مانده و بارها تأمین گردند. در سالهای اخیر مفهوم ریزشبکه یا microgrid (شبکه‏های کوچک توزیع شامل منابع تولید پراکنده) بسیار مورد توجه قرار گرفته و تحقیقات در زمینه مسائل مربوط به آن انجام پذیرفته است. در این رساله به منظور تحقق بخشیدن به عملکرد بخشی از سیستم توزیع (فشار متوسط) که مجهز به منابع تولید پراکنده بوده و پس از وقوع رویدادی بصورت جزیره‏ای (ریزشبکه) در می‏آید، تمهیداتی از طریق کنترل کننده‏های منابع موجود تولید پراکنده فراهم شده تا بتوان از حداکثر قابلیت این منابع استفاده شود. منابع تولید پراکنده بررسی شده در این تحقیق شامل سه نوع منبع تولید پراکنده بصورت 1) منبع تولید پراکنده مبتنی بر توربین بادی، 2) منبع تولید پراکنده مبتنی بر ژنراتور سنکرون و 3) منبع تولید پراکنده مبتنی بر واسط مبدل الکترونیک قدرتی (مبدل منبع ولتاژ) می‏باشد. در این رساله برای ایجاد قابلیت عملکرد در حالت جزیره‏ای (ریزشبکه) در یک شبکه توزیع مجهز به منابع تولید پراکنده یک طرح حفاظتی پیشنهاد شده است تا در صورت وقوع انواع خطا در شبکه توزیع با تشخیص به موقع خطا، بخش خطا دیده از شبکه جدا شده و بخشی که به عنوان ریزشبکه باقی می‏ماند بتواند بصورت جزیره‏ای به کار خود ادامه دهد. به منظور بهره‏برداری از منابع تولید پراکنده برای هریک از این منابع و بر اساس پارامترهای اندازه‏گیری شده محلی، استراتژی کنترل و مدیریت توان در دو حالت متصل به شبکه و تشکیل ریزشبکه ارائه شده است. با ارائه این استراتژی کنترل و مدیریت توان، ریزشبکه باقیمانده، که ناشی از وقوع یک رویداد کلیدزنی ناخواسته و یا برنامه‏ریزی شده می‏باشد، قادر خواهد بود در حالت جزیره‏ای به کار خود ادامه داده و نیز حداکثر بار را در فرکانس و ولتاژ مناسب تغذیه کند. شبیه‏سازی ها و مطالعات موردی متنوعی بر روی یک سیستم توزیع فشار متوسط نمونه انجام گردیده و کارآیی الگوریتم پیشنهادی کنترل و بهره‏برداری مورد تحقیق و تأیید قرار گرفته است.

همراه با سایر صنایع در صنعت برق نیز طی سه دهه اخیر تحولات شگرفی رخ داده است و این صنعت از یک سیستم کاملاً دولتی به یک صنعت کاملاً خصوصی و بازار محور تبدیل شده است که این به موضوع به نوبه ی خود باعث به وجود آمدن تغییرات اساسی در همه ی زمینه های این صنعت از تولید، انتقال، توزیع و حتی مصرف شده است. پیامد این تحولات که معمولاً از آن تحت عنوان خصوصی سازی یاد می گردد نیز بسیار چشم گیر بوده و باعث بهره وری بسیار بالاتر، کاهش هزینه ها و افزایش کیفیت خدمات بوده است. در همین راستا برای به وجود آمدن رقابت در بازار برق تعیین قوانین مشخصی که بتواند عادلانه بوده و در عین حال رقابت را بین شرکت کنندگان در بازار حفظ کند، امری حیاتی به نظر می رسد. در این پایان نامه ضمن بررسی سیستم قدرت در ساختار جدید خود، به بررسی بخشی از این قوانین می پردازیم که مربوط به تخصیص هزینه ها می باشد و هدف درآنها یافتن سهم شرکت کنندگان در شبکه در هزینه های یکدیگر است و چگونگی تخصیص این هزینه کردها را در یک سیستم قدرت بین عناصر شبکه مشخص می نماید. در ادامه با استمداد از پژوهش های پیشین در این زمینه، روشی اصلاحی بر مبنای ماتریس امپدانس تغییر یافته برای سهم های مورد نظر در هزینه ها ارائه می گردد که در آن سعی شده ضمن حفظ دقت، عملی بودن این روش ها نیز رعایت شده و نیازها برای پیش بینی بازار نیز لحاظ گردد. در ادامه با استفاده از برنامه در مدار قرار دادن نیروگاه ها و مفهوم ردیابی پخش توان به بررسی لزوم بکارگیری و لحاظ نمودن عدم قطعیت ها در سیستم می پردازیم و تاثیر آن را در یافتن شرایط بهینه برای بکارگیری واحدها مورد کنکاش قرار می دهیم.

در سیستم های سنتی به دلیل عدم وجود مخابرات، تقسیم توان بین نیروگاه ها بر اساس ظرفیت هر نیروگاه و بر اساس مشخصه ی افتی آن ها انجام می شود و پخش توان به طریق اقتصادی اعمال نمی گردد، در نتیجه این روش تقسیم توان باعث افزایش مصرف سوخت می شود. برای حل این مشکل یک ریزشبکه هوشمند تعریف می کنیم، که دارای بستر های مخابراتی است و شامل چهار واحد منبع انرژی پراکنده یا همان خودرو الکتریکی هیبرید برقی ، واحد تغذیه کمکی و بار است. این خودروهای الکتریکی از طریق اینورتر منبع ولتاژ به نقطه ی اتصال مشترک متصل می شوند. نقاط تنظیم توان از مدیریت مرکزی توان به قسمت کنترلی اینورترها ارسال می گردند و کلیدزنی بر این اساس انجام می شود. مدیریت مرکزی توان این نقاط را بر اساس پخش بار اقتصادی تنظیم می کند و با استفاده از سیستم مخابره ی دوطرفه به اینورتر مربوط به هر خودرو الکتریکی می فرستد. مدیریت مرکزی توان تمام داده های مربوط به توان بارها و خودروها را دارد و بر اساس این اطلاعات نقاط تنظیم را تعیین می کند و به خودروهای الکتریکی فرامین مربوط به تولید توان را می دهد و مشخص می کند هر واحد چه مقدار توان باید تولید کند. بدین ترتیب هر واحد خودرو الکتریکی قسمتی از بار را به گونه ای تامین می کند که هزینه سوخت در مقایسه با روش سنتی کاهش می یابد. سپس با یک تغییر بار که موجب افت ولتاژ می گردد، استراتژی کنترلی پیشنهادی بررسی می شود. بدین ترتیب در حالت تغییر ناگهانی بار محلی خودرو الکتریکی می تواند با تامین بار، کمبود ولتاژ را هم بهبود نماید. از طرفی با استفاده از این روش کنترلی خودرو توانایی جذب توان راکتیو را نیز دارد. در این استراتژی کنترلی که استراتژی کنترلی هیبرید نام دارد، توان اکتیو با استفاده از نقاط تنظیم ایجاد شده توسط مدیریت مرکزی توان، تزریق می شود و توان راکتیو طبق مشخصه افتی ولتاژ کنترل می گردد.

وابستگی مستقیم زندگی بشتر امروز به انرژی الکتریکی واقعیتی انکار ناپذیر وغیر قابل تردید بوده و قطع جریان انرژی الکتریکی حتی برای چند ثاتیه منجر به خسارات و زبان های غیرقابل برگشت می گردد. بنابراین قابلیت اطمینان سیستم های قدرت بمعنای تضمین تولید انتقال و توزیع بدون وقفه انرژی الکتریکی با کیفیت مطلوب مهمترین هدف در طراحی نصب و بکارگیری سیستم های قدرت الکتریکی می باشد. جهت تضمین این قابلیت انعطاف حاشیه های امنیت مناسب در نظر گرفته می شوند. بزرگ بودن این حاشیه های امنیت بنوبه خود باعث افزایش هزینه های نصب و بهره برداری از سیستم های قدرت می شود. یکی از چالشهای جدی که با توجه به میرایی ناچیز سیستم های قدرت می تواند بطور مخاطره آمیزی حاشیه امنیتی سیستم های قدرت را کاهش داده و نجر به کاهش ظرفیت قابل استفاده خطوط انتقال افزایش ریسک ناپایداری و خرابی تجهیزات مکانیکی شود امکان بروز و تداوم نوسانات توان با فرکانش کم در این سیستم ها می باشد. جهت بهره برداری ایمن از یک سیستم قدرت و حفظ حاشیه امنیت پایداری آن بایستی این گونه نوسانات در سریعترین زمان ممکن مستهلک شده و بعبارت دیگر میرای سیستم قدرت توسط ابزارهای جانبی و کنترل کننده های مناسب افزایش داده شود. یکی از ادوات facts که کارایی آن در بهبود میرایی نوسانات توان به ثبوت رسیده است جبران کننده استاتیکی سری سنکرون sssc می باشد. در بیشتر تحقیقات انجام شده در زمینه کنترل sssc جهت افزایش میرایی سیستم از روشهای کنترل کلاسیک خطی استفاده شده است. با توجه به این واقعیت که تغییرات دائمی شرایط کار از ویژگیهای ذاتی سیستم های قدرت است این کنترل کننده های چند متغیره و غیرخطی برای کنترل sssc با هدف بهبود میرایی نوسانات الکترومکانیکی پیشنهاد شده اند. ابتدا سیستم قدرت مجهز به sssc بصورت یک سیستم چند متغیره غیرخطی مدل شده است. در این مدلسازی اثر تداخل متغیرهای sssc و همچنین اثردینامیکی خازن dc متصل به sssc در نظر گرفته شده اند. سپس براساس مدل بدست آمده یک کنترل کننده چند متغیره مقاوم در حوزه فرکانس برای افزایش میرایی نوسانات توان توسط sssc پیشنهاد شده است. در مراحل طراحی این کنترل کننده اثر تداخل متغیرها با یکدیگر حداقل شده است. در ادامه این تحقیق مدل غیرخطی و چند متغیره بدست آمده به یک کلاس خاص از سیستم های غیرخطی معروف به input affine که در طراحی انواع کنترل کننده های مدرن کاربرد دارد تبدیل شده است. توصیف یک سیستم قدرت مجهز به یکی از ادوات facts مبتنی بر کانورتر به فرم input affine برای اولین بار در این رساله انجام شده است. آنگاه یک کنترل کننده چندمتغیره غیرخطی برای کنترل sssc پیشنهاد شده است. این کنترل کننده غیرخطی بااستفاده از روش فیدبک خطی ساز چندمتغیره مبتنی بر تئوری کنترل هندسه دیفرانسیلی طراحی شده و برای بهبود میرایی نوسانات توان و همچنین نثبیت ولتاژ خازن dc متصل به sssc بکارگرفته شده است. نتایج بدست آمده کارایی مطلوب کنترل کننده های پیشنهادی را برای بهبود میرایی سیستم و همچنین مقاوم بودن آنها را در مقابل تغییرات شرایط کار نشان داده اند. با توجه به اینکه بکارگیری sssc در کنار سایر کنترل کننده های میرایی در یک سیستم قدرت بدون توجه به هماهنگی بین آنها می توان موجب ناکارآمدی این تجهیرات در شرایط کار همزمان گردد در ادامه این رساله یک روش کنترل چند متغیره برای طراحی هماهنگ و بکارگیری همزمان کنترل کننده های میرایی مبتنی بر sssc و pss پیشنهاد و بکار گرفته شده است.

پیچیدگی فرآیند کنترل سیستم های قدرت با توسعه و گسترش روزافزون آن دائماً در حال افزایش است و بدین جهت همواره نیازمند طراحی جبرانسازهای پیشرفته تری است. در این پایان نامه با هدف شناسایی قابلیت های جدیدترین جبرانساز سیستم قدرت به نام کنترل کننده دینامیک توان (dfc)، به مطالعه و بررسی اثر آن در بهبود پایداری سیگنال کوچک در سیستم های قدرت پرداخته شده است. dfc از اعضای خانواده سیستم های انتقال جریان متناوب انعطاف پذیر (facts) محسوب می شود و به واسطه دارا بودن اجزای سوئیچ شونده، جبران کننده ای گسسته است. بر این اساس در این پروژه دو روش کنترل مد لغزشی و صفحه فاز بهینه زمان به منظور سوئیچ زنی اجزای dfc در کلی ترین حالت تعـداد سوئیچ های آن مورد استفاده قرار گرفته است و در مقایسه عملکرد آنها بر روی سیستم های نمونه معتبر، معایب و مزایای هر یک از آنها بیان شده است. در این راستا راهکارهایی نیز در جهت حذف پدیده چترینگ در سوئیچ زنی مد لغزشی ارائه گردیده و طراحی کنترل برای سوئیچ های واقعی همراه با تأخیر سوئیچ زنی نیز انجام شده است. بدین ترتیب نشان داده شده است که dfc علاوه بر توانمندی پخش بار سریع، قابلیت میراسازی نوسانات فرکانس پایین (lfo) را نیز دارا می باشد. در کنار کار اصلی این پروژه، با بسط دادن موضوع از مطالعه دینامیکی به مطالعه استاتیکی، مسئله سوئیچ زنی حالت ماندگار dfc مورد بحث قرار گرفته است؛ در این زمینه با ارائه منطقی جدید و بهبود یافته برای سوئیچ زنی حالت ماندگار، کنترل کننده ی فازی بر اساس آن ارائه شده است. در انتها با بیان راهکارهایی در زمینه ترکیب کنترل کننده های طراحی شده حالت گذرا و ماندگار، فرآیند طراحی به اتمام می رسد. شبیه سازی های ارائه شده در این پروژه توسط نرم افزار matlab انجام شده است.

با گسترش روزافزون سیستم های انتقال قدرت ، مساله افزایش قابلیت گذردهی توان در خطوط انتقال به عنوان یک موضوع اساسی و مهم مورد توجه قرار گرفته است . عامل اصلی بازدارنده در افزایش قابلیت گذردهی توان در سیستم های قدرت ، مسائل دینامیکی شبکه و مشخصه خطوط انتقال می باشد. سیستم های انتقال انعطاف پذیر که در سال های اخیر و بعد از پیشرفت در ساخت کلیدهای نیمه هادی قدرت ظهور کرده اند با تغییر مشخصه خطوط انتقال، امکان افزایش قابلیت گذردهی توان را در خطوط انتقال تا محدودیت های حرارتی فراهم کرده اند. یک نوع کامل از این ادوات که قابلیت جبران سازی چندمنظوره را داراست ، کنترل کننده یکپارچه توان می باشد. این تجهیز می تواند سه پارامتر اساسی زاویه فاز، ولتاژ و امپدانس خط را بطور مستقل از هم کنترل نماید. در این تحقیق تاثیر upfc را روی پارامترهای سیستم، هنگامیکه از دو سو بین دو سیستم بزرگ (باس بینهایت ) قرار گرفته بررسی کرده و اثرات آن را روی این پارامترها در حین خطا و پس از آن به ازای خطاهای مختلف ایجاد شده، در حوزه زمان مورد بحث قرار خواهیم داد.

در این پروژه ابتدا مشخصات کمبود ولتاژ که شامل دامنه ، طول ، شیفت فاز و افت ولتاژ نامتعادل است بررسی می شود. سپس اصول عملکرد و ساختار بازیاب دینامیکی ولتاژ که یکی از ادوات موسوم به ‏‎custem power‎‏ در مبحث کیفیت توان است می پردازیم.قسمتهای مختلف ‏‎dvr‎‏که بصورت سری با خط جهت رفع افت ولتاژ استفاده می شود شامل منبع انرژی ، اینورتر ، فیلتر ، ترانس تزریق و سیستم کنترل و امکانات حفاظتی دیگر است بیان می شود.نتایج شبیه سازی با عملکرد واقعی بازیاب دینامیکی ولتاژ بررسی شده است .

امکان کنترل پخش بار در یک سیستم قدرت با استفاده از جابجاگر فاز سالها پیش در نظر گرفته شده است که این عمل بدون هیچ تغییری در پارامترهای منبع تولید و یا ساختار سیستم انجام گیرد. طوری که قدرت انتقال خط را می توان تا مقدار ظرفیت حرارتی افزایش داد بدون آنکه مشکلی پیش آید. پس جابجاگر فاز بعنوان وسیله ای جز ادوات سیستمهای انعطاف پذیر مطرح می شود. بعلت توسعه ادوات الکترونیک قدرت با سرعت های بالا قابلیت جابجاگر فاز گسترش یافته طوری که در بهبود پایداری گذرای سیستم و برای کنترل پخش بار خطوط مورد استفاده قرار گرفته است. موارد ذکر شده در بالا انگیزه ای برای استفاده از جابجاگر فاز در سیستم های قدرت شده است. بنابراین وجود این نوع تجهیزات در سیستم قابل اغماض نیست که در مطالعات سیستم با این نوع تجهیزات برخورد می نمائیم پس ناچاریم که در مطالعات سیستم مدلی از جابجاگر فاز داشته باشیم که بتواند تحلیل را سهل تر نماید . براین اساس مدلهای تا حال ارائه شده است تا بتواند در روشهای عددی پخش بار استفاده گردد. اولین مدلی که برای جابجاگر فاز ارائه شده مدل کلاسیک بود که بعلت ایجاد ماتریس ادمیناس نامتقارن در مراحل تحلیل شبکه مردد شناخته شد وسپس در سال 1982 مدلی براساس منبع ولتاژ سری ومنبع جریان موازی ارائه شد. و پس از آن با توجه به مدل قبل مدلی بر پایه تزریق توان مختلط در پایانه ارسالی و دریافتی جابجاگر فاز ارائه گردید. پس از آن با ورود ادوات‏‎facts‎‏ و مدلهایی برای سایر ادوات ‏‎facts‎‏ مدلی هماهنگ با آنها ارائه گردید که نواقص دو مدل قبل را برطرف می کند و در پایان نیز اصلاح شده مدل آخر را ارائه خواهیم نمود که مزیت تمام مدلها را شامل شده و نواقص و تقریبهایی را که در مدلهای پیشین وجود داشته برطرف می نماید. در ارائه هر کدام از مدلهای فوق جهت نمایش قابلیتهای آنها مشخصه های عملکردی آنها را نمایش خواهیم داد . در نهایت نیز نتایج بدست آمده از بررسی های فوق را ارائه خواهیم نمود.

در این پایان نامه سعی بر آن است تا با ارائه روشی نوین به طراحی یک پایدارساز فازی-عصبی بهینه که پایداری دینامیکی و گذرا در سیستم قدرت چند ماشینه بهبود می بخشد پرداخته شود. در طراحی این پایدارساز، از پنج لایه شبکه فازی-عصبی استفاده می شود. قواعد کنترل فازی و توابع تعلق ورودی و خروجی می توانند بوسیله آموزش با استفاده از الگوریتم آموزش پس انتشار و هیبرید، بطور بهینه تنظیم گردند. همچنین برای داشتن میرایی خوب در رنج وسیعی از شرایط عملکرد، از سیگنالهای انحراف سرعت و شتاب بعنوان ورودیهای این پایدارساز استفاده می گردد. اصولا پایدارسازها بمنظور بهبود پایداری دینامیکی در سیستم قدرت استفاده می شوند و هر چقدر این پایدارسازها سریعتر بتوانند نوسانات سیگنال کوچک را میرا کنند پایداری دینامیکی سریعتر بهبود می یابد، از طرفی عملکرد آنها در پایداری گذرا نیز مورد توجه قرار می گیرد بنحویکه سیستم تحریک، عملکرد بهتری در برابر اغتشاشات سیگنال بزرگ خواهد داشت. پایدارساز فازی-عصبی طراحی شده می تواند این اهداف را برآورده کند، ضمنا این پایدارساز می تواند در رنج وسیعی از شرایط عملکرد، بمنظور تنظیم مجدد پارامترهای پایدارساز در شرایط بارگذاری ماشینها و اغتشاشات ایجاد شده، آموزش ببیند و براحتی می توان آنرا بر روی یک میکروکامپیوتر جهت کاربردهای عملی پیاده کرد. در این پایان نامه، عملکرد یک پایدارساز فازی-عصبی با پایدارسازهای کلاسیک، فازی و عصبی در سیستم های قدرت تک ماشینه و چند ماشینه، شبیه سازی و مقایسه می گردند. این پایان نامه با شبیه سازی غیر خطی سیستم در حوزه زمان به کمک نرم افزار مطلب با استفاده از جعبه ابزارهای سیمولینک، پاور سیستم، منطق فازی و شبکه عصبی حاصل شده است.

توان اکتیو عبوری از خطوط انتقال را میتوان با جابجاگر فاز معمولی یا کنترل شده تریستوری بصورت سری با خط و با شیفت فاز مابین ولتاژهای پایانه ارسالی و دریافتی تغییر داد. هر چند که کنترل زاویه فاز بصورت مرحله ای و با تپ های ترانسفورماتور جابجاگر فاز صورت می گیرد. در این پایان نامه با بکارگیری ترانسفورماتور تپ چنجردار معمولی و یک کنترل کننده توان یکپارچه ‏‎(upfc)‎‏ یک روش برای کنترل پیوسته زاویه فاز بدست می آوریم. قابلیت بی نظیر ‏‎upfc‎‏ در کنترل توان عبوری را میتوان وقتی که سیستم قدرت در معرض اغتشاشات دینامیکی که نوسانات قدرت را بهمراه دارد بخوبی توصیف نمود. مادامیکه ‏‎upfc‎‏ ولتاژ پایانه ارسالی را بطور موثر کنترل می نماید قابلیت عبور توان مطلوب را از خط انتقال، تحت شرایط دینامیکی و ماندگار را دارد. اصول عملکرد، بررسی طرح و دیگر مسائل کاربردی شرح داده شده است. نتایج مفصل شبیه سازی کامپیوتری در این پایان نامه آمده است. بعلاوه اینکه تمام نتایج، با نرم افزار ‏‎pscad/emtdc‎‏ شبیه سازی شده است.

چکیده ندارد.

پاره ای از مصرف کننده های انرژی الکتریکی به قابلیت اطمینان بالایی احتیاج دارند. قطعی ها و کمبود ولتاژ بر این مصرف کننده ها بیش از هزارها دلار خسارت وارد می کند. این مصرف کننده ها برای بالا بردن قابلیت اطمینان از روشهای متداولی نظیر ‏‎ups‎‏ها و تجهیزات اضطراری استفاده میکنند. خوشبختانه امروزه با ظهور قطعات مدرن الکترونیک قدرت، ابزار مناسبی برای انجام این کار ارائه شده است. یک نمونه از این قطعات کلید انتقال بار استاتیکی(static transfer switch) می باشد. این وسیله در مواقعی بکار می رود که دو خط تغذیه مستقل در شبکه موجود باشد بار حساس در حالت عادی از یک فیدر تغذیه می شود و در صورت بروز اغتشاش به فیدر دیگر انتقال می یابد. هدف از این مجموعه، مطالعه نحوه عملکرد و بررسی اثر انتقال بار توسط ‏‎sts‎‏ بر روی شبکه می باشد. کمبور ولتاژ، قطعی ها و روش های مقابله با آن مورد ارزیابی قرار می گیرد. سپس با شیوه عملکرد ‏‎sts‎‏ ها و نحوه عملکرد آن در مودهای مختلف آشنا می شویم. در فصل سوم شیوه آشکارسازی ولتاژ و طرح کلیدزنی تریستورهای ‏‎sts‎‏ معرفی می شوند. یک سیستم سه فاز نمونه توسط نرم افزار ‏‎psim‎‏ شبیه سازی خواهد شد. همچنین بین نتایج یک سیستم آزمایشگاهی با نتایج حاصل از شبیه سازی مقایسه بعمل خواهد آمد. تاثیر عملکرد ‏‎sts‎‏ها بر بارهای دیگر شبکه از موضوعاتی می باشند که در این مجموعه مورد بحث قرار می گیرد. در پایان نیز یافته ها و پیشنهادات لازم ارائه می شود.

همچنانکه تقاضای مصرف انرژی الکتریکی، روز به روز افزایش پیدا می کند، بهره برداران سیستم های قدرت، تلاش می نمایند که شبکه های انتقال را توسعه و یا از شبکه های موجود، حداکثر بهره برداری را بنمایند. بنابراین افزایش قابلیت گذردهی توان در خطوط انتقال، جهت توسعه صنعت برق، یک موضوع مهم و اساسی می باشد. غلبه بر محدودیت های انتقال توان (مشخصه های خطوط و مسائل دینامیکی شبکه)، امکان افزایش قابلیت گذردهی توان در خطوط انتقال را تا حد ظرفیت حرارتی به همراه خواهد داشت. مسائل انرژی، محیط زیست، حق عبور از املاک دیگران و هزینه های سنگین، احداث خطوط جدید را با مشکل مواجه نموده است. همه این عوامل ذکر شده، منجر به پیدایش نظریه (ادوات) ‏‎facts‎‏ گردید و به دنبال آن با پیشرفت وسائل نیمه هادی ها، خصوصا ‏‎gto‎‏ های قدرت بالا، کنترل کننده یکپارچه توان ‏‎(upfc) به عنوان کامل ترین و جامعه ترین اینگونه ادوات، در جهت کنترل سیستم های قدرت استفاده گردید. مطالعه شبکه ایران و در نظر گرفتن رشد بار شبکه (7% در سال) نشان می دهد که مراکز عمده مصرف در ناحیه شمال و مرکز شبکه قرار داشته و تهران با پیش بینی نیاز مصرف حدود 6200 مگاوات از مراکز عمده بار به حساب می اید و این در حالیست که توان تولیدی منابع عظیم تولید توان، یعنی نیروگاههای آبی رودخانه های کارون، دز و کرخه، بسیار فراتر از نیاز همزمان آن ناحیه می باشد. بنابراین یکی از مهمترین اهداف بهره برداران شبکه، انتقال این مقدار توان نسبتا ارزان، به مراکز عمده بار می باشد. در این تحقیق با در نظر گرفتن اولین ‏‎upfc‎‏ بکار گرفته شده در دنیا، مدل سازی حالت پایدار آن در سیستم ‏‎odq‎‏ انجام گردیده است. با توجه به موارد مشابه جهت بکارگیری آن در شبکه انتقال ایران، و در نظر گرفتن مسیرهای انتقال توان مازاد بر مصرف جنوب شبکه به مراکز بار آن، تاثیر پارامترهای ‏‎upfc‎‏ در کنترل توان جاری خط و تنظیم ولتاژ باس، در دو حالت خط یک مداره و دو مداره (خط گدارلندر-گلپایگان) بررسی شده است. نتایج حاصل نشان می دهد، با توجه به دیاگرام های وسیع کنترلی توان ‏‎upfc‎‏، این وسیله در انتقال و کنترل توان جنوب شبکه به شمال آن نقش بسزایی را می تواند ایفا نماید.

بالا رفتن حساسیت تجهیزات مصرف کنندگان به علت استفاده از کنترل کننده های میکروپروسوری، اهمیت روزافزون بهبود راندمان سیستم قدرت و وابستگی زندگی مدرن به تغذیه سیستم های الکتریکی، قابلیت اطمینان و عناوین کیفیت توان را در زمینه های قدرت بسیار مهم ساخته است. در این پروژه ضمن معرفی انواع اختلالات و پدیده های محل کیفیت توان، شاخص ها و استاندارد بین المللی تعریف شده است. در فصل سوم تئوریهای جدیدی ارزیابی توان در حالت اعوجاج شکل موج و رابطه های پیشنهادی جهت محاسبه توان موج مورد بحث قرار گرفته است، در فصل چهارم روشهای مختلف پردازش شکل موج و سر انجام در فصل پنجم به عنوان یک نمونه عملی انواع مختلف از تبدیل ‏‎wave let‎‏ مطرح و دو شکل موج مجوج شبیه سازی شده است.

مدلهای ریاضی کنترل کننده عبور توان یکپارچه ‏‎upfc‎‏ در دو دستگاه متعامد ایستا و گردان با سرعت سنکرون و مشخصه های حالت ماندگار و دینامیکی آن ارائه و ‏‎upfc‎‏ برای میرا کردن نوسانات پیچشی زیرسنکرون معرفی شده و مدل سیگنال کوچک آن برای مطالعه انتخاب شده است. میرائی مودهای پیچشی مختلف با نصب ‏‎upfc‎‏ برای دو سیستم قدرت(سیستم 1 و سیستم 2) مورد مطالعه قرار گرفته ، برای دستیابی به این هدف ، اجزای دو سیستم 1 و 2 شامل ژنراتور ، سیستم های انتقال و ‏‎upfc‎‏ با جزئیات مدل شده است.در نهایت از مفهوم کنترل پذیری مود استفاده شده است. در این مفهوم کنترل پذیری مودهای پیچشی توسط پارامترهای مختلف ‏‎upfc‎‏ بررسی شده و پارامتری که بیشترین تاثیر را روی مودها دارد می تواند به عنوان ورودی کنترلی انتخاب شود.