مبحث تلفات انرژی از مهمترین مقوله هایی است که صنعت برق با آن مواجه است و توجه به کاهش آن ضرورتی اجتنا ب ناپذیر می‮باشد. درکشورهای صنعتی از همان ابتدای شکل گیری این صنعت یعنی سال 1900 میلادی مبحث تلفات مورد توجه قرار گرفته است. یکی از مباحث مهم در بهره برداری شبکه های توزیع، کنترل توان راکتیو شبکه می‮باشد که به صورت یک زیر مسئله از بحث پخش توان بهینه (opf) مورد توجه قرار می گیرد. روش های مختلفی برای جبران توان راکتیو در شبکه های قدرت وجود دارد که برحسب نوع شبکه و شرایط بهره برداری آن یکی از این روشها مورد استفاده قرار می گیرد. جبران‮سازی با نصب خازن های موازی یکی از روش های معمول در شبکه های توزیع شعاعی می باشد که به طور فراگیر کاربرد دارد. طراحی اندازه و محل بهینه برای خازن های شبکه مسئله جایابی بهینه خازن‮ها (ocpp) نامیده می شود. بانک های خازنی نصب شده در شبکه‮های توزیع علاوه بر تنظیم سطوح ولتاژ در حد مجاز، باعث افزایش ضریب توان، کاهش تلفات و افزایش ظرفیت شبکه برای باردهی خواهد شد. در این تحقیق سعی شده است که با استفاده از روش های بهینه سازی هوشمند به حل مسئله جایابی خازن بپردازیم. مسئله تعیین محل و اندازه بهینه خازن در سیستم قدرت را می توان به صورت یک مسئله بهینه سازی مقید در نظر گرفت که تابع هدف آن کاهش تلفات شبکه خواهد بود و همزمان با آن باید قیود بهره برداری نیز ارضا گردند. به جهت پیچیدگی و غیرتحلیلی بودن تابع هدف، روش های تحلیلی یا مبتنی بر گرادیان تابع هدف در حل این مسئله قابل استفاده نیستند. اخیراً روش های هوشمند نتایج مطلوبی را در حل این‮گونه مسایل از خود نشان داده اند و از این‮رو ما استفاده از چند روش هوشمند نوین را در دستور کار قرار داده ایم. در این پایان نامه همچنین ایده هایی برای بهبود این روش‮ها ارائه می شود که میزان بهبود عملکرد هریک از آنها را قبل از اعمال بر روی مسئله ocpp، با استفاده از توابع تست استاندارد مورد ارزیابی قرار می‮دهیم. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که الگوریتم ها و روش های پیشنهادی بر روی مسئله جایابی‮خازن نتایج رضایت‮بخشی در بهبود عملکرد شبکه توزیع داشته و نیز سود اقتصادی قابل توجهی از محل کاهش تلفات شبکه در پی خواهد داشت، به طوریکه اعمال روش‮های هوشمند در حل مسئله جایابی‮خازن، صرفه‮جویی اقتصادی برابر حداقل 6/5 درصد هزینه نهایی در سیستم 9 باسه و حداکثر 14/63 درصد هزینه نهایی در سیستم 15 باسه را در پی دارد. مقایسه نتایج به دست آمده از بهترین الگوریتم های پیشنهادی در این پایان نامه و نتایج روش های پیشنهادی در سایر مقالات نشان می دهد که الگوریتم های پیشنهادی و به خصوص الگوریتم های sfl و pso، عملکردی بهتر از روش های پیشنهادی در سایر مقالات دارند و هزینه نهایی بدست آمده را حداقل برابر 0/67 درصد و حداکثر برابر 3/16 درصد نسبت به مراجع مختلف کاهش داده‮اند.

از اهداف مهم کنترل اتوماتیک تولید (agc) کنترل کردن توان جاری شده در خطوط ارتباطی بین نواحی در مقدار مشخص برنامه ریزی شده، به واسطه قراردادهای میان viu های مختلف (همسایه)، برای نگه داشتن مقدار تولید برابر بار محلی است. این عمل باعث کنترل فرکانس های نواحی مختلف نزدیک فرکانس نامی تحت تغییرات بار نامی محتمل می شود. در صورت کمبود تولید در یک ناحیه شرکت های برق همسایه برای کمک به آن خواهند آمد. این تعادل بار به وسیله اندازه گیری فرکانس و انحراف توان عبوری خط ارتباطی از مقدار برنامه ریزی شده و تشکیل سیگنال خطای کنترل ناحیه ای (ace) و سپس اعمال این سیگنال خطا به کنترل کننده فراهم می شود. در صورت افزایش ناگهانی بار در یک ناحیه، فرکانس آن ناحیه دستخوش کاهش (قاعدتا همراه با یک سری نوسانات گذرا) می شود. تخصیص توان های هر ناحیه در حالت ماندگار به صورتی است که بار را تامین کنند. در حالت گذرا جریان توان از سوی نواحی دیگر به سمت این ناحیه، برای تامین بار اضافی خواهد بود. بنابراین مکانیزم فیدبک و کنترل کننده مناسب، باعث تنظیم سیگنال ورودی به توربین شده و باعث تنظیم تولید ژنراتورها برای تعقیب بار می شود. در این صورت در حالت ماندگار، تولید دقیقا مطابق با بار است، توان عبوری خط ارتباطی، انحراف فرکانس ها و خطای ace نواحی برابر با صفر است. یکی از مهم ترین مسایل در agc طراحی کنترل کننده مناسب است و در این پایان نامه به این موضوع پرداخته می شود. در سال های اخیر تمایل به استفاده از انرژی های پاک به دلیل مسائل زیست محیطی و راندمان بالا روز به روز بیشتر شده است. سیستم های تولید انرژی برق-آبی یکی از روش های تولید انرژی پاک می باشد. بنابراین مدل سازی دقیق توربین های آبی در مطالعه پایداری سیستم بسیار موثر می باشد. در این پایان نامه مراحل زیر انجام خواهد شد. 1-مدل سازی دینامیکی توربین آبی. 2-مدل سازی دینامیکی گاورنر. 3-مدل سازی دینامیکی ژنراتور سنکرون. 4-مدل سازی دینامیکی حلقه avr برای ژنراتور و پیاده سازی کنترل کننده مربوطه .pid 5-مدل سازی دینامیکی پایدار ساز سیستم قدرت pss تک ماشینه و پیاده سازی کنترل کننده مربوطه .pid 6-مدل سازی سیستم چند ناحیه ای تجدید ساختار یافته متشکل از توربین های آبی و بخار به صورت هیبرید. 7-بررسی و شبیه سازی سیستم load frequency control به صورت دینامیکی. 8-تعیین بهینه ضرایب کنترل کننده ها توسط الگوریتم هوشمند رقابت استماریica مبتنی بر روش مقاوم.

حضور وسایل الکترونیک قدرت، بارهای غیر خطی و نامتعادل روز به روز در سیستم توزیع پررنگ تر شده و در کیفیت توان سیستم تاثیر می گذراند. با توجه با عواملی مانند تولید انرژی رقابتی و بحث بازار برق در شبکه های الکتریکی و افزایش حساسیت وسایل در سمت سمت مصرف کننده، به نظر می رسد که باید نسبت به قابلیت اطمینان و کیفیت توان در سمت مصرف کننده بیش از هر زمان دیگری اطمینان خاطر وجود داشته باشد. مهمترین مسائلی که نقش اساسی در کیفیت توان شبکه توزیع دارند، وابسته به مشخصات و ویژگی های بار هستند. مهمترین این مشخصات عبارتند از هارمونیک های تولید شده توسط بارهای غیرخطی و بارهای نامتعادل و ضریب توان کم برای بارهای موجود در شبکه. از جمله بارهای نامتعادل می توان به استارت موتورهای القایی، کلیدزنی بانک خازنی و خطاهای غیر عادی و غیر معمول که در شبکه ممکن است بر اثر قطعی یک یا چند فاز و یا برخورد رعد و برق تولید شوند را نام برد. بانک های خازنی و یا سلفی مانند svc که توسط کلیدهای مکانیکی به منظور جبرانسازی در ولتاژ و یا توان راکتیو و اکتیو به شبکه متصل می شوند دارای محدودیت ها زیادی از جمله مشخصه پاسخ طولانی، تلفات بالا و حجم و اندازه بزرگ هستد. امروزه با گسترش تکنولوژی الکترونیک قدرت در ساخت کلیدهای قدرت مانند igbt و igct که در فرکانس های بالا قادر به کار کردن هستند، می توان به راحتی از ادوات fact نسل دوم در جبرانسازی سیستم قدرت استفاده کرد. یکی از راههای بهبود مسئله کیفیت توان و متعادل بودن ولتاژ شبکه توزیع استفاده از جبرانساز استاتیک توزیع شده (dstatcom) می باشد. این جبرانساز در حالت کلی به منظور جبرانسازی توان اکتیو و راکتیو و اصلاح ضریب توان و پایداری ولتاژ کاربرد دارد. در این پایان نامه یک مبدل پنج سطحه از نوع پل h سری در ساختار dstatcom و در یک شبکه با ولتاژ متوسط استفاده شده است. استفاده از این مبدل سبب افزایش سطح ولتاژ خروجی مبدل و کاهش مقدار هارمونیک موجود در ولتاژ خروجی مبدل و در نتیجه کاهش هارمونیک ولتاژ در خروجی dstatcom می شود. از انواع مختلف ساختار های مبدل های چند سطحه می توان در dstatcom استفاده کرد. دلیل انتخاب مبدل پل h سری این است که مدولاسیون های مختلفی را می توان به راحتی به آن اعمال کرد. از مدولاسیون شیفت فاز برای تولید زاویه های آتش کلید های موجود در سلول های مبدل استفاده شده است. در ساختار کنترلر موجود هم، که یک کنترلر متدوال می باشد، برای بهبود کیفیت توان از کنترلر ههای pi که ورودی های آنها بر اساس تئوری جریان راکتیو لحظه ای و تئوری p-q تولید می شوند، استفاده شده است. به طور خلاصه آنچه که در این پایان نامه ارائه خواهد شد سعی شده است در 6 فصل گنجانده می شود. در فصل اول مروری به تاریخچه مبدل های چندسطحه، انواع آنها و ویژگی ها و کاربرد های هر یک از آنها و در نهایت مروری بر روش های تولید پالس های کلیدزنی در مبدل های چندسطحه خواهیم پرداخت. در فصل دوم مهمترین دلایل نامتعادل شدن یک شبکه توزیع و بررسی چند راه برای مقابله با نامتعادلی شبکه توزیع ارائه می شود. در فصل سوم به معرفی مهمترین ادوات fact و نهایتاً معرفی وسائل قدرت ویژه که عمدتاً از ادوات fact نسل دوم الهام گرفته اند ارائه می شود. در فصل چهار روند طرح مسئله نامتعادلی در یک شبکه توزیع و ارائه روند برخورد با مشکلات کیفیت توان بوجود آمده و در نهایت سیستم مورد مطالعه و شبیه سازی کارهای انجام گرفته در نرم افزار متلب ارائه می شود.

با توجه به تقاضای روزافزون بار در سیستم های قدرت، نیاز به تأمین موثر بار در سیستم بیش ازپیش احساس می شود. این نیاز نقطه کار سیستم را به سمت حداکثر ظرفیت خود سوق می دهد ولذا در این شرایط پایداری سیستم به خطر می افتد و با کوچکترین اغتشاش در سیستم، نوسانات شدیدی در سیستم تولید می شود.به منظور میراسازی این نوسانات بطور معمول از پایدارساز سیستم قدرت استفاده می شود.با این حال امروزه بدلیل گسترش سیستم های قدرت، دیگراین پایدارسازها برای میراکردن اغتشاشات شدید کافی نمی باشندودرنتیجه ازتجهیزات جدیدی درکنار آنها استفاده می شود.یکی ازپیشنهادات برای بهبوداین شرایط استفاده از ادوات facts می باشد. در این پایان نامه ، tcsc بعنوان یکی ازاین ادوات انتخاب وبامدل معادل جریان تزریقی جانشین شده است.کنترل کننده مورداستفاده ازنوع خودتنظیم می باشدکه متشکل ازدوکنترل کننده فازی است وازطریق anfis بدست امده است . آموزش داده ها درanfis نیزتوسط الگوریتم یادگیری ترکیبی انجام می شود.برای بدست آوردن داده های موردنیاز درanfis از کنترل کننده سنتی piدراغتشاشات مختلف استفاده می شود.به منظور دستیابی به بهترین داده ممکن درهر اغتشاش ازالگوریتم بهینه سازی زنبورعسل(abc) بعنوان یکی ازجدیدترین الگوریتم های هوشمند برای بدست آوردن پارامترهای بهینه piاستفاده شده است. برای بررسی هرچه بهتر عملکرد کنترل کننده پیشنهادی، دو کنترل کننده دیگرنیزطراحی شده است : یکی کنترل کننده فازی معمولی ودیگری کنترل کننده مشابه باآنچه پیشنهاد شدولی باالگوریتم بهینه سازی ازدحام ذرات (pso).نتایج شبیه سازی حاکی ازعملکرد بهترکنترل کننده خودتنظیم برمبنای الگوریتم abc ونیزسرعت همگرایی بالای abc درقیاس باpso است.

یکی از مسائل بسیار مهم در مطالعات دینامیکی سیستم های قدرت، پایدار?سازی با استفاده از پایدار?ساز سیستم قدرت(pss) می?باشد. هدف از بکارگیری این پایدارساز، تضمین پایداری و کارایی سیستم حلقه بسته باحضور کلیه عدم قطعیت های ممکن می?باشد. این عدم قطعیت ها می?توانند ناشی از ،دینامیک های مدل??نشده، تغییر پارامتر?های مدل در اثر تغییرات شرایط محیط، اغتشاشات ناشی از نویز اندازه گیری و... باشند. پایدارساز?های مرسوم براساس تئوری کنترل خطی و محاسبات مقادیر ویژه طراحی می?شوند، که ?مشکلاتی از قبیل زمان بر بودن تنظیم و بهینه نبودن میرایی سیستم در نقطه کار را دارند. در عمل، به دلیل تغییرات مکرر در شرایط کار سیستم، استفاده از یک مدل دقیق دینامیکی??از سیستم و به دنبال آن طراحی پایدارساز بسیار اهمیت دارد. با استفاده از کنترل?تطبیقی می?توان پایدارساز را طوری طراحی کرد که تحت اغتشاشهای مختلف، نوسانات فرکانس پایین را کاهش داده و میرایی سیستم را به مقدار قابل توجهی افزایش دهد. با توجه به مطالب فوق، این پژوهش بر روی طراحی پایدارساز با استفاده از کنترل?تطبیقی مقاوم و بررسی تاثیر این روش در میرایی نوسانات فرکانس پایین و پایداری دینامیکی متمرکز شده است. طراحی کنترل?کننده تطبیقی و مقاوم با رویکرد بازگشت به عقب به منظور پایدارسازی سیستم قدرت با مقاوم?سازی نسبت به ضریب بهره کنترلی و تغییر توان مکانیکی و نیز استفاده از روش کنترل?تطبیقی جهت تخمین زاویه توان ( ) سیستم، سعی در بهبود هر چه بیشتر پایداری دینامیکی? سیستم ?شده?است، که در نهایت نتایج شبیه سازی در نرم افزار matlab با pss طراحی شده با سایر روش ها مقایسه می شود.????????????????????????????????????????????

هنگامی که صحبت از اینورتر ها می شود,شاید اولین نکته ای که به ذهن می رسد تبدیل ولتاژ مستقیم به متناوب است. اما این تنها کاربرد اینورترها نیست.کنترل فرکانس و دامنه ولتاژ در بسیاری از کاربرد های صنعت امروز نقش مهمی را ایفا می کنند .از این روکاربرد وسیع اینورترها زمانی معنا پیدا می کند که کیفیت خروجی اینورترها در محدوده ی قابل قبول برای مصرف کننده ها باشد. صرفه اقتصادی در کنار کیفیت خروجی رکن مهم دیگری در مهندسی برق امروز است. بنابرین روش هایی که کیفیت مورد قبول را با صرف کمترین هزینه نتیجه بدهد هدف مهم صنعت امروز و آینده خواهد بود. در این پایان نامه نشان داده شده است بدون صرف هزینه افزایش تعداد سطوح ولتاژ خروجی اینورترها,تغییر ساختار و افزایش تعداد عناصر الکترونیک قدرت,با استفاده از روش های مناسب کلید زنی می توان کیفیت خروجی مورد قبول را بدست آورد و یا با در نظر گرفتن صرفه اقتصادی به آن نزدیک شد

پژوهش پیش رو به منظور افزایش بهره وری از سیستم قدرت، با کاهش تلفات و بیشینه تولید انرژی و همچنین کاهش انحراف ولتاژ با استفاده از tcsc انجام گردیده است. این پژوهش با بهره گیری از الگوریتم های جستجو گر هوشمند نظیر الگوریتم ژنتیک چند هدفه، تمامی عوامل موثر بر انتخاب بهترین پیشنهاد را به صورت همزمان بکار گرفته و مناسب ترین پیشنهاد را برای اعمال بر سیستم قدرت ارائه می دهد. در راستای بهبود عملکرد tcsc های بکارگرفته شده در سیستم قدرت در شرایط بحرانی نظیر قطعی سایر خطوط، روشی کارآمد ارائه گردیده است. در این روش برخی از اطلاعات دینامیکی شبکه، نظیر جریان های قطعی و گذرای تمامی خطوط اندازه گیری شده و مقادیر نامی مناسب را برای خطوط و tcsc ها ارائه می دهد. به منظور گرایش به سمت هر چه واقعی تر نشان دادن سیستم، بارها سه سطحی و تصادفی در نظر گرفته شده است؛ کاری که به ندرت در موارد مشابه انجام گرفته است. جنبه نوآوری این پژوهش را می توان استفاده از منحنی مشخصه tcsc که در آن راکتانس tcsc، ضریبی از راکتانس خازن آن می باشد، بیان کرد. با استفاده از این ضرایب می توان راکتانس مناسب tcsc جهت جبران سازی در هر کدام از سطوح بار را بدست آورد. در نتیجه هزینه ها و همچنین پروفیل ولتاژ بهبود می یابد. در راستای انجام این پژوهش از نرم افزار mathlab simulink و matpower بهره گرفته شده است. سیستم استاندارد 39 شین نیز، سیستم مورد مطالعه می باشد.

در این پایان نامه، عملکرد دینامیکی سیستم های انتقال ac انغطاف پذیر (facts) بدون ترانسفورماتور بر اساس یک الگوریتم کنترلی جدید در کاربردهای مختلف و در سطوح متفاوتی از سیستم قدرت الکتریکی بررسی و امکان سنجی شده است. ساختارهای پیشنهادی بدون ترانسفورماتور، مزایایی همچون وزن کم، هزینه کم، بازده بالا، قابلیت اطمینان بالا و پاسخ دینامیکی سریعتر را نسبت به تکنولوژی های مرسوم دارند. در این پایان نامه از میان خانواده ادوات facts، عملکرد جبران ساز سری سنکرون استاتیکی (sssc) بدون ترانسفورماتور برای کنترل شار توان در یک سیستم انتقال 230کیلوولتی و همچنین عملکرد جبران ساز موازی سنکرون استاتیکی (statcom) بدون ترانسفورماتور برای تنظیم ولتاژ باس در سیستم توزیع 6.6 کیلوولتی مورد مطالعه قرار گرفته است. هر دو جبران ساز سری و موازی سنکرون استاتیکی بدون ترانسفورماتور پیشنهادی، در هر فاز از یک اینورتر کاسکاد پل hتشکیل می‏شوند. هر کدام از اینورترهای منبع ولتاژ پل h کاسکاد شده با یک خازن شناور و ایزوله شده تجهیز می‏گردند. سیستم کنترل بر اساس استفاده نوینی از تئوری توانp-q لحظه ای پایه ریزی شده است؛ بطوریکه هم پاسخگوی تقاضای توان راکتیو باشد و نیز در عین حال، ولتاژ خازن های لینک های dc را متعادل سازد. متعادل سازی ولتاژ لینک های dc در sssc بدون ترانسفورماتور در یک گام انجام می گیرد، اما در statcom بدون ترانسفورماتور دارای دو مرحله متعادل سازی خوشه ای و اختصاصی می‏باشد. الگوریتم کنترلی با بکارگیری روش مدولاسیون پهنای پالس شیفت فازی (pspwm) محدودیتی در تعداد اینورترهای منبع ولتاژ پل h کاسکاد شده نخواهد داشت. برای اثبات کاراییstatcom و sssc بدون ترانسفورماتور پیشنهادی، شبیه سازی های جامع و کاملی در محیط نرم افزار matlab/ simulink انجام گرفته است.

پیش بینی بار کوتاه مدت در بهره برداری ایمن و اقتصادی از سیستم های قدرت از اهمیت خاصی برخوردار است. با توجه به اهمیت موضوع، روش های مختلفی برای پیش بینی بار کوتاه مدت استفاده شده است. در این مطالعه به بررسی پرکاربردترین روش های استفاده شده در پیش بینی بار پرداخته شده و مقایسه ای بین آن ها صورت می گیرد. این روش ها شامل روش های سری زمانی arima ، روش یافتن روز مشابه، ساختارهای مختلف شبکه های عصبی مانند mlp، gmdh، rbf و...، سیستم فازی، anfis و svmمی باشد. همچنین دو مدل برای پیش بینی بار کوتاه مدت ارائه شده است که در مدل اول با استفاده از الگوریتم pso و در مدل دوم با استفاده از درخت رگرسیون بار ساعتی روز بعد پیش بینی می شود. هر دو روش ارائه شده دارای نتایجی با دقت بالا هستند.

با توجه به کاهش سوخت های فسیلی، لزوم استفاده بیشتر از انرژی های نو در آینده احساس می شود. کنترل گذرگاه dc، نحوه تزریق این توان به بار، کنترل توان اکتیو و راکتیو باس ac و کنترل فرکانس شبکه نیازمند بررسی دقیق و شبیه سازی می باشد. هدف اصلی از اجرای این پروژه کنترل فرکانس یک شبکه شامل انرژی های نو می باشد. در این پروژه سیستم های فتوولتائیک/سلول سوختی/توربین بادی مدل-سازی شده می شوند. توان تولیدی فتوولتائیک و سلول سوختی به صورت dc می باشد که هر کدام به صورت جداگانه به یک مبدل dc/dc به باس dc مشترک خود (خازن) متصل می شوند. تغییرات باد،تابش خورشید و بار دلیل تغییر ولتاژ خروجی آنها و در نتیجه احساس نیاز به استفاده از مبدل می-باشد. الکترولایزر هم در حقیقت یک بار dc می باشد. توان تولیدی توربین بادی نیز ac می باشد. در ابتدا توان های توربین بادی و سلول خورشیدی و در صورتی که توان تولیدی مورد نیاز بار بیش از این مقدار باشد، سلول سوختی مابقی توان را جبران خواهد کرد. در حالتی که این سه سیستم قادر به تامین توان مورد نیاز بار نباشند، این توان از خازن گرفته خواهد شد. فراموش نشود که ممکن است حالتی اتفاق بیفتد که مجموع توان تولیدی توربین بادی و سلول خورشیدی بیش از توان مورد نیاز بار باشد، در این حالت در صورتی که خازن کاملا شارژ باشد، توان اضافی توسط الکترولایزر صرف تولید هیدروژن جهت مصرف سلول سوختی خواهد شد. لازم به ذکر است که تصمیم گیری در مورد مقدار توان مورد نیاز با توجه به فرکانس بار و یا شبکه مشخص می شود. در کل، مبحث اصلی این پایان نامه کنترل فرکانس شبکه هایبرید جدا از شبکه اصلی شامل سیستم-های قدرت توربین بادی، سلول سوختی و سلول خورشیدی می باشد. جهت کنترل فرکانس از روش های کنترل تناسبی-انتگرال گیر، دروپ و دروپ بهبود یافته استفاده شده است. در این شبکه، کنترل ولتاژ گذرگاه dc نیز از اهمیت بالایی برخوردار است. در این راستا نیز روش جدیدی جهت کنترل این گذرگاه مورد استفاده قرار گرفته است. نتایج بدست آمده کارآمدی این روش های کنترل را در حالت واقعی نشان می دهد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.