بهینه سازی انرژی به عنوان یک راهکار اساسی برای کاهش مصرف انرژی و نیز کاهش آلاینده های زیست محیطی درکشورهای پیشرفته دنیا مطرح شده است. امروزه این کشورها به بهینه سازی و مدیریت انرژی به عنوان یک منبع جدید انرژی مینگرند و این رویکرد تاثیر مثبتی بر اقتصاد کشورها خواهد داشت. در این میان یکی از مهمترین راهکارهای بهینه سازی انرژی انجام شده در تمامی این کشورها با هدف افزایش بازده تولید انرژی و استفاده بهینه از منابع سوخت با بازده کلی 75 تا 90 درصد، استفاده از سیستم های تولید همزمان گرما و الکتریسیته می باشد. فنآوریهای تولید همزمان برق و حرارت، برق و یا توان مکانیکی تولید نموده و حرارت اضافی را برای مصارف مختلف از جمله گرمایش و سرمایش به صورت قابل ملاحظه ای بازیافت می نماید. در این میان نقش چیلرهای جذبی به عنوان منابع تامین انرژی سرمایشی بسیار با اهمیت است. در این تحقیق یک الگوریتم بهینه سازی اقتصادی به منظور حداقل کردن هزینه بهره برداری از سیستم های تولید مشترک خانگی راه اندازی شده توسط توربین های گازی ارائه می شود. در ادامه این روش با دیگر استراتژی های بهره برداری از منابع chp مقایسه می شود و مزایا و معایب هریک از سناریوها مورد بحث و بررسی قرار می گیرد. همچنین شاخص های ارزیابی انرژی و تولید گازهای گلخانه ای ناشی از هر استراتژی محاسبه شده و با حالتی که برق و حرارت با استفاده از تجهیزات مجزا تولید می شود، مقایسه می شوند. بعلاوه قابلیت کنترل دمای فضای داخلی خانه های مسکونی در حالتی که از منابع تولید همزمان به عنوان منبع تولید برق و حرارت استفاده شده است، مورد بررسی قرار گرفته است. این مسئله با مدلسازی کلیه عوامل تعیین کننده دمای درون خانه و همچنین روابط بین آنها ارائه شده است. در ادامه با اصلاح وضعیت کنترل به سمتی پیش می رویم که دمای خانه تا حد ممکن به دمای مطلوب تنظیم شده برای آن ساعت از روز، نزدیک شود.

چکیده-رشد و گسترش شبکه هوشمند، با تغییراتی اساسی در شبکه های توزیع همراه است. این تغییرات، حوزه های مختلف از مصرف کننده ها تا شرکت های توزیع و خرده فروشان برق را دربرمی گیرد. از یک سو، خرده فروشان انرژی الکتریکی، مصرف کننده ها را با تغییرات بلادرنگ و یا نزدیک به بلادرنگ قیمت انرژی الکتریکی تحویلی مواجه می سازند. از سوی دیگر، با رشد و پیشرفت تکنولوژی، تولیدات پراکنده در اندازه های خانگی و با هزینه اولیه قابل قبول، در دسترس مصرف کننده ها قرار خواهند گرفت. از این رو، مصرف کننده های خانگی با مساله ای در زمان و میزان استفاده از منابع تامین انرژی الکتریکی مورد نیاز خود مواجه می شوند. علاوه بر این موضوع، زمان استفاده از وسایل خانگی مورد نیاز در طول روز با درنظر گرفتن میزان رضایت مصرف کننده، بر میزان پیچیدگی مساله می افزاید. با رشد و گسترش عامل ها در شبکه های هوشمند الکتریکی، در این پایان نامه، طراحییک عامل تصمیم گیری برای حل این موضوع مورد توجه قرار گرفته است. هدف این عامل، استفاده بهینه از منابع مختلف تامین توان الکتریکی قابل دسترس مصرف کننده، اعم از منابع تولید پراکنده خانگی و برق خریداری شده از شبکه، با درنظر گرفتن میزان رضایت مصرف کننده از زمان استفاده از وسایل خانگی خود می‎باشد. در این پروژه، این بهینه سازی، به صورت دو هدفه طراحی و شبیه سازی شده است. توابع هزینه، شامل هزینه تبادل انرژی با شبکه و هزینه تولید با استفاده از منابع تولید پراکنده، به همراه تابع رضایت مصرف کننده از زمان استفاده از وسایل خانگی، به عنوان توابع بهینه شده در نظر گرفته شده است. در پایان، یکی از روش هایmadm برای رسیدن به پاسخ نهایی مساله به کار گرفته شده است.

در این رساله ابتدا به بحث رویت پذیری در شبکه های قدرت با در نظر گرفتن امپدانس خطوط پرداخته شده است. ثابت می شود که نسبت x به r خطوط تاثیری بر رویت پذیری شبکه ندارد. ولی مقدار امپدانس شاخه ها می تواند بر رویت پذیری (به شرط وجود رابطه ای مشخص بین امپدانس ها) تاثیرگذار باشد. همچنین، جهت تحلیل رویت پذیری در شبکه های شعاعی، روشی ساده بر مبنای فضای تهی ماتریس تلاقی اندازه گیر با شاخه پیشنهاد می شود. در ادامه، روش جدیدی برای جایابی یکپارچه و بهینه اندازه گیرهای فازوری جهت تخمین حالت توزیع (dse) مقاوم با لحاظ نمودن نرخ خرابی (fp) و نویزی (bdp) بودن pmu و همچنین رسیدن به مقداری پیش فرض برای خطای نسبی احتمالاتی (معرفی شده در این رساله) پیشنهاد می شود. عدم قطعیت بارها، خطای اندازه گیرها و ضریب همبستگی بین بارها در این جایابی اعمال شده اند. علاوه بر این، جایابی اندازه گیرها به طور یکپارچه برای مولفه های اصلی و هارمونیک ها صورت می پذیرد. ثابت می شود که وقتی fp و bdp کمتر باشد، تعداد pmu های مورد نیاز کمتر یا دقت dse (برای تعداد مساوی pmu) بهتر می شود. علاوه بر این، مکان pmu در فرایند بهینه-سازی طوری انتخاب می شود که رویت پذیری شبکه بیشینه شده، در باس هایی با بیشترین افت ولتاژ و/ یا اختلاف فاز و/ یا نزدیک بارهای هارمونیکی قرار بگیرد. علاوه بر این، روشی ابتکاری برای dse به نام بهینه سازی اجتماع ذرات بهبود یافته همبسته (com-pso) برای اعمال و تنظیم ضریب همبستگی متغیرهای حالت معرفی می شود. شبیه سازی نشان می دهد که پاسخ های روش com-pso همچنین سرعت همگرایی آن با افزایش همبستگی افزایش یافته و کارایی آن بر الگوریتم های مشارکتی (cpso)، ga و nm-pso ارجحیت دارد. نتایج شبیه سازی dse بر مبنای com-pso نشان می دهد که اعمال ضریب همبستگی بین بارها و همچنین افزایش آن باعث کاهش متوسط خطای میانگین و متوسط انحراف معیار متغیرهای حالت می شود. همچنین، اگر اندازه گیرها طوری قرار بگیرند که همه انواع بار را پوشش دهند، مقادیر خطا و انحراف معیار بیشتر بهبود خواهند یافت. نتایج شبیه سازی روی شبکه هایی مانند شبکه های تست ieee 34 و 14 باسه، شبکه شعاعی 70 باسه و شبکه 6 باسه ارایه می شود.

در بازار رقابتی برق، خرده فروش برق به عنوان واسطه بین شرکت های تولیدکننده انرژی الکتریکی و مشتریان عمل می کند. این شرکت، انرژی را از بازار عمده فروشی خریداری نموده و به مشتریان می فروشد. بنابراین، شرکت خرده فروش باید قراردادهایی را هم با سمت عرضه و هم با سمت تقاضا تنظیم نماید. در این راستا تلاش شرکت خرده فروش بر این است که بیشترین سود را کسب نموده و ریسک کمتری را متحمل شود. از سویی ممکن است خرده فروش به دنبال افزایش سهم خود در بازار و برتری هزینه نسبت به شرکت های رقیب باشد که از ابزارهای مهم در تحقق این سیاست، کاهش قیمت فروش انرژی به مصرف کننده است. پایان نامه حاضر به مسئله برنامه ریزی یک شرکت خرده فروش برق در افق زمانی میان مدت پرداخته و بر روی دو مسئله اساسی آن متمرکز شده است: تعیین راهبرد تأمین انرژی از منابع مختلف و هم چنین تعیین راهبرد پیشنهاد قیمت فروش انرژی به گروه های مختلف مشتریان. رقابت بین شرکت های خرده فروش به کمک تابع سهم قیمت پله ای مدل سازی شده است. در راهبرد پیشنهادی اول، از ریسک نامطلوب جهت مدل سازی ریسک مالی ناشی از عدم قطعیت قیمت انرژی در بازار لحظه ای استفاده شده است و روشی مناسب به صورت حلقه بسته جهت کاهش ریسک پیشنهاد شده است. راهبرد پیشنهادی، ریسک پذیری و ریسک گریزی را بطور مشخص در نظر می گیرد. این مسئله در قالب یک مسأله برنامه ریزی خطی مختلط اعداد صحیح ساماندهی و با روش تجزیه بندرز حل شده است. در راهبرد پیشنهادی دوم، مسئله برنامه ریزی میان مدت شرکت خرده فروش به صورت یک مسئله دوهدفه مدل سازی شده تا هم زمان سود شرکت خرده فروش حداکثر شود، در عین حال که قیمت فروش انرژی به گروه های مختلف از مشتریان جهت افزایش سهم خرده فروش در بازار، حداقل گردد. برای حل مسئله دوهدفه از روش محدودیت-اپسیلون استفاده شده است تا جواب های بهینه پارتو تولید شود و برای انتخاب جواب بهینه از روش فازی استفاده گردیده است. موثر بودن روش های پیشنهادی بر روی یک سیستم واقعی نشان داده شده است

قابلیت اطمینان شبکه توزیع که متاثر از وقوع خطا در شبکه می باشد، به میزان و سرعت بازیابی بار مصرف کنندگان و همچنین سرعت برگرداندن شبکه به آرایش طبیعی خود وابسته است. در این صورت با انجام کلید زنی با استفاده از سکسیونرها و کلیدهای مانور می توان تمام یا بخشی از بارهای بی برق را دوباره برق دار کرد و از این طریق قابلیت اطمینان سیستم توزیع را بهبود بخشید. امروزه با افزایش حضور ژنراتورهای dg متصل به سیستم های توزیع می توان با ایجاد یک جزیره عمدی باعث کاهش میزان قطعی بارها در شبکه شد. با توجه به اینکه ظرفیت منابع تولید پراکنده محدود است در برخی موارد نمی توان کل ناحیه پایین دست خطا را به آن اختصاص داد، بنابراین باید سکسیونرهایی در مکان های مختلف خط وجود داشته باشد تا بتوان با جدا سازی ناحیه خطا و قطع بارهای با اهمیت کمتر منطقه ای را برای منبع فراهم آورد که از لحاظ ظرفیت، توان تأمین بار آن منطقه را داشته باشد. از طرفی امروزه حضور مصرف کنندگان حساس در سیستم های توزیع که به قابلیت اطمینان توان مصرفی خود حساس هستند و برای تامین حاضرند مبالغی را هزینه کنند، رشد بسیار زیادی داشته است. این بارها در حالت معمول با توجه به برنامه ریزی شرکت های توزیع برای بهبود قابلیت اطمینان همه مصرف کنندگان و نه قابلیت اطمینان نقطه ای مصرف کنندگان، باید با هزینه زیاد و استفاده از منابع پشتیبان، قابلیت اطمینان مورد نظر خود تامین کنند در نتیجه نیاز به ظرفیت های جدیدی برای برآوردن نیاز این مصرف کنندگان احساس می شود که استراتژی مناسب برنامه ریزی و بهره برداری در این زمینه می تواند منجر به سود برای شرکت های توزیع گردد. این استراتژی می تواند شرکت توزیع را به سرمایه گذاری بهینه به منظور نصب ظرفیت های جدید ذخیره سازها و نیز استفاده از برنامه های پاسخگویی بار سوق دهد. در این پایان نامه روشی برای مکان یابی سکسیونرها و منابع ذخیره ساز در شبکه های توزیع مجهز به منابع تولید پراکنده ارائه می شود. روش ارائه شده، مبتنی بر الگوریتم سیستم های ایمنی، با هدف کمینه کردن هزینه بهره برداری و افزایش سود شرکت توزیع و با قید تأمین قابلیت اطمینان دلخواه مصرف کنندگان است. روش ارائه شده در دو مرحله با مکان یابی بهینه سکسیونر و ذخیره سازها و استفاده از ظرفیت موجود منابع تولید پراکنده و نقاط مانور امکان بازیابی بار از طریق ایجاد جزیره، بارزدایی و احیاء بارهای مهم که قابلیت اطمینان موردنظر خود درخواست کرده اند، را تامین می کند و بهره برداری برای شرکت به گونه ای صورت می گیرد که شاخص قابلیت اطمینان کل شبکه نیز بهبود می یابد.

در این پایان نامه از خودروهای الکتریکی با قابلیت اتصال به شبکه به منظور کاهش هزینه ی بهره برداری، آلودگی و بهبود قابلیت اطمینان شبکه ی قدرت استفاده شده است. خودروهای برقده به عنوان منابع انرژی پراکنده در سطح شبکه ی قدرت از ویژگی های متفاوتی برخوردار هستند. خودروهای برقده با توجه به چگونگی شرایط بهره برداری می توانند به عنوان بار و یا ژنراتور محسوب گردند. در نتیجه ی این انعطاف پذیری، آن ها می توانند در جهت بهبود نوسانات منحنی بار و همچنین بهبود نوسانات تولید انرژی الکتریکی برخی از منابع تولید پراکنده ی تجدیدپذیر، مورد استفاده قرار گیرند. از جمله اهداف پایان نامه ی پیش رو بررسی تأثیرات حضور خودروهای برقده بر چگونگی تغییر هزینه های بهره برداری و شاخص های قابلیت اطمینان سیستم قدرت می باشد. به این منظور در گام اول مدلی مناسب برای خودروهای برقده با استفاده از داده های واقعی پیشنهاد می شود و بر اساس آن مشارکت بهینه ی خودروهای برقده در برنامه ریزی مشارکت واحدها تعیین می گردد. همچنین تأثیر خودروهای برقده برشاخص های قابلیت اطمینان در قالب یک مسأله ی برنامه ریزی مشارکت واحدها مقید به قابلیت اطمینان بررسی شده است. در نهایت با انجام یک تحلیل حساسیت، سطح حضور بهینه ی خودروهای برقده درشبکه ی قدرت تعیین می گردد. با توجه به پیچیدگی مسأله از ابزار جستجوی هوشمند همچون الگوریتم بهینه سازی انبوه ذرات و الگوریتم مورچگان برای حل مسأله استفاده می شود. در پایان، کارایی مدل پیشنهادی و کاربرد آن در مسأله ی برنامه ریزی مشارکت واحدها مقید به قابلیت اطمینان بر روی شبکه ی ieee rts-79 مورد مطالعه قرار می گیرد.

در ادبیات رایج بازار برق، از قدرت بازار و عدم رقابت پذیری به عنوان محورهای بنیادین و دلایل اصلی ناکارآمدی بازارهای برق یاد شده است. به بیان دیگر، بازیگرانی که سهم عمده ای از بازار را در اختیار خود گرفته اند، شرایط اقتصادی و فنی بازار را با در پیش گرفتن رفتارهای راهبردی به سمت و سوی خاصی هدایت می کنند؛ که این مسیر منطبق با آرمان های موعود آزادسازی و رقابت در صنعت برق نمی باشد. از سوی دیگر، بازیگرانی با ابعاد کوچک را می توان تصور نمود که اراده ی آن ها در شرایط عادی قادر به متاثر ساختن خروجی های بازار نمی باشد. با این وجود، به هنگام بروز تنگنا در تولید و حادث شدن شرایط بحرانی، چنین بازیگرانی با توسل به تبانی، قابلیت اعمال گروهی قدرت بازار و بروز رفتارهایی راهبردی همچون غیرواقعی نشان دادن هزینه ی نهایی و یا مضایقه ی ظرفیت را خواهند یافت. این تبانی و مضایقه ی ظرفیت گروهی، مشکلات ناشی از ناکارآمدی و عدم رقابت پذیری را دوچندان خواهد کرد. در این تحقیق به تحلیل نقش تبانی و مضایقه ی ظرفیت در بازارهای برق با سقف های قیمت دوگانه پرداخته شده، و اثرات آن بر مقوله ی کفایت کوتاه مدت سیستم واکاوی شده است. در بستر مفهوم بازی های تکرارشونده ی تا بینهایت، تلاش شده تا نشان داده شود که بازیگران با ابعاد کوچک قابلیت یادگیری برای تبانی و مضایقه ی ظرفیت را داشته، و رفتاری همانند یک کارتل محوری در بازار برق را به نمایش خواهند گذارد. در این رساله، از نقطه نظر ریاضی، برای به نمایش گذاردن مضایقه ی ظرفیت و عملیاتی ساختن آن، تعبیه ی مسئله ای از جنس کنترل بهینه ی ترکیبی در بطن مفروضات مدل سازی کلاسیک تعادل توابع عرضه به کار گرفته شده است. این تعبیه، بازیگران با ابعاد کوچک را قادر خواهد ساخت که قطعاتی عمودی در منحنی تابع عرضه ی خود جای دهند. این قطعات عمودی، نمایانگر رفتار مضایقه ی ظرفیت بوده و در مدلسازی و رهگیری تبعات این رفتار بر خروجی های بازار راهگشا خواهد بود. همچنین، در این تحقیق، سازمان دهی فرآیند بازار در بستر بازی های تکرار شونده، الگوی دستیابی به تبانی و مضایقه ی ظرفیت همزمان بازیگران با ابعاد کوچک را آشکار خواهد ساخت. شبیه سازی با سبد تولید صنعت برق ایران، ماهیت مضایقه ی ظرفیت و تبانی نهفته در پس آن را آشکار خواهد نمود.

ظهور فناوری های نوین، عوامل زیست محیطی و سوددهی اقتصادی از مهم ترین انگیزه های نصب واحد های تولید پراکنده در شبکه توزیع می باشند. شرکت های توزیع معمولاً انرژی موردنیاز شبکه تحت پوشش خود را از طریق سیستم انتقال خریداری می نمایند. با احداث تولید پراکنده در شبکه توزیع این امکان به وجود می آید که شرکت توزیع بخشی از توان موردنیاز شبکه را از طریق بهره برداری و یا خریداری از واحد های تولید پراکنده با مالکیت خصوصی تأمین کند. میزان توان خریداری شده از واحدهای تولید پراکنده و قیمت متناظر با آن، به ارزش این واحدها برای شرکت توزیع، و قیمت انرژی در پست اصلی بستگی خواهد داشت. در این پایان نامه مسأله تعیین قیمت خرید انرژی از واحد های تولید پراکنده، با استفاده از مکانیزم قیمت گذاری گره ای، به دو صورت زمان حقیقی و تضمینی مورد توجه قرار گرفته است. جهت تعیین قیمت گره ای به هر دو صورت، به ارزش واحد های تولید پراکنده از نظر شرکت توزیع، با توجه به آثاری که این واحد ها بر تلفات و قابلیت اطمینان شبکه توزیع می گذارند، توجه شده و روش هایی برای تعیین آن ارائه شده است. در این راستا ابتدا مسأله تعیین قیمت گره ای واحد های تولید پراکنده به صورت زمان حقیقی در سیستم توزیع مطرح و روشی جدید برای حل آن پیشنهاد شده است. مسأله در دو حالت تعیین قیمت گره ای در شرایط بهره برداری عادی و هنگام وقوع خطا در شبکه مورد بررسی قرار گرفته است. در حالت اول، با فرض عدم وقوع هیچگونه تراکمی در خطوط شبکه توزیع در صورت عدم اتصال واحد های تولید پراکنده به شبکه، قیمت گره ای با توجه به اثر واحد های تولید پراکنده بر تلفات شبکه تعیین شده است. روش ارائه شده در این حالت، مبتنی بر تخصیص کامل ارزش کاهش تلفات به واحد های تولید پراکنده می باشد. در حالت دوم، روش ارائه شده جهت تعیین قیمت گره ای واحد های تولید پراکنده، با توجه به اثر آنها بر کاهش خسارت خاموشی مشترکین و تلفات پیشنهاد گردیده است. در این راستا، با در نظر گرفتن دو حالت وجود و یا عدم وجود نقاط مانور در شبکه، روشی برای تخصیص عادلانه ارزش کاهش خسارت خاموشی بین واحدهای تولید پراکنده ارائه شده است. پس از آن مسأله تعیین قیمت تضمینی خرید انرژی از واحد های تولید پراکنده در مدت زمان معین، مطرح و روشی برای حل آن ارائه شده است. روش ارائه شده در این حالت مبتنی بر سهم تولیدات پراکنده در کاهش انتظاری تلفات و خسارت خاموشی می باشد. در این راستا، با توجه به وابستگی قیمت گر ه ای واحد های تولید پراکنده به ظرفیت تولیدی و مکان نصب یکدیگر، و با توجه به پویا بودن سرمایه گذاری در مدت زمان در نظر گرفته در این پایان نامه (یک سال) جهت تعیین قیمت تضمینی، از شبیه سازی مونت کارلو برای حل مسأله استفاده شده است. با توجه به نتایج حاصل شده از تکرار های مونت کارلو، تابع توزیع احتمالی قیمت تضمینی استخراج می گردد. شرکت توزیع با توجه به سیاست های تشویقی خود جهت جلب سرمایه گذار اقدام به تعیین قیمت تضمینی از روی تابع توزیع احتمال می کند. جهت محاسبه ارزش انتظاری کاهش خسارت نیز از شبیه سازی مونت کارلو استفاده شده است. برای نمایش کارایی روش های پیشنهادی از سیستم های توزیع نمونه استفاده و نتایج حاصل از آنها مورد بحث و بررسی قرار گرفته است.

ظهور فناوری های نوین، عوامل زیست محیطی و سوددهی اقتصادی از مهم ترین انگیزه های نصب واحد های تولید پراکنده در شبکه توزیع می باشند. شرکت های توزیع معمولاً انرژی موردنیاز شبکه تحت پوشش خود را از طریق سیستم انتقال خریداری می نمایند. با احداث تولید پراکنده در شبکه توزیع این امکان به وجود می آید که شرکت توزیع بخشی از توان موردنیاز شبکه را از طریق بهره برداری و یا خریداری از واحد های تولید پراکنده با مالکیت خصوصی تأمین کند. میزان توان خریداری شده از واحدهای تولید پراکنده و قیمت متناظر با آن، به ارزش این واحدها برای شرکت توزیع، و قیمت انرژی در پست اصلی بستگی خواهد داشت. در این پایان نامه مسأله تعیین قیمت خرید انرژی از واحد های تولید پراکنده، با استفاده از مکانیزم قیمت گذاری گره ای، به دو صورت زمان حقیقی و تضمینی مورد توجه قرار گرفته است. جهت تعیین قیمت گره ای به هر دو صورت، به ارزش واحد های تولید پراکنده از نظر شرکت توزیع، با توجه به آثاری که این واحد ها بر تلفات و قابلیت اطمینان شبکه توزیع می گذارند، توجه شده و روش هایی برای تعیین آن ارائه شده است. در این راستا ابتدا مسأله تعیین قیمت گره ای واحد های تولید پراکنده به صورت زمان حقیقی در سیستم توزیع مطرح و روشی جدید برای حل آن پیشنهاد شده است. مسأله در دو حالت تعیین قیمت گره ای در شرایط بهره برداری عادی و هنگام وقوع خطا در شبکه مورد بررسی قرار گرفته است. در حالت اول، با فرض عدم وقوع هیچگونه تراکمی در خطوط شبکه توزیع در صورت عدم اتصال واحد های تولید پراکنده به شبکه، قیمت گره ای با توجه به اثر واحد های تولید پراکنده بر تلفات شبکه تعیین شده است. روش ارائه شده در این حالت، مبتنی بر تخصیص کامل ارزش کاهش تلفات به واحد های تولید پراکنده می باشد. در حالت دوم، روش ارائه شده جهت تعیین قیمت گره ای واحد های تولید پراکنده، با توجه به اثر آنها بر کاهش خسارت خاموشی مشترکین و تلفات پیشنهاد گردیده است. در این راستا، با در نظر گرفتن دو حالت وجود و یا عدم وجود نقاط مانور در شبکه، روشی برای تخصیص عادلانه ارزش کاهش خسارت خاموشی بین واحدهای تولید پراکنده ارائه شده است. پس از آن مسأله تعیین قیمت تضمینی خرید انرژی از واحد های تولید پراکنده در مدت زمان معین، مطرح و روشی برای حل آن ارائه شده است. روش ارائه شده در این حالت مبتنی بر سهم تولیدات پراکنده در کاهش انتظاری تلفات و خسارت خاموشی می باشد. در این راستا، با توجه به وابستگی قیمت گر ه ای واحد های تولید پراکنده به ظرفیت تولیدی و مکان نصب یکدیگر، و با توجه به پویا بودن سرمایه گذاری در مدت زمان در نظر گرفته در این پایان نامه (یک سال) جهت تعیین قیمت تضمینی، از شبیه سازی مونت کارلو برای حل مسأله استفاده شده است. با توجه به نتایج حاصل شده از تکرار های مونت کارلو، تابع توزیع احتمالی قیمت تضمینی استخراج می گردد. شرکت توزیع با توجه به سیاست های تشویقی خود جهت جلب سرمایه گذار اقدام به تعیین قیمت تضمینی از روی تابع توزیع احتمال می کند. جهت محاسبه ارزش انتظاری کاهش خسارت نیز از شبیه سازی مونت کارلو استفاده شده است. برای نمایش کارایی روش های پیشنهادی از سیستم های توزیع نمونه استفاده و نتایج حاصل از آنها مورد بحث و بررسی قرار گرفته است.

هدف در این پژوهش، طراحی یک سیستم مدیریت اتفاقات، مبتنی بر مفاهیم سیستم های چندعامله، برای شبکه های توزیع است. یک سیستم چندعامله، سیستمی هوشمند و دارای ساختار گسترده و متشکل از تعدادی عامل است که در آن، عامل ها با همکاری یکدیگر در پی تحقق اهداف انفرادی خود هستند. این همکاری، در نهایت منجر به حرکت سیستم کلی به طرف هدف خود می شود. در این پژوهش سعی شده است که عامل های به کارگرفته شده، دارای مابه ازای بیرونی، در میان تجهیزات شبکه قدرت باشند و نیز طراحی عامل ها به گونه ای باشد که از پیچیدگی، به منظور تحقق واقعی کنترل گسترده، اجتناب شود. سیستم و طرح مدیریت اتفاقات پیشنهادشده، بر خلاف بسیاری از کارهای انجام گرفته با روش سیستم های چندعامله، به معنای واقعی، انعطاف پذیر و قابل گسترش بوده و قابلیت تطبیق پذیری با ساختارهای مختلف شبکه را، بدون نیاز به تغییر در معماری سیستم، دارا می-باشد. سیستم طراحی شده، بر روی یک فیدر با مشخصات واقعی، شامل بارهای الکتریکی و منابع انرژی توزیع شده، پیاده سازی شده و روند طراحی سیستم، در کنار نتایج عملکرد آن در برابر خطاهای اتفاق-افتاده بر روی فیدر، گزارش شده است. تعاملات عامل ها و عملکرد هر یک از آن ها که نهایتا منجر به تشخیص، مکان یابی و ایزوله کردن خطا و برق رسانی به قسمت های سالم شبکه می شود نیز، توضیح داده شده است.

توجه به مسأله پایداری گذرا در بهره برداری به دلیل بهره برداری از سیستم های قدرت در مرزهای پایداری، افزایش سریع بار در شبکه و تجدیدساختار در سیستم قدرت به صورت روزافزون افزایش یافته است. در محیط تجدیدساختار یافته اهداف اقتصادی باعث می شود تا سیستم قدرت نزدیک به محدودیت های استاتیکی و دینامیکی خود بهره برداری شود. در این رساله روشی برای مدیریت تراکم دینامیکی مبتنی بر ریسک پیشنهاد شده است. در این روش ریسک ناپایداری گذرا با استفاده از احتمال ناپایداری گذرا و هزینه های مربوط به آن به صورت بلادرنگ محاسبه می شود. روش پیشنهادی ریسک ناپایداری گذرا قادر به محاسبه بلادرنگ ریسک ناپایداری گذرا برای شرایط بهره برداری برنامه ریزی شده و یا پیش بینی شده می باشد. در قسمت مربوط به مدیریت تراکم دینامیکی مبتنی بر ریسک، کمینه کردن ریسک و بیشینه کردن رفاه اجتماعی به صورت همزمان انجام شده و برای به دست آوردن قیمت تسویه بازار از روش بهینه سازی دوسطحی استفاده شده است. در این روش در سطح بالایی جمع منفی رفاه اجتماعی و ریسک ناپایداری گذرا کمینه شده و در سطح پایین تسویه بازار برنامه ریزی شده است. در ادامه از ویژگی tcsc به عنوان یکی از ادوات facts برای بهبود پایداری گذرای سیستم قدرت استفاده شده است. ابتدا روشی برای جایابی tcsc برای بهبود پایداری گذرا پیشنهاد شده است. این روش براساس اثربخشی tcsc برای یک خطا و شدت اتصال کوتاه های (در این مطالعه معکوس زمان رفع خطای بحرانی) مورد نظر می باشد. با توجه به اینکه امروزه در محیط رقابتی هر گونه سرمایه گذاری باید توجیه اقتصادی داشته باشد، بنابراین در ادامه پس از انتخاب محل مناسب نصب tcsc بررسی هزینه-اثربخشی برای بهبود پایداری گذرا انجام شده است. برای این منظور در ساده ترین شکل اندازه ریسک ناپایداری گذرا با و بدون نصب tcsc محاسبه شده و اندازه صرفه جویی با هزینه سرمایه گذاری آن مقایسه شده است. تمامی روش های ارائه شده بر روی شبکه های نمونه آزمایش شده و نتایج حاصل از آنها مورد بحث قرار گرفته اند.

یکی از مسائل مهم در بهره برداری از شبکه توزیع، تعیین محل بروز خطا در فیدرهای فشارمتوسط توزیع می باشد. اینکار به دلیل گستردگی شبکه توزیع با روش های معمول فعلی بسیار مشکل می باشد. هدف این پایان نامه ارائه ی روشی برای تعیین محل خطا از سرفیدر برای شبکه با ساختار شعاعی می باشد. در این پایان نامه، با استفاده ازمولفه های فرکانسی امواج سیار، روشی برای تعیین محل خطا در شبکه توزیع معرفی و شبیه سازی شده است. در روش پیشنهادی با استفاده از الگوریتم های جدید مبتنی بر نظریه امواج ایستا، مدل سازی دقیق تری از المان های موجود در شبکه ارائه و با بررسی تاثیر آن ها بر مولفه های فرکانسی ناشی از خطا، بهبود دقت این روش نسبت به روش های موجود نشان داده شده است. روش های موجود در تعیین شاخه ی خطا در شبکه های با انشعاب زیاد دچار مشکل می شوند. برای رفع این مشکل، الگوریتمی مبتنی بر نظریه گراف با روش جایابی خطا پیشنهادی ترکیب شده است. به علاوه، ادوات حفاظتی طول فیدر نیز در این روش مدل سازی می شوند.

در این پایان نامه از پارکینگ های خودروهای الکتریکی با قابلیت تحویل توان به شبکه، به عنوان نوع خاصی از تولیدات پراکنده استفاده شده است. خودروهای الکتریکی با توجه به شرایط بهره برداری می توانند به عنوان بار و یا ژنراتور محسوب گردند. این امر موجب می گردد، پارکینگ ها با دیگر تولیدات پراکنده تفاوت هایی داشته باشند. به منظور بهره برداری بهینه از شبکه قدرت، جایابی بهینه این واحدهای جدید همانند دیگر تولیدات پراکنده در شبکه توزیع ضروری می باشد. از این رو، در این پایان نامه جایابی پارکینگ خودروهای الکتریکی با قابلیت تحویل توان به شبکه، مورد مطالعه قرار می گیرد. روش پیشنهادی برای جایابی پارکینگ به صورت مسأله بهینه سازی می باشد که هدف در آن بیشینه کردن سود به دست آمده از نصب پارکینگ می باشد. هزینه شارژ خودروهای موجود در پارکینگ، هزینه استهلاک خودروها در اثر تحویل توان به شبکه برق، هزینه تاسیس پارکینگ با قابلیت تحویل توان به شبکه، سود ناشی از کاهش تلفات، درآمد به دست آمده از شارژ خودروها به منظور رانندگی و درآمد حاصل از به کارگیری خودروهای برقی به عنوان ذخیره ساز در شبکه توزیع، مولفه های تشکیل دهنده تابع هدف مسأله جایابی می باشند. به دلیل انعطاف پذیری پارکینگ های خودروهای الکتریکی در اتصال به شبکه مدل سازی این واحدها، به منظور تعیین مکان و ظرفیت بهینه ی آن ها در شبکه توزیع ضروری می باشد. از این رو، در این تحقیق ابتدا به مدل سازی این واحدها در شبکه توزیع پرداخته می شود. در مدل سازی پارکینگ بهره برداری از پارکینگ به عنوان ایستگاه شارژ خودروهای برقی همراه با استفاده از باتری خودروها به عنوان ذخیره ساز در شبکه توزیع، در نظر گرفته می شود. پس از مدل سازی پارکینگ مسأله تعیین مکان و ظرفیت بهینه پارکینگ مدل سازی می گردد. در پایان، کارایی مدل پیشنهادی بر روی یک شبکه نمونه مورد ارزیابی قرار می گیرد.

به دلیل مشخصه ذاتا انحصاری شبکه های توزیع امکان رقابت در این شبکه ها در قسمت سیم داری وجود ندارد. به منظور حمایت از مشترکان قانون گذار طرح هایی را به منظور بهبود کارایی و کیفیت خدمات شرکت ها وضع کرده است که از طرح های سنتی مانند نرخ بازگشت سرمایه شروع شده است و امروزه در حال ارتقاء به سمت طرح بیمه قابلیت اطمینان می باشد. این رساله در اولین گام به مقایسه طرح بیمه قابلیت اطمینان با طرح های پیشین پرداخته و در قیاس با آن طرح ها نقاط قوت و ضعف طرح بیمه را مورد کنکاش قرار می دهد. با وجود قراردادهای بیمه قابلیت اطمینان، شرکت های توزیع بیش از پیش در معرض ریسک های مرتبط با خاموشی مشترکان قرارگرفته و لذا ریسک به عنوان عنصری تاثیرگذار در تصمیم گیری های آن ها وارد می شود. به تعبیر دیگر با ورود طرح بیمه شرکت های توزیع بیش از هر زمان دیگری با مسئله موازنه ریسک و بازدهی در سرمایه گذاری های خود روبرو می شوند. در چنین وضعیتی هدف مدیران دارایی کسب بیش ترین بازدهی در کمترین ریسک ممکن بوده و مدیریت ریسک همان فرایندی است که از طریق آن در مقابل انواع ریسک ها از خود واکنش نشان می دهند. این رساله در گام دوم ابزارهای مدیریت ریسک در شرکت توزیع شامل سرمایه گذاری در جهت کنترل ریسک، متنوع سازی در جهت کاهش ریسک و عقد قراردادهای بیمه اتکایی با منابع تولید پراکنده را مورد ارزیابی قرار می-دهد.

تنظیم مقررات مناسب، بخصوص تعیینِ هزینه های شرکت ها از الزاماً سیستم توزیع است. شرکت های توزیع در صنعت برق تجدیدساختاریافته به دو بخش سیمداری و تجاری تقسیم شده که هزینه های سیمداری شامل سه بخش کلیِ هزینه ی سرمایه ای، عملیاتی و کیفیت می شود. در این پایان نامه به تعیین یک ساختار روشمند برای تعیینِ هزینه ی عملیاتیِ شرکت توزیع از دید تنظیمگر پرداخته می شود. در این راستا ابتدا مفاهیم و ابزار تنظیم و سیستم توزیع ارائه و سپس روش پیشنهادی مطرح شده است. روش پیشنهادی با استفاده از ابزارِ خوشه بندی، تحلیل پوششی داده ها، رگرسیون و فرآیند تحلیلِ سلسله مراتبی و معیارِ متوسط انحراف معیارِ هزینه ی عملیاتیِ خوشه ها به تعیین هزینه ی عملیاتی می پردازد. همچنین در روش پیشنهادی در خوشه بندی از سه روش سلسله مراتبی، k-means و fcm و در تحلیلِ پوششیِ داده ها از دو روش ثابت و متغیر به مقیاس استفاده می شود که پایایی و دقت روش را بالا می برد. روش پیشنهادی بر اطلاعات دوره ی چهارم 14 شرکت توزیع انگلستان اعمال شده و همچنین با چهار روش مستخرج از تحقیقاتِ علمی و عملی مقایسه شده است. استفاده از چهار روش مذکور حاکی از انعطاف پذیریِ زیاد روش پیشنهادی است. در پایان با توجه به معیار مذکور، تعیینِ هزینه ی عملیاتی با تحلیلِ پوششی داده ها بصورت ثابت به مقیاس و خوشه بندی بروش fcm و تعداد خوشه ی 6 از مورد قبول شد.

با گسترش منابع تولید پراکنده تجدیدپذیر و زیرساخت های اندازه گیری در شبکه های توزیع، امکان بهره برداری از ریزشبکه های هوشمند در جهت بازیابی بارهایی با اهمیت بالا برای بهره برداران ایجاد شده است. سیستم های خبره با انتخاب سکسیونرهای مناسب جهت آرایش ریزشبکه های بهینه و با حضور منابع انرژی پراکنده، می توانند تمام یا بخشی از بارهای پایین دستی را بازیابی نمایند. انتخاب مکان بهینه نصب سکسیونر در شبکه توزیع به عنوان نقاط مرزی ریزشبکه های احتمالی و همچنین انتخاب الگوریتم مناسب جداسازی سکسیونرها بر اساس توابع هدف و قیود بهره برداری، تاثیر محسوسی در بهبود شاخص های قابلیت اطمینان شبکه توزیع خواهد داشت. در این پایان نامه، الگوریتمی در جهت مکان یابی بهینه ی سکسیونر با در نظر گرفتن تصمیمات سیستم های خبره در شرایط بروز خطا در شبکه توزیع هوشمند در حضور منابع تولید پراکنده تجدیدپذیر و دو نوع برنامه ی قطع بار مستقیم مشترکین، به منظور افزایش سطح قابلیت اطمینان شبکه توزیع مورد مطالعه، ارائه شده است.

با افزایش بکارگیری منابع تولید پراکنده در شبکه های توزیع، ساختار و مسائل مربوط به آن تغییر کرده و لذا جهت کنترل و بهره برداری 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 در نهایت تداوم انرژی الکتریکی مصرف کنندگان به نحو مطلوبی انجام شود. در این میان، جزیره ای شدن حالتی است که قسمتی از سیستم توزیع که از شبکه اصلی جدا شده است و شامل بارها و منابع تولید پراکنده می باشد بتواند انرژی دار باقی مانده و بارها تأمین گردند. در سال های اخیر مفهوم ریزشبکه یا microgrid (شبکه های کوچک توزیع شامل منابع تولید پراکنده) بسیار مورد توجه قرار گرفته و تحقیقات در زمینه مسائل مربوط به آن انجام پذیرفته است. در این پایان نامه به منظور تحقق بخشیدن به عملکرد بخشی از سیستم توزیع (فشار ضعیف) که مجهز به منابع تولید پراکنده بوده و پس از وقوع رویدادی بصورت جزیره ای درمی آید، تمهیداتی از طریق کنترل کننده های منابع موجود تولید پراکنده فراهم شده تا بتوان از حداکثر قابلیت این منابع استفاده شود. منابع تولید پراکنده بررسی شده در این تحقیق شامل دو نوع منبع تولید پراکنده مبتنی بر اینورتر از نوع پیل سوختی و فتوولتائیک می باشد که از منابع پاک و سازگار با محیط زیست می باشند. در این پایان نامه برای ایجاد قابلیت عملکرد در حالت جزیره ای در یک شبکه توزیع مجهز به منابع تولید پراکنده، یک استراتژی کنترلی جهت گذر نرم از حالت وصل به شبکه به حالت جزیره ای پیشنهاد شده است که با استفاده از این طرح کنترلی ریزشبکه در حالت جزیره ای، که ناشی از وقوع یک رویداد کلیدزنی می باشد، قادر خواهد بود در حالت جزیره ای به کار خود ادامه داده و نیز حداکثر بار را در فرکانس و ولتاژ مناسب تغذیه کند. شبیه سازی ها و مطالعات موردی متنوعی بر روی یک سیستم توزیع فشار ضعیف نمونه انجام گردیده و کارآیی الگوریتم پیشنهادی کنترلی مورد تحقیق و تأیید قرار گرفته است.

در این پایان نامه به منظور بررسی کیفیت توان، ریزشبکه ای با منابع اینورتری و بارهای متنوع در نظر گرفته شده است. منظور از کیفیت توان در این جا کیفیت ولتاژ باس های ریزشبکه از جهت اعوجاجات هارمونیکی است. با بیان سناریوهایی در حالات گوناگون کیفیت توان ریزشبکه مورد ارزیابی قرار گرفته است. این ارزیابی شامل هر دو حالت عملکرد ریزشبکه یعنی متصل به شبکه و جدا از شبکه است. پس از معرفی موارد اثرگذار در کیفیت توان ریزشبکه پیشنهادهایی در جهت بهبود وضعیت کیفیت ولتاژ باس ها بیان شده است. راهبردهای کنترلی پیشنهادی بر پایه ی کنترل کلیدزنی اینورتر منابع تولید پراکنده ی موجود در ریزشبکه و مد عملکردی سیستم کنترلی آن ها صورت پذیرفته و با این روش بدون هرگونه تغییر سخت افزاری در ریزشبکه که مستلزم هزینه ی زیاد باشد می توان کیفیت ولتاژ ریزشبکه را بهبود بخشید.

افزایش روزافزون انرژی الکتریکی، محدودیت های زیست محیطی، تلاش های روزافزون جهت کاستن وابستگی به سوخت های فسیلی، مشکلات ناشی از گازهای گلخانه ای و نهایتاً پیشرفت های تکنولوژیکی منجر به سمت و سو گیری کشورها به طرف منابع تولید پراکنده شده است. ویژگی های منحصر به فرد این منابع در یک ساختار تجمیع شده با بار سبب تشکیل ریزشبکه ها در سیستم های قدرت شد. در اوایل ظهور ریزشبکه ها، تأثیرات آن ها بر روی شبکه قدرت با استفاده از اجرا کردن محاسبات پخش بار معمولی انجام می شد. با توجه به نفوذ کم این منابع در سیستم، این فرض کاملاً معقول به نظر رسیده و درنتیجه تأثیرات دینامیکی این منابع بر روی سیستم قابل چشم پوشی بود. حال آنکه عملکرد مناسب سیستم قدرت در حضور قابل توجه منابع تولید پراکنده و ریزشبکه ها درگرو تحلیل پایداری سیستم با درنظرگرفتن اثرات این منابع است. برای نیل به این هدف در گام اول معادلی دینامیکی برای شبکه توزیع فعال مشتمل بر چندین ریزشبکه از دیدگاه مطالعات پایداری فرکانس شبکه ی بالادست توسعه داده می شود. روش معادل سازی پیشنهادی با بهره گیری از تحلیل پرونی به نگاشت کردن رفتار دینامیکی شبکه ی توزیع فعال بر روی ژنراتورهای سنکرون می پردازد. در این راستا با تکیه بر روش مدل سازی جعبه خاکستری به بیان رفتار دینامیکی ریزشبکه ها با استفاده از زوج زمان توقف و ضریب میرایی بار پرداخته می شود. سپس روش دسته بندی مبتنی بر بردار حمایت جهت تجمیع ریزشبکه های موجود در شبکه توزیع فعال و درنتیجه کاهش مرتبه معادل توسعه داده شده مورداستفاده قرار می گیرد. دسته بندی ریزشبکه ها منجر به کاهش محسوس حساسیت پارامترهای مدل توسعه داده شده نسبت به تغییرات نقطه کار، و متعاقباً توسعه ی مدلی مقاوم برای شبکه توزیع فعال می شود. روش پیشنهادی منجر به توسعه مدلی شامل چندین گروه شده که تعامل بین آن ها از طریق توسعه یک شاخص ریاضی جدید مدل می گردد. در گام دوم با توسعه روابط ریاضی مستقل از ابعاد سیستم موردمطالعه، به بررسی تاثیرپذیری کم-ترین مقدار فرکانس لحظه ای، مقدار فرکانس در حالت ماندگار و همچنین میزان تغییرات فرکانس در یک پنجره ی لغزان به عرض 15 ثانیه، از افزایش نفوذ ریزشبکه ها پرداخته می شود. در نهایت در گام سوم از طریق مقایسه روابط توسعه داده شده در گام دوم با استانداردهای موجود، به توسعه دو شاخص ریاضی مستقل از سیستم مورد مطالعه جهت محاسبه کم ترین مقدار اینرسی مجاز شبکه بالادست پرداخته می شود. تلفیق مقدار اینرسی محاسبه شده با معادل دینامیکی توسعه داده شده در گام اول منجر به محاسبه حداکثر نفوذ مجاز ریزشبکه ها از دیدگاه مطالعات پایداری فرکانس می شود.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

در این پایان نامه سعی شده است تا با مروری بر روشهای پیش بینی بار، راهکاری عملی برای برآورد بار در ایران ارائه گردد. اصول کلی این راهکار بر استفاده از اطلاعات موجود در شبکه بنا نهاده شده است . در ادامه نیز سعی شده است تا با اعمال این راهکار در یک شهر نمونه مشکلات موجود در سیستمهای توزیع ایران تا حدی مورد بررسی قرار گیرند.

در این پایان نامه هدف ارائه روش جدیدی برای بازیابی بار در شبکه های توزیع می باشد. همانطوریکه می دانیم انرژی الکتریکی که به مشترکین تحویل داده می شود باید از دو ویژگی کیفیت و تداوم انرژی رسانی برخوردار باشد و نبود هر کدام از این ویژگیها باعث افت قابلیت اطمینان شبکه و بروز اعتراضات مشترکین می گردد. آنچه در اینجا مورد توجه است پیوستگی انرژی رسانی است . شبکه های توزیع بخاطر گستردگی و فیزیک آن همواره در معرض آسیبهای گوناگون قرار دارد و آمار خاموشیهایی ناشی از این خرابیها موید همین مطلب است . بنابراین بدنبال وقوع عیب در شبکه های توزیع بخاطر شعاعی بودن فیدرها، بعد از ایزولاسیون قسمت معیوب تعدادی از بارها قطع می گردند. در شرایطی که زمان تعمیر عیب طولانی باشد، ضروری است که بار قطع شده را از طریق نقاط مانور به فیدرهای مجاور انتقال داد که به این عمل بازیابی بار گفته می شود. در اینجا نیز روشی برای بازیابی بار با استفاده از منطق فازی و سیستم خبره ارائه می گردد که در آن اهدافی چون بازیابی حداکثر بار، حداقل کلیدزنی، شعاعی ماندن شبکه و برآورده شدن قیود شبکه مد نظر می باشد. علاوه بر روش بازیابی بار روش جدیدی نیز برای قطع بار در صورت عدم امکان بازیابی کامل بارها ارائه می گردد که در آن باری برای قطع شدن انتخاب می گردد که هم حداقل بوده و هم دارای بیشترین فاصله الکتریکی از نقطه مانور مربوطه باشد. این امر سبب کاهش تلفات ، بهبود وضعیت ولتاژ گرهها و کمک به برآورده شده قید جریان می گردد. همچنین روش پخش بار جدیدی بر اساس منطق فازی توام با بیان قیود شبکه به شکل جدید بیان شده است . و در انتها روش پیشنهادی بر روی دو شبکه، یکی قسمتی از شبکه توزیع شمالشرق تهران و دیگری سه فیدر از شبکه توزیع (bus4)rbts تست شده است که نتایج بدست آمده کارآیی روش مذکور را تایید می کند.

در این پروژه، مسئله عیب های امپدانس بالا در سیستم های توزیع و خطرات ناشی از آنها تشریح گردیده، سپس انواع روش هایی که در کشورهای مختلف جهت شناسایی آنها مورد استفاده قرار گرفته، بیان شده است . یکی از روشها، شناسایی عیب امپدانس بالابر اساس تغییر در جریان توالی صفر فیلدهای سیستم توزیع است . با استفاده از این روش یک سیستم خبره طراحی شده است ، تا وسیله آن بتوان در یک سیستم توزیع چند فیدره، وقوع عیب امپدانس بالا، فیدر آسیب دیده فاز، فاز معیوب و نوع عیب اعم از عیب امپدانس بالا، بدون شکستگی هادی و با شکستگی هادی را شناسایی کرده، سپس این سیستم خبره به طور تقریبی مکان عیب را نیز مشخص نماید. جهت امتحان سیتسم خبره طراحی شده از اطلاعات فیدرهای سیتسم توزیع میناب استفاده شده است و نتایج این مطالعات ارایه گردیده است .

جایابی بهینه توان راکتیو در شبکه های فوق توزیع یکی از مسائل مهم در طراحی مهندسی برق می باشد. در این پایان نامه یک روش موثر برای جایابی بهینه خازن در شبکه های فوق توزیع براساس الگوریتم ژنتیک ارایه شده است . دراین روش برای تغییرات بار در طول زمان ، برای چندین سطح بار خازن گذاری انجام می شود که بدین منظور الگوریتم ژنتیک توسعه داده شده است . از طرفی در این پایان نامه برای تابع هدف بار بصورت مقادیر فازی در نظر گرفته شده و پخش بار بصورت فازی انجام می شود. و در نهایت برنامه تهیه شده برای یک شبکه نمونه و همچنین یک شبکه واقعی اجرا شده و جوابهای کاملا رضایت بخشی بدست آمده است.

وجود مسائل فنی و اقتصادی و محیطی باعث شده که از شبکه های برق در نزدیکی حد بارپذیری شان بهره برداری شود. از طرفی، روش های متعددی نیز برای تقویت و افزایش این حد بارپذیری سیستم قدرت در مقالات مختلف ارائه شده اند که همگی این روش ها به نوعی بر استفاده و نصب عناصر توان راکتیو تاکید داشته اند که علاوه بر تحمیل هزینه ای اضافی، مسائل جانبی دیگری چون تعمیر و نگهداری را برای شبکه ایجاد می نمایند. در این پایان نامه روش جدیدی ارائه می شود که بدون نیاز به نصب عناصر توان راکتیو و تحمیل هزینه اضافی، بهبود پایداری ولتاژ شبکه میسر می شود. ایده اصلی روش پیشنهادی در متعادل نمودن بار پست های فوق توزیع از طریق کلیدزنی و مانور فیدرهای شعاعی توزیع می باشد. با توجه به نوع ساختار شبکه توزیع از لحاظ وجود سیستم اتوماسیون توزیع یا عدم وجود آن، منطق روش پیشنهادی در غالب دو الگوریتم جستجوی ابتکاری و ژنتیک بیان می گردد. این روش بر روی شبکه آزمون 30 شینه در حالات مختلف مورد بررسی قرار گرفت که نتایج آن مورد قبول و رضایت بخش بود.

طراحی و توسعه سیستم های توزیع انرژی الکتریکی از آن جهت ضروری به نظر می رسد که رشد مصرف انرژی بایستی همواره توسط سیستم بصورت فنی و اقتصادی تامین گردد. مساله برنامه ریزی بلند مدت طرح توسعه شبکه توزیع از ابعاد مختلف دارای پیچیدگی های فراوانی بوده چرا که این مساله دارای تعداد بسیار زیادی متغیر تصمیم گیری است. جایابی بهینه پستهای فوق توزیع و تعیین ظرفیت و حوزه سرویس دهی بهینه آنها یکی از مسائل عمده در طراحی توسعه می باشد. در این تحقیق یک روش پیشنهادی مساله یافتن تعداد، مکان، تعیین ظرفیت و حوزه سرویس دهی بهینه پستهای فوق توزیع ازمیان مکانهای کاندید برای احداث پست، ارائه گردیده است. با در نظر گرفتن نادقیق بودن پیش بینی بار نواحی، روش پیشنهادی براساس الگوریتم ژنتیک و مدل فازی برای میزان توان نواحی برقی مدلسازی شده و همراه با سه روش استاتیکی، پی در پی و شبه پویا طرح توسعه پستهای فوق توزیع برای دوره های مختلف زمانی پیشنهاد می گردد. با انجام آزمایشات گوناگون بر روی یک مثال پایه ای، کارایی روش ارائه شده نشان داده شده است.

یکی از مشکلات ارزیابی اعتماد سیستمهای قدرت رخداد فرآیندهای کاملا اتفاقی در آن است که محاسبات را با نوعی پیچیدگی سکون همراه می سازد. بدین ترتیب نگرشی قطعی به مسائلی که آمیختگی فراوانی با عدم قطعیت دارد، خود می تواند موجبات انحراف از روند اصلی تحقیق را فراهم سازد. یکی از سازو کارهایی که می تواند در این مسیر بکار گرفته شود روش مونت کارلو است. این روش بدلیل ساختاری که بر آن استوار است بستر مناسبی جهت پردازش و ارزیابی واقعی تر روندهای طبیعی خواهند داشت که از جمله آن می توان به همنوایی موزونی که با فرآیندهای اتفاقی دارد اشاره نمود. اساس روش مونت کارلو بر تولید اعداد و متغیرهای تصادفی استوار است. بنابراین چهارچوب تحقیقات مربوطه کاملا تدوین شده است. آنچه به عنوان محدودیت و کاستی مطرح است عدم توانایی در فراهم ساختن مقدمات مورد نیاز تحلیل در این روش است که نوع برخورد با فرآیند اتفاقی و توزیع احتمالی وقوع آن از جمله آنهاست. چنانچه این مقدمات و جوانب مسئله به خوبی دیده شود، روش مونت کارلو می تواند حاملی مناسب در رسیدن به مقاصد مورد نظر باشد. یکی از این موارد چگونگی تعیین ساختار احتمالی رفتار سیستمهاست که در متغیرهای تصادفی انعکاس می یابد. در ارزیابی قابلیت اعتماد این بحث بصورت توابع توزیع احتمال ظاهر می گردد که در بسیاری از موارد به یک یا چند نوع توزیع احتمالی محدود می شود و علت آن را می توان عدم نیاز به دقت بیشتر و تمایل به سهولت در محاسبات دانست که نمی تواند پایه علمی مستندی داشته باشد. بخشی از تحقیق حاضر علاوه بر حالت عمومی شبیه سازی مونت کارلو به تعیین مناسبترین تابع توزیع احتمالی اختصاص دارد که بر پایه تئوری تخمین حداکثر شباهت و نیز معیار حداقل مربعات خطا بر اساس اطلاعات و داده های سوابق کارکرد و مولفه های سیستم توزیع استوار است. این کار در مراحل مختلف شبیه سازی انجام گرفته و بهترین برازش از رفتار مولفه ها را جستجو می نماید. بخش دیگر تحقیق به ارائه مدلی جدید جهت محاسبه شاخص های قابلیت اعتماد سیستمهای توزیع با بار متغیر زمانی می پردازد که تا حد زیادی توجیه ناپذیر استفاده از مقدار متوسط بار در محاسبه شاخص های بار و انرژی را نمایان می سازد. این مدل با تکیه بر اطلاعات جمع آوری شده بار مصرفی با فواصل نمونه برداری دلخواه شامل مقادیر ‏‎peak‎‏ و ‏‎offpeak‎‏ و تعیین بار مورد نیاز از طریق برازش داده ها عمل می نماید. جهت برخورد با عدم قطعیت در مدل بار و سایر شرایط حاکم، تئوری فازی بکار گرفته شده است. در نهایت میزان نهایی بار پس از فازی زدائی تعیین و در محاسبه بعضی از شاخص ها مانند ‏‎ُens‎‏ بکار می رود که این کار سبب بهبود در نتایج خواهد شد. موارد مختلف عدم قطعیت در این مباحث مطرح و سرانجام برنامه کامپیوتری تهیه شده در شبکه ‏‎rbts‎‏ در حالتهای عمومی با بار متوسط، تعیین مناسبترین تابع توزیع احتمالی بر اساس اطلاعات فرضی متغیرهای تصادفی و نیز با در نظر گرفتن اطلاعات بار متغیر زمانی در یک نمونه عملی تست شده است.

هدف از اتوماسیون شبکه های توزیع، عملیاتی چون کنترل از راه دور تجهیزات و نیز جمع آوری اطلاعات روز تاسیسات می باشد. مطالعه در مورد سیستم مخابراتی بخش مهمی از فرایند اتوماسیون شبکه های توزیع مهی باشد. از مسائل مهم مخابراتی می توان به محاسبات ترافیکی، تعیین نوع و تعداد کانال مورد نیاز با توجه به حجم اطلاعات و فواصل زمانی به روز کردن آنها، نحوه تبادل اطلاعات بین مراکز کنترل کننده و ایستگاههای دور، بررسی محیطهای مختلف مخابراتی از قبیل رادیویی ، خطوط برق، فیبرنوری و غیره جهت برقراری ارتباطات مختلف، اشاره کرد. در این تحقیق، اتوماسیون شبکه های توزیع از نقطه نظر مخابرات در نظر گرفته می شود و کانالهای مختلف مخابراتی از قبیل رادیویی، ‏‎vsat.dlc,plc‎‏ فیبر نوری و غیره تحقیق می شود. بعنوان یک نمونه عملی، اتوماسیون شبکه توزیع برق شمال شرق تهران در نظر گرفته می شود. در این مورد ‏‎vsat‎‏ بدلایل اقتصادی و عملکرد فنی نسبتا خوب، بعنوان بهترین انتخاب در نظر گرفته شد.

وقوع خطا در سیستمهای توزیع و انتقال نیرو که از اتفاقات معمولی در شبکه قدرت به حساب می آیند، همواره مسائل و مشکلات عدیده ای را با خود به همراه داشته است. اگر خطای به وقوع پیوسته از نوع دائمی باشد، با عملکرد سیستم حفاظتی و قطع سرویس، قابلیت اطمینان شبکه کاهش یافته و به لحظا اقتصادی نیز خسارت مالی متوجه بهره بردار می شود. از این رو یکی از مهمترین کارهایی که پس از گزارش وقوع خطا باید صورت گیرد، ترمیم قسمت آسیب دیده و بازبست مجدد سیستم است که این امر مستلزم یافته فاصله تا محل خطا می باشد. با این وجود در مورد خطاهایی که گذرا و موقتی باشند، فاصله یابی خطا باعث شناسایی نقاط ضعیف سیستم شده و می توان اقدامات پیشگیرانه را انجام داد.بنا به ضرورت و اهمیت فاصله یابی سریع و دقیق محل وقوع خطا در کابلهای زیرزمینی، در این پایان نامه تلاش است تا با ارائه راهکاری جدید به این مهم پرداخته شود. در این خصوص پس از شناسایی ساختمان کابل و توصیف مدلهای کابل به بررسی خط مشی های جاری در فاصله یابی خطا پرداخته شده است. در ادامه پس از معرفی شبکه های عصبی و خصوصیات و ویژگیهای آنها یک الگوریتم مبتنی بر شبکه های عصبی برای فاصله یابی خطا پیشنهاد شده است که در این میان شبکه های عصبی پرسپترون چند لایه با آموزش پس از انتشار خطا بکار گرفته شده اند.شبیه سازی سیستم مورد مطالعه توسط نرم افزارهای ‏‎matlab ‎‏ و ‏‎emtdc‎‏ با در نظر گرفتن مدلهای پی و برژرون برای کابل صورت گرفته است. در نهایت تاثیر مقاومت خطا در روند آموزش شبکه های عصبی برسی گشته است و شبکه های عصبی با ساختار موازی در این موارد پیشنهاد گشته اند. نتایج حاصل کاملا رضایت بخش بوده و نشان می دهند که شبکه های عصبی در شرایط مختلف بهره برداری، در بحث فاصله یابی خطا بسیار توانمند عمل می کنند.