امروزه بشر با دو بحران جدی روبرو است. از طرفی جوامع صنعتی با مشکل آلودگی محیط زیست مواجه هستند، و از طرف دیگر سوخت مصرفی آنها، با سرعت روز افزون در حال اتمام است. همچنین از آنجا که مشکل آلودگی و کمبود منابع اولیه برای سوخت های هسته ای نیز وجود خواهد داشت، نمی توان از آن به عنوان یک سوخت جایگزین مناسب نام برد. خورشید منبع انرژی است بدون هیچ گونه آلودگی، که می توان به عنوان یک منبع سوخت دائمی آنرا جایگزین مناسبی برای سوخت های فعلی در نظر گرفت. از آنجا که توان خروجی سلول با توجه به تغیرات دما و شدت تابش، تغییر می کند، به یک مدار کنترل نیاز می باشد که در تمام ساعات روز، حداکثر توان خروجی را از سلول دریافت و به شبکه تحویل دهد. در این ارتباط، مدار های کنترلی و الگوریتم های متفاوتی ارائه شده اند. به منظور ردیابی نقطه کار با حداکثر توان خروجی در سیستم های فتوولتائیک، معمولا بدلیل سادگی پیاده سازی، از الگوریتم های اختلال و مشاهده استفاده می شود. یک الگوریتم p&o بر پایه کنترل جریان پیک، و استفاده از مقادیر لحظه ای نمونه گیری شده به جای مقدار میانگین- به منظور تعیین اختلال بعدی- می تواند حالت گذرای سریع تر، و نوسان کمتری را حول mpp ارائه کند. هرچند استفاده از اختلال با اندازه تغییرات یکنواخت، می تواند یک حل توافقی بین پاسخ گذرا و مانا باشد. در این پایان نامه بر روی چند طرح مختلف بر پایه تغیرات متناوب اختلال در یک الگوریتم p&o mppt بر پایه کنترل جریان پیک، تمرکز شده است. ابتدا یک کنترلر فازی ارائه و پیاده سازی شده است. سپس یک روش ترکیبی بر پایه نواحی ارائه شده است که در آن الگوریتمmppt، متناسب به موقعیت نقطه عملکرد در صفحه ولتاژ-جریان، عملکرد متفاوتی خواهد داشت. مفهوم نواحی انتخاب نشونده، به منظور انتقال هرچه سریع تر نقطه عملکرد، به حوالی نقطه mpp ، ارائه شده است. در پایان نیز 4 روش ارائه شده، با استفاده از شبیه سازی های انجام شده در محیط matlab/simulink اعتبار بخشی می شود و نتایج سرعت عملکرد و افت توان، با یکدیگر مقایسه شده است.

سیستم قدرت مورد مطالعه یک سیستم تک ماشینه با شین بی نهایت (smib) می باشد. مساله طراحی کنترل کننده های pss و ادوات facts به عنوان مساله بهینه در نظر گرفته شده است که الگوریتم جستجوی ژنتیک برای تنظیم پارامتر های کنترل کننده بکار گرفته شده است. همچنین پارامتر های کنترل کننده ها بگونه ای تنظیم می شوند که مقادیر ویژه تا حد امکان به سمت چپ محور jw انتقال پیدا کند. این طراحی شامل طراحی هماهنگ بین pssو ادوات facts نیز می شود.پایدار ساز پیشنهادی بکار برده شده روی سیستم قدرت تحت شرایط بار گذاری تست شده است. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که پایدار ساز های پیشنهادی میرایی سیستم را افزایش می دهد، همچنین طراحی هماهنگ pssو هر کدام از ادوات factsمبتنی بر پایدار ساز، میرایی نوسانات الکترومکانیکی را بهبود می دهد. بعلاوه مقایسه ای بین pss و هر کدام از ادوات facts روی پایداری سیستم قدرت انجام شده است.

مسأله ی به مدار آوردن واحدهای نیروگاهی یکی از مسائل مهم در سیستم های قدرت می باشد. ضمن اینکه در هر ساعت باید تعادلی بین تولید و مصرف وجود داشته باشد. هر نیروگاه نیز برای تولید هزینه ای دارد. برای نیروگاه های حرارتی به ازای تولید بیشتر باید هزینه بیشتری را پرداخت کرد. هر نیروگاه یک تابع هزینه دارد، از طرفی در شبکه های تغییر ساختار یافته تولیدکنندگان به دنبال فروش به موقع برق و دریافت سود بیشتر هستند. مجموع تابع سود حاصله منهای هزینه این نیروگاه ها یک تابع هدف است که باید بهینه شود، پس مسأله ی به مدار آوردن واحدهای نیروگاهی یک مسأله ی بهینه سازی است. این مسأله به دلیل پیچیدگی شبکه برق و بازار برق از طبیعتی پیچیده و غیر خطی برخوردار است. در این پایان نامه، با استفاده از الگوریتم ژنتیک یک روش بهینه برای مسأله ی به مدار آوردن واحدهای نیروگاهی ارائه شده است. شرکت های تولیدی برنامه ی در مدار قرار دادن نیروگاه ها را با قید امنیت شبکه در دو مرحله انجام می دهند. در مرحله ی اول، برنامه ریزی تولید با آزاد کرد قید امنیت اجرا می گردد و سپس نتایج برنامه ریزی (خاموش و روشن بودن و میزان تولید واحدها) برای دوره های زمانی به مرحله دوم برنامه فرستاده می شود که در آن امنیت شبکه بررسی می گردد.

بحث کیفیت برق از ابتدای شناخت الکتریسیته مطرح بوده، اما در سالهای اخیر به طور جدی مورد توجه موسسات برق و مصرف کنندگان در برخی از کشورها قرار گرفته است. علت آن افزایش بارهای غیر خطی است. یکی از مهمترین مباحث کیفیت توان هارمونیک ها و فلیکر ها هستند که بیشترین تاثیر را روی بارهای حساس دارند .در حال حاضر روش هایی مثل stft, fft و فیلتر کالمن برای تشخیص مقدار هارمونیک به منظور حذف آنها استفاده می شوند که هر یک به نوعی خطا یا حجم محاسبات بالا دارند. هدف این پایان نامه ارائه روش نوینی با استفاده از ابزار تبدیل موجک برای بررسی سیگنال های جریان و ولتاژ و شناسایی فرکانس های هارمونیک های مختلف و تخمین مقادیر اغتشاش ایجاد شده در سیگنال اصلی سیستم قدرت توسط هر کدام بوده که به این وسیله بتواند دقت و صحت پاسخ را افزایش دهد. در این پایان نامه ابتدا آخرین روش ارائه شده با استفاده از wpt را مورد بررسی قرار می دهد ، سپس 2 راه برای کاهش خطای ناشی از این روش را مورد توجه قرار میدهد . روش اول با استفاده از ترکیب دو باند فرکانسی مجاور زمانی که یک سیگنال قدرت را تجزیه کرده است انجام می شود ونشان می دهد که چگونه این روش پراکندگی طیفی را کاهش داده و باعث کاهش خطای نتایج می شود . در روش دوم با تعیین باند فرکانسی که بدون نیاز به ترکیب باندهای فرکانسی ناشی از ضرایب قدرت بتواند علاوه بر کاهش خطا فلیکر را هم حساب کند را ارائه می دهد . در مرحله بعد خطای ناشی از استفاده از ضرایب ویولت را بررسی کرده و به جای آن استفاده از ضرایب ویولت بازسازی شده را معرفی می کند. نتایج به دست آمده در این بخش را با استفاده از بهینه سازی خطی و کاربرد ماتریس خطا بهبود می بخشد . در نهایت نتایج برای سیگنال های واقعی و همینطور سیستم های شبیه سازی شده در نرم افزار matlab مورد بررسی قرار گرفته و با نتایج حاصل از fft و hfft مقایسه شده اند که نشان از کاهش خطا به صورت قابل توجه در پاسخ ها دارند.

امروزه بهره برداری از شرکت های توزیع در بازر قابتی با مشکلات جدیدی مواجه است. اگرچه مشکلاتی مثل اضافه بار شین ها، عدم تعادل ولتاژ، تلفات بالای توان و ... هنوز از اهمیت بالایی برخوردار هستند، مشکلات جدیدی نیز اضافه شده اند. به عنوان مثال، استفاده از نیروگاه های تولید پراکنده و اتصال آنها به سیستم توضیح پیچیده گی های اقتصادی و عملی زیادی را در بر دارد. بازار خرده فروشی نیز دارای پیچیده گی های بهره برداری زیادی می باشد. خرده فروشان در بازار برق پلی بین تولیدکنندگان بزرگ و مشتری های کوچک هستند. شرکت های توزیع ، یکی از مهمترین این خرده فروشان محسوب می گردد. شرکت های توزیع، یک وظیفه دوطرفه را ایفا می کنند. مشکلی که شرکت های توزیع با آنها مواجه هستند این است که آنها موظف اند برق را با یک قیمت مشخصی به مصرف کننده بفروشند، حال اینکه خود بایستی در یک بازار رقابتی آن را خریداری کنند. وظیفه در نظرگیری قیود بهره برداری شبکه نیز به عهده شرکت توزیع می باشد. استفاده از نیروگاه های تولید پراکنده و افزایش استفاده از آنها در شبکه توزیع نیز چاشی برای شرکت توزیع محسوب می گردد. همچنین اضافه شدن بارهای قابل قطع به عنوان یک متغیرتصمیم گیری می توان الگوی پخش بار را بکلی تغییر دهد. در این پروژه، مدل ریاضی بهره برداری از یک شرکت توزیع ارائه شده است. شرکت توزیع بار مورد نیاز خود را می تواند از فروشندگان کلی، dg های متعلق به خود و dg های متعلق به مشتری خریداری کنند. نیروگاه بادی نیز به عنوان یک منبع تولیدی با عدم قطعیت در این مدل آورده شده است. استفاده از ذخیره ساز، بارهای قابل قطع نیز در نظر گرفته شده است. همچنین قیود قابلیت اطمینان، برای بهبود قابلیت اعتماد سیستم در قابل دو قید lolp و eens لحاظ شده اند. قید lolp به عنوان یک محدودیتی که حتما می بایستی برآورده شود، در نظر گرفته شده است. قید eens نیز برای اضافه کردن جریمه قابلیت اعتماد به معادلات لحاظ گردیده است. همچنین از پخش بار dc و پخش بار ac در دو مرحله برای تامین کردن قیود امنیت شبکه استفاده شده است. محیط شبیه سازی، نرم افزار gams می باشد که از دو حل کنند lp و minlp استفاده شده است. با توجه به اینکه قیود امنیت شبکه، مسئله را بسیار غیر خطی می کنند از روش برش بندرز و برش عدد صحیح استفاده شده است. این رساله در 7 فصل و 3 پیوست ارائه شده است. در فصل اول، مقدمه ای پیرامون بازار برق ارائه شده است. فصل دوم، گزارش کاملی از پروژه های انجام شده در تمامی بخش های استفاده شده در این مقاله آورده شده است. فصل سوم تا ششم، تمامی بخش های مدل توزیع و روش حل بخش های مختلف به صورت کامل آورده شده است. در فصل ششم، مدل و الگوریتم پیشنهادی ارائه شده است. لازم به تذکر است که در این فصل فقط الگوریتم ارائه شده است و توضیحات اضافی پیرامون ورودی ها و بخش های دیگر در فصل های سوم تا ششم آمده است. فصل هفتم نیز، فصل نتیجه گیری است و پیشنهادات فعالیت های آینده در این فصل گنجانیده شده است.

کیفیت توان در سیستم های سه فاز از جهات مختلف مثل نامتعادلی ولتاژ، فرورفتگی ولتاژ، برآمدگی ولتاژ، از دست دادن کلی یا جزیی یکی یا چند فاز آنالیز می شود (ieee std. 1159-1195). یکی از عوامل اصلی نامتعادلی ولتاژ، توزیع نامتعادل بارهای تک فاز که ممکن است باعث تغییر پیوسته درسیستم های سه فاز می شود. از دیگر عوامل نامتعادلی ولتاژ، نامتقارن بودن امپدانس سیم پیچ های ترانسفورماتور، ترانسفورماتور مثلث باز یا ستاره با اتصال باز، نامتقارن بودن امپدانسهای نامتقارن می باشند. یکی از راه های غلبه بر مشکلات کیفیت توان استفاده از فیلترهای پسیو lc استفاده می باشد. به هر حال، این نوع فیلتر نمی تواند تغییرات اتفاقی در جریان بار را برطرف کند. این فیلترها موجب تولید رزونانس های سری و موازی با امپدانس منبع می شود. فیلترهای اکتیو به عنوان جایگزینی بدون این معایب معرفی شده اند. فیلترهای اکتیو دارای دسته بندی زیر می باشد: فیلتر اکتیو موازی که جریان های جبران سازی تزریق می کند، فیلتر اکتیو سری که ولتاژهای جبران سازی را از طریق ترانسفورماتور تزریق می کند و سیستم ترکیب شده از فیلترهای پسیو موازی و فیلتر اکتیو سری. در این تحقیق، از الگوریتم جبران سازی و فیلتر اکتیو سری همراه با کنترلرهای حالت لغزشی و فازی به منظور تصحیح و تنظیم نامتعادلی ولتاژ در سیستم سه فاز استفاده شده است. این الگوریتم جبران سازی از همه مولفه های متقارن استفاده نمی کند. این موضوع به نوبه خود منجر به پاسخ سریع فیلتر می شود. ولتاژهای مرجع به کنترلرهای حالت لغزشی و فازی (که کنترلرهای حلقه بسته مقاومی هستند) اعمال می شوند. شبیه سازی الگوریتم پیشنهادی و طرح کنترلی فیلتر اکتیو سری در فضای matlab تصحیح و تنظیم نامتعادلی ولتاژ در سیستم سه فاز تحت شرایط مختلف منبع تغذیه را نشان می دهد.

ترانسفورماتورهای قدرت مجهز به تپ چنجر قابل قطع زیر بار(ultc) , ابزاری مکانیکی با عملکردی کند هستند. در عوض جبران سازهای استاتیکی توان راکتیو(svc) ظرف چند میلی ثانیه به تغییرات ولتاژ پاسخ می دهند . اگر جبران ساز استاتیکی توان راکتیو به باسباری با وجود ترانسفورماتور مجهز به تپ چنجر قابل قطع زیربار متصل باشد ,آنگاه در هنگام کاهش یا افزایش ولتاژ ،جبران ساز استاتیکی به سرعت به حد نهایی خود می رسد و فرصت به تپ چنجر برای تصحیح ولتاژ را نخواهد داد. این موضوع باعث عدم آمادگی جبران ساز استاتیکی برای پذیرش تغییرات دینامیکی بعدی خواهد شد و در واقع جبران ساز استاتیکی همواره به صورت خازن یا رآکتور ثابت در مدار باقی خواهد ماند. در واقع سیستم های کنترل هر تجهیز مجزا بوده و هیچ ارتباطی با یکدیگر ندارند. در نتیجه این دو سیستم نمی توانند بطور همزمان و در ارتباط با یکدیگر در کنترل ولتاژ همکاری کنند. لذا ممکن است عملکرد svc به منظور خنثی کردن تغییرات ولتاژ، مانع تغییرات تپ ultc برای همان منظور شود. بنابراین برای حفظ بازه کاری svc در مواقع ضروری،این دو سیستم باید به شکل قابل قبولی در کنترل ولتاژ مشارکت کنند. در این تحقیق می خواهیم با استفاده از نتیجه تحلیل عملکرد، یک روش کنترل مناسب هوشمند بر پایه منطق فازی برای این مسئله ارائه دهیم و آن را با کنترل کننده های کلاسیک و همچنین با حالت بدون هماهنگی مقایسه کنیم.

تراکم و اضافه بار در خطوط همواره یکی از مشکلات اساسی بهره برداری شبکه قدرت می باشد. از پیآمدهای این مسئله در سیستم های تجدید ساختار یافته می توان به جهش های ناگهانی قیمت در برخی نواحی، افزایش قدرت بازار و کاهش رقابت در بازار اشاره کرد. ادوات facts به عنوان ابزاری کارا، قدرتمند و اقتصادی در کنترل توان عبوری از خطوط انتقال، نقشی اساسی در مدیریت تراکم ایفا می کنند. جایابی و تنظیم پارامترهای ادوات facts جهت دستیابی به اهداف مورد نظر حائز اهمیت است. در این رساله به منظور کاربرد ادوات facts در مدیریت تراکم، قابلیت های tcsc بررسی شده است. برای تنظیم بهینه tcsc و تعیین مکان مناسب آن برای مدیریت و کاهش تراکم انتقال در محیط تجدید ساختاریافته، یک روش بر مبنای قیمت حاشیه-ای محلی(lmp) و استفاده از پخش بار بهینه (opf) در ترکیب با tcsc استفاده شده است. این روش بر روی سیستم های 14 باسه و 30 باسه ieee پیاده شده است. نتایج حاصل از شبیه سازی تأثیر مکان مناسب tcsc را در کاهش هزینه کل در محیط های تجدید ساختار یافته به خوبی نشان می دهد.

تجدید ساختار سبب تغییر در نحوه ی طراحی، بهره برداری و تصمیم گیری در سیستم های قدرت گردیده است. یکی از اهداف اساسی تجدید ساختار در صنعت برق ایجاد امکان سرمایه گذاری در این صنعت و افزایش بهره وری سیستم می باشد. روند تجدید ساختار و برخی ویژگی های تولیدات پراکنده از جمله پایین بودن هزینه و ریسک سرمایه گذاری، فرصت مناسبی را در اختیار این تکنولوژی ها جهت توسعه ظرفیت و افزایش میزان نفوذ در شبکه قرار داده، به گونه ای که این تولیدات به عنوان یکی از مهم ترین راه کارها جهت تأمین انرژی مورد نیاز مشترکین گردیده است. استفاده از واحدهای تولید پراکنده به دلیل مدت زمان کوتاه نصب و ورود به مرحله بهره برداری این نیروگاه ها، قابلیت انعطاف ویژه ای به برنامه ریزی توسعه شبکه تولید می هد. در این میان انتخاب نوع و مکان واحد تولید پراکنده بایستی بر اساس یک برنامه اقتصادی صورت پذیرد تا سودآوری سرمایه گذاری در این بخش برای سرمایه گذاران تضمین گردد. در این پایان نامه مکان یابی واحدهای تولید پراکنده بر اساس شرایط بار در طول بازه سالیانه و با بهره گیری از منحنی تداوم بار مورد توجه قرار گرفته است. علاوه براین برای ارزیابی اقتصادی طرح های توسعه نیز از روش آنالیز حساسیت و ارزش سرمایه گذاری استفاده شده است. روش پیشنهادی بر روی شبکه 24 شین و 14 شین ieee انجام شده است.

در سال های اخیر با توجه به رشد میزان بار و هزینه بالای احداث نیروگاه ها و خطوط انتقال، شبکه های قدرت بعضاً در نزدیکی حاشیه پایداری ولتاژ خود بهره برداری می شوند و لذا این شکل از پایداری در سال-های اخیر بسیار مورد توجه قرارگرفته است. دلیل اصلی ناپایداری ولتاژ، عدم توانایی سیستم قدرت در تامین توان راکتیو مورد تقاضا است. به همین منظور، جبران سازی توان راکتیو در شبکه های قدرت جهت جلوگیری از فروپاشی ولتاژ و کاهش تلفات از اهمیت خاصی برخورداراست. در این میان سیستم های انتقال جریان متناوب انعطاف پذیر facts))، راه-حلی مناسب جهت جبران سازی توان راکتیو به منظور برقراری پایداری ولتاژ می باشد.statcom (جبران سازسنکرون استاتیکی توان راکتیو) یکی از انواع مهم ادوات facts می باشد، که نقش موثری در پایداری ولتاژ دارد. نقش اصلی statcom در واقع پشتیبانی ولتاژ در نقاط بحرانی است. تحلیل پایداری ولتاژ از دو منظر استاتیکی و دینامیکی قابل بررسی است. معمولاٌ دینامیک های سیستم که بر پایداری ولتاژ اثر می گذارند، کند هستند، بنابراین بسیاری از جنبه های مسئله را می توان به طور موثر با به کارگیری روش های استاتیکی تحلیل کرد و عوامل موثر بر ناپایداری ولتاژ را شناسایی نمود. در این پایان نامه، تأثیر statcomدرشبکه های قدرت، با هدف بهبود پایداری استاتیکی ولتاژ و کاهش تلفات بررسی می گردد.سیستم های مورد آزمایش، یک سیستم 9 شینه ویک سیستم عملی 24 شینه می باشند. در گام نخست به منظور تحلیل استاتیکی ولتاژ، statcom در معادلات پخش بارنیوتن رافسون مدل سازی می شود. سپس تحلیل استاتیکی پایداری ولتاژ به روش آنالیز مدال انجام می گردد. به کمک این روش نواحی بحرانی شبکه و در نتیجه بهترین مکان برای نصبstatcom شناسایی می شود. نتایج شبیه سازی ها تأثیر قابل توجه statcomرا در بهبود پایداری ولتاژ، اصلاح پروفیل ولتاژ و کاهش تلفات اکتیو و راکتیو تایید می نمایند.

در این پژوهش مولد القایی تغذیه دوگانه به عنوان پرکاربردترین نوع مولد به کار رفته در توربین های بادی عنوان شده و عملکرد آن مورد بررسی قرار گرفت. با بررسی قوانین جدید کشورهای صنعتی در زمینه نحوه عملکرد مزارع بادی در سیستم های قدرت، نشان داده شد که مولدهای بادی مدرن باید توانایی عملکرد مطلوب در زمان خطا را داشته باشند. منظور از عملکرد مطلوب در مورد مولد بادی به مقدار زیادی اشاره به سرعت پاسخ گویی آن دارد. همچنین نشان داده شد که کنترلرهای pi که عمده استفاده را در dfig دارند به دلیل تاخیر ذاتی خود مقداری کند عمل می کنند. ابتدا برای رفع این تاخیر که ناشی از ترم انتگرال گیر کنترلرpi است، از کنترلر pid استفاده شد. برای این کار کنترل کننده های پیشنهادی در برنامه matlab/simulink طراحی و در مدل dfig که در برنامه موجود است قرار داده شد. نتایج شبیه سازی نشان داد که pid باعث تسریع در رفتار دینامیکی سیستم خواهد شد اما این تسریع در عملکرد کنترلر میزان چشم گیری نیست. از طرف دیگر حساسیت کنترلر pid به اغتشاشات باعث ایجاد نوسانات بیشتر در حالت گذرا می شد. سپس کنترل کننده هیسترزیس پیشنهاد و شبیه سازی شد ، که پاسخ گذرای خوب، سرعت بسیار بالا و ساختمان ساده ای نسبت به کنترل کننده های pi داشته و در تغییرات سریع باد به خوبی واکنش نشان می دهد. نتایج شبیه سازی موید این مطلب بود و نشان داد که hcc به مراتب از کنترلر pi وحتی pid سریع تر است، اما سویچینگ بالا و هارمونیک زیاد از معایب آن بود. بنابراین به دلیل کاهش فرکانس سویچ زنی که ازمشکلات این کنترل کننده است، از کنترلر هیسترزیس بر پایه مقادیر برداری استفاده شد. در شبیه سازی انجام شده ابتدا صحت عملکرد کنترلر در شرایط تغییرات توان اکتیو و رآکتیو مورد بررسی قرار گرفت. سپس مقایسه ای بین آن و کنترلر pi از نظر سرعت عملکرد و پاسخ گذرا انجام گرفت که نشان می داد vbhcc عملکرد بهتری داشت. پس از آن خطای «بلوک تعیین کننده ناحیه» مطرح شده و نشان داده شد که تاثیر آن در عملکرد کلی dfig قابل چشم پوشی است. البته عیب عمده آن فرکانس سویچینگ متغیر بود. برای رفع این عیب از pbhcc استفاده شد و نشان داده شد که این کنترلر دارای خصوصیات خوب hcc می باشد و علاوه بر آن فرکانس سویچینگ کمتری نسبت به vbhcc دارد. در مجموع هر چند در حالتهای گذرا کنترل کننده های هیسترزیس رفتار بسیار سریع و مطلوبی نسبت به کنترلرهای pi دارند اما می توان گفت که در حالت ماندگار هنوز کنترلرهای pi وضعیت بهتر و با ثبات تری دارد. بهرحال با توجه به ماهیت غیر قابل پیش بینی و متغیر قدرت باد به نظر می رسد مولدهای بادی بیشتر در معرض حالات گذرا هستند تا اینکه مانند مولدهای قدیمی مدت زیادی در حالت ماندگار باقی بمانند. پیش بینی می شود با بهینه سازی های بیشتر و رفع نقاط ضعف کنترلرهای هیسترزیس بتوان در آنها این کنترلرها را جایگزین کنترلرهای pi کرد.

استفاده از کنترل کننده های facts مثل svc و sssc می تواند پایداری گذرایی سیستم قدرت را بهبود دهد. این ادوات می توانند در مد پیوسته یا ترکیبی ازمد پیوسته و گسسته کنترل شوند. در حالت مد پیوسته معمولا کنترل کننده تناسبی مورد استفاده قرار می گیرد. در این مقاله عملکرد کنترل کننده های پیوسته دیگر را نیز مورد بررسی قرار می دهیم. دو کنترل کننده pi و lead-lag را نیز مورد بررسی قرار می دهیم. همچنین مقادیر پارامترهای کنترل کننده ادوات facts را نیز برای بهبود پایداری گذرای سیستم قدرت به گونه ای بهینه می کنیم که حداقل زمان نشست را داشته باشیم . بدین منظور از روش بهینه سازیpso استفاده خواهیم کرد. در این مقاله دو معیار زمان رفع خطای بحرانی و منحنی نوسانات زاویه روتور، برای بررسی پایداری گذرای سیستم قدرت در نظر گرفته شده است. این مقاله حاکی از توانایی خوب کنترل کننده های pi و lead-lag برای بهبود زمان رفع خطای بحرانی می باشد. نشان می دهیم که با انتخاب مناسب پارامترهای کنترل کننده های ادوات facts ، کاهش قابل توجهی در زمان نشست خواهیم داشت و پایداری گذرای سیستم قدرت بهبود می یابد. نتایج شبیه سازی برای هر دو سیستم تک ماشینه متصل به شین بینهایت و سیستم چند ماشینه ارائه شده است.

امروزه بانک های خازنی به طور گسترده در سیستم های توزیع استفاده می شود. از جمله مشکلات مربوط به کلید زنی خازنی می توان به هارمونیک رزونانس، اضافه ولتاژ گذرا و تریپ درایوهای سرعت اشاره کرد. با پیشرفت صنعت و به کارگیری تجهیزات الکترونیک، بارهای مصرف کننده حساس تر شدند و تحت تاثیر اغتشاش ناشی از کلید زنی خازنی قرار می گیرند. از این رو باید اغتشاشات ناشی از کلید زنی بانک های خازنی که از مهم ترین اغتشاشات کیفیت توان در سیستم های توزیع است مشخص شود. در این پایان نامه جهت بانک خازنی سوئیچ شونده در سیستم های توزیع ردیابی شده و شاخه ای که بانک خازنی سوئیچ شونده در آن قرار دارد، تعیین شده است. همچنین از یک روش مداری برای تخمین مسافت دقیق بین بانک خازنی سوئیچ شونده و شین شامل دستگاه اندازه گیری استفاده شده است. برای ردیابی و تعیین جهت بانک خازنی سوئیچ شونده از سه شاخص تغییرات ضریب توان، تغییرات شیب ولتاژ و جریان و انرژی جریان شاخه ها استفاده شده است. برای تخمین مسافت بین بانک خازنی سوئیچ شونده و شین اندازه گیری از تغییرات ولتاژ سه فاز قبل و بعد از کلید زنی خازنی استفاده شده است. روش های مطرح شده برای ردیابی و تعیین محل بانک خازنی سوئیچ شونده در سیستم های توزیع بر روی شبکه های تست ieee 13-bus و ieee 34-bus به کمک نرم افزارهای pscad/emtdc و matlab شبیه سازی شده است.

: با رشد روز افزون مصرف توان الکتریکی در جوامع امروزی فشار سنگینی بر شبکه های قدرت وارد می شود. پس بسیار ضروری است که این سیستم ها از نطر بار پذیری انتقال در شرایط بهینه قرار گیرند. از این رو یک راه مناسب برای افزایش بهره وری از ظرفیت فعلی این سیستمها استفاده از سیستم های انتقال انعطاف پذیر (facts) می باشد. این ادوات با کنترل مناسب توان در خطوط انتقال می توانند خطوط پر بار شبکه را در شرایط مناسب قرار داده و در نتیجه آن بار پدیری شبکه را افزایش دهند. جایابی این ادوات بر مبنای مسائل استاتیکی و یا دینامیکی نجام می شود، روش های جایابی متعددی برای این ادوات در شبکه قدرت وجود دارد. svc و tcsc به عنوان دونمونه مهم این ادوات با نصب در شبکه می توانند به ترتیب با تزریق مناسب توان راکتیو به شین شبکه و تغییر راکتانس خط شبکه افزایش بار پذیری را میسر سازند. در این تحقیق تعیین بهترین مکان نصب بر سه قدم مهم استوار است، قدم اول: بر اساس شرایط پیک بار شبکه با استفاده از پخش بار بهینه توسط نرم افزار مطلب شبکه را بدون حضور ادوات facts در شرایط بیشترین بار پذیری انتقال (mtl) قرار می گیرد. قدم دوم: بر مبنای حل مسئله ی پخش بار در قدو اول، توسط دو روش بردار تانژانت و روش ضرایب حساسیت pi ، به ترتیب بهترین مکان نصب svc وtcsc بدست می آید و با ترکیب این کاندیدا های نصب طرح های مختلف نصب ادوات facts در شبکه حاصل می شود سپس با با حل شبکه در حضور این ادوات توسط بسته ی نرم افزاری gams ، برای هر طرح اندازه ی svc و tcsc نصب شده در شبکه در پیک بار جدید محاسبه می شود. قدم سوم: سرانجام با مقایسه ی هزینه سرمایه گذاری هر طرح و میزان افزایش بار پذیری آن موثرترین طرح تعیین می شود. موثرترین طرح، طرحی است که بالاترین بار پذیری و کمترین هزنه را داشته باشد. سرانجام تاثیر بهترین طرح روی پارامتر های مهم شبکه مثل اندازه ولتاژ شین ها و پخش تعادلی توان در شبکه بررسی می گردد.

جریان های جاری شده در یاتاقان های موتور های القائی باعث خرابی زود هنگام قطعات مکانیکی موتور می شوند. در ‏اینورترهای درایوهای ‏القائی مجموع لحظه ای ولتاژ های فاز خروجی صفر نمی باشد. لذا اختلاف پتانسیلی میان نقطه ی ‏نوترال بار و اتصال زمین به وجود می آید که ‏به آن ولتاژ حالت مشترک (‏cmv‏) می گوییم. جریان جاری شده ناشی از این ‏ولتاژ با عبور از عایق های درونی موتور نظیر فواصل هوایی و ‏گریس یاتاقان ها آسیب های جدی به یاتاقان های موتور ‏وارد می سازد.‏ استفاده از روش های مبتنی بر اصلاح الگوی پالس ‏pwm‏ به منظور کاهش ولتاژ حالت مشترک (‏cmv‏) در درایو های ‏‏pwm‏ القائی به جهت عدم تحمیل هزینه های اضافی و همچنین عدم افزایش اندازه ی درایو، مقرون به صرفه است. حذف ‏بردار صفر از الگوی ‏pwm‏ به ‏دلیل تولید بیشترین مقدار ‏cmv، هدف اصلی چنین روش هایی می باشد. این پژوهش به ‏ارائه دو روش برداری حذف بردار صفر از الگوی ‏کلیدزنی اینورتر می پردازد و آن ها را مورد ارزیابی و مقایسه قرار می ‏دهد. روش اول از سه بردار غیر صفر نزدیک به بردار مرجع برای تولید ‏بردار مرجع استفاده می کند. این شیوه علیرغم ‏محدود سازی ناحیه خطی مدولاسیون، خصوصیات مطلوبی در محدوده ی عملکرد مجاز دارد. ‏روش دوم با جایگزینی ‏بردارهای متقابل و یکسان به جای بردارهای صفر در مدولاسیون برداری کلاسیک، ‏cmv‏ را به حداقل ممکن می رساند.‏ نتایج حاصل از شبیه سازی روش های ذکر شده توسط نرم افزار ‏matlab‏ و مقایسه ی میان آن ها از لحاظ هارمونیک های ‏تولید شده در ‏ولتاژ و جریان موتور و هم چنین ریپل ایجاد شده در شکل موج جریان و گشتاور موتور نشان می دهد که هر ‏دو روش تقریباً به یک اندازه ‏هارمونیک ولتاژ و جریان تولید می کنند که البته میزان آن از هارمونیک روش ‏pwm‏ برداری ‏بیشتر است. از طرفی مقایسه ی میان شکل ‏موج های جریان و گشتاور از لحاظ ریپل به وجود آمده، برتری روش اول را به ‏اثبات می رساند. در مجموع با مقایسه ی شاخص های اثرگذار در ‏کیفیت مدولاسیون، روش اول برای ناحیه ی بالای شاخص ‏مدولاسیون (‏‎?3/3<mi<?3/2‎‏) کارائی بهتری نسبت به روش دوم خواهد ‏داشت. در مقابل با توجه به عدم خطی بودن روش ‏اول به ازاء شاخص های پایین مدولاسیون، روش دوم بهترین گزینه ی ممکن جهت ‏کاهش ولتاژ حالت مشترک در این ناحیه ‏خواهد بود.‏

تراکم و اضافه بار در خطوط همواره یکی از مشکلات اساسی بهره برداری شبکه قدرت می باشد. از پیآمدهای این مسئله در سیستم های تجدید ساختار یافته می توان به جهش های ناگهانی قیمت در برخی نواحی، افزایش قدرت بازار و کاهش رقابت در بازار اشاره کرد. ادوات facts به عنوان ابزاری کارا، قدرتمند و اقتصادی در کنترل توان عبوری از خطوط انتقال، نقشی اساسی در مدیریت تراکم ایفا می کنند. جایابی و تنظیم پارامترهای ادوات facts جهت دستیابی به اهداف مورد نظر حائز اهمیت است. در این رساله به منظور کاربرد ادوات facts در مدیریت تراکم، قابلیت های tcsc بررسی شده است. برای تنظیم بهینه tcsc و تعیین مکان مناسب آن برای مدیریت و کاهش تراکم انتقال در محیط تجدید ساختاریافته، یک روش بر مبنای قیمت حاشیه-ای محلی(lmp) و استفاده از پخش بار بهینه (opf) در ترکیب با tcsc استفاده شده است. این روش بر روی سیستم های 14 باسه و 30 باسه ieee پیاده شده است. نتایج حاصل از شبیه سازی تأثیر مکان مناسب tcsc را در کاهش هزینه کل در محیط های تجدید ساختار یافته به خوبی نشان می دهد.

در این تحقیق، یک مدل برنامه ریزی بلندمدت سیستم توزیع در محیط تجدید ساختار یافته، با در نظر گرفتن قیود فنی و اقتصادی و از دید شرکت توزیع ارایه شده است. تمام تجهیزات شبکه، شامل فیدرها، پست، اینترتای و تولیدات پراکنده با مالکیت شرکت توزیع یا شرکت های تولید توان کوچک و با تکنولوژی های مختلف، به عنوان متغیرهای مسأله مورد بررسی قرار گرفته و یک روش جامع برای برنامه ریزی بلندمدت سیستم توزیع ایجاد شده است. علاوه بر اینکه انرژی تغذیه نشده به عنوان پارامتر قابلیت اطمینان، به عنوان قسمتی از تابع هدف محاسبه شده است، عدم قطعیت در دسترس پذیری عناصر سیستم توزیع و عدم قطعیت در بار نیز در مسأله بررسی شده اند. برای شبیه سازی عدم قطعیت ها، از روش مونت کارلو استفاده شده است. پیاده سازی فرمولاسیون مدل پیشنهادی روی سیستم توزیع 32 شینه، در نرم افزار gams، تایید کننده ی کارایی مدل ارایه شده در شبیه سازی و بررسی تأثیر تغییرات قیمتی و سیاستی، در طرح نهایی سیستم توزیع، هزینه ی کل، مقدار آلودگی و نیز سطح نفوذ تولیدات پراکنده در سیستم توزیع می باشد. نتایج بدست آمده، به استفاده از اینترتای، برای کاهش هزینه ی کل شرکت توزیع تأکید دارد. از طرفی، دیده شد که با استفاده از سیاست تعیین سقف مجاز برای آلودگی و جریمه برای آلودگی-های مازاد، علاوه بر کاهش مقدار آلودگی کل تولید شده توسط سیستم توزیع، سطح نفوذ توربین های بادی در سیستم توزیع نیز افزایش چشمگیری خواهد داشت. همچنین، دیده شد که استفاده از سیستم های فوتوولتاییک، برای تولید انرژی الکتریکی، برای شرکت های توزیع مقرون به صرفه نبوده و بدون وجود سیاست های تشویقی و یا اجبارهای حکومتی، تمایلی به نصب این نوع از تولید پراکنده وجود نخواهد داشت. همچنین، در این تحقیق تأثیر دو دسته از تجهیزات شبکه ی هوشمند، شامل تجهیزات موثر بر دسترس پذیری عناصر سیستم توزیع و تجهیزات موثر بر شیفت بار، بر طرح نهایی برنامه ریزی سیستم توزیع بررسی شده است. نتایج حاصل نشان می دهند که سرمایه گذاری برای هوشمند سازی سیستم توزیع باعث کاهش هزینه های شرکت توزیع می شوند. البته، تجهیزات شبکه ی هوشمند موثر بر مدیریت طرف بار که با افزایش مشارکت مصرف کنندگان در مدیریت مصرف انرژی خود، بار را از ساعت های پیک بار به ساعت های بار کم شیفت می دهند تأثیر بسیار بیشتری بر کاهش هزینه ی شرکت توزیع در مقایسه با تجهیزات شبکه ی هوشمند موثر بر دسترس پذیری عناصر سیستم دارند.

امروزه فشار روزافزون در جهت بهره برداری حداکثر از سیستم های انتقال موجود و توسعه انواع جدید جبران کننده های استاتیکی و قابل کنترل توان راکتیو، لزوم استفاده از خازن های موازی در سیستم توزیع را بیش از پیش آشکار ساخته است. از این رو جایابی بهینه خازن در شبکه های توزیع، به منظور کاهش تلفات شبکه، بهبود پروفایل ولتاژ، کاهش بار راکتیو خط و اصلاح ضریب توان، یکی از مهم ترین مسائل طراحی و کنترل سیستم های قدرت می باشد. در این پایان نامه مسئله جایابی بهینه خازن های موازی در سیستم توزیع فشارمتوسط با نگرش به تجدیدساختار در بازار برق مورد بررسی قرار گرفته است. در این سناریو جدید به اپراتور شبکه توزیع این امکان داده می شود که انرژی راکتیو را به عنوان یک سرویس قابل فروش به سیستم انتقال در نظر بگیرد. بنابراین اپراتور شبکه توزیع فشارمتوسط با در نظر گرفتن دو هدف عمده کاهش تلفات توان حقیقی و حداکثرنمودن بازگشت سرمایه لازم برای نصب سیستم جبران ساز توان راکتیو، موقعیت، تعداد و ظرفیت بهینه بانک های خازنی را به دست می آورد . با توجه به اینکه نتایج حاصله تا حد زیادی تحت تاثیر پارامتر" مقدار اقتصادی انرژی راکتیو "می باشند ، مسئله بهینه سازی برای مقادیر مختلف این پارامتر فرمول بندی می شود و پس از ارزیابی تابع هدف و اجرای الگوریتم بهینه سازی برای هر مقدار این پارامتر، آرایش و ظرفیت بهینه خازن ها در گره های بار شبکه به دست می آید. ضمناً با استفاده از تابع هدف تعریف شده در این تحقیق، می توان قیمت آستانه فروش انرژی راکتیو را به دست آورد. با به دست آوردن مقدار آستانه این پارامتر و با فروش انرژی راکتیو تولیدی در شبکه توزیع با قیمتی بیش از قیمت آستانه به شبکه انتقال، سرمایه گذاری در نصب بانک های خازنی برای اپراتور شبکه توزیع سودآور خواهد بود .

مسئله در مدار قرار گرفتن واحدهای نیروگاهی در برنامه ریزی عملکرد روزانه سیستم های قدرت نقش اساسی ایفا می کند. لازم است اپراتورهای سیستم برای تعیین ذخیره چرخان اقتصادی جهت عملکرد ایمن سیستم قدرت ، مطالعات زیادی انجام دهند، هدف مسئله درمدار قرار گرفتن واحدها حداقل نمودن هزینه عملکرد واحدهای تولیدی در طول مدت زمان برنامه ریزی، با توجه به قیود سیستم و واحدها می باشد. یک الگوریتم سرد شدن فلزات جدید با تعداد معینی زنجیره مارکوف و پخش بار اقتصادی دینامیکی ترکیب شده و برای حل مسئله در مدار قرار گرفتن واحدهادر کوتاه مدت توسعه یافته است . پخش بار اقتصادی دینامیکی برای بکار گیری قیود نرخ شیب در حل مسئله در مدار قرار گرفتن واحدها استفاده شده و قوانین جدیدی نیز برای تنظیم پارامترهای کنترل الگوریتم سرد شدن فلزات بکار گرفته می شود .در حقیقت قیود نرخ شیب بصورت قیود اصلاح شده توان تولیدی واحد ها برای انجام یک توالی از پخش بار های اقتصادی پیشرو و پس رو معمولی بکار برده می شوند اما بخش اساسی این پایان نامه ارائه روشی جدید برای بکار گیری تاثیر دسترس ناپذیری واحدهای تولیدی و همچنین عدم قطعیت پیش بینی بار در حل مسئله در مدار قرار گرفتن واحدهای نیروگاهی می باشد، پارامترهای بالا به منظور تعیین ظرفیت ذخیره چرخان در هر ساعت از دوره پخش بار اقتصادی دینامیکی و حفظ سطح قابل قبولی از قابلیت اعتماد در نظر گرفته می شوند. ارزیابی ظرفیت ذخیره چرخان با بکار گیری قیود قابلیت اعتماد بر اساس اندیس های انرژی فراهم نشده انتظاری و احتمال کاهش بار انجام می شود،در این روش ظرفیت ذخیره چرخان لازم بطور موثری بر اساس سطح مطلوبی از قابلیت اعتماد برنامه ریزی می شود. این مسئله با الگوریتم سردشدن فلزات، پاسخ های بسیار نزدیکی به پاسخ بهینه را ارائه می دهد.

امروزه با افزایش بار و گسترش شبکه های قدرت سطح جریان اتصال کوتاه در باس بارها افزایش پیدا کرده است. افزایش ظرفیت خطوط انتقال و به هم پیوستگی زیاد شبکه ها باعث شده است که در لحظه اتصال کوتاه جریان بسیار زیادی از مسیرهای مختلف به محل اتصال کوتاه ریخته شود. این در حالی است که بریکرهای قدرت باید توانایی قطع این جریان بالا را داشته باشند. در این پایان نامه روشی برای کاهش و رله دیستانس در محل نوترال تراسفورماتور شبک ههای قدرتی که ترانس آنها (tcr) این جریان توسط نام zc-tcr و به اختصار tcr مستقیماً زمین شده معرفی شده است. ما این روش را کنترل ناحی های تقسم شده است fix-zc-tcr و ras-zc-tcr گذاری نموده ایم. در این روش که خود به دو صورت م یتوان جریان اتصال کوتاه و همچنین مقدار اضافه ولتاژها در فازهای سالم را با توجه به محل خطا کنترل کرد بطوری که کلیدهای قدرت قادر به قطع این جریان باشند و اضافه ولتاژها ایجاد شده برای عایق ترانسفورماتور قابل تحمل باشند.