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.

چکیده: پیشرفت چشمگیر تکنولوژی ادوات الکترونیک قدرت در دهه های اخیر زمینه را برای کاربرد صنعتی درایوهای القایی پر بازده فراهم نموده است؛ به گونه ای که در بخشهای مختلف صنعت درایوهای سنتی جریان دائم بتدریج جای خود را به این درایوها داده اند و هم اکنون کاربرد این تکنولوژی در صنعت حفاری مورد توجه قرار گرفته است. در این پژوهش کاربرد الگوریتمهای مختلف کنترل برداری درایوهای القایی در دستگاههای حفاری چاههای نفت و به طور خاص در درایو محرک پمپ سیال حفاری بررسی شده است؛ برای این منظور با انجام آزمایشهای عملی بر روی درایو پمپ سیال مدل بار را بدست آورده و سپس در محیط شبیه سازی سیمولینک نرم افزار matlab به شبیه سازی الگوریتمهای مختلف کنترل برداری- الگوریتم کنترل مستقیم گشتاور و روش جهت دهی شار- در شرایط بار مذکور می پردازیم. درایوهای مختلف از نظر پاسخ سرعت، گشتاور،جریان و .... بررسی می شوند تا مناسبترین درایو جایگزین شناسایی گردد. نتایج شبیه سازی گویای این واقعیت است که روشهای کنترل برداری علاوه بر تامین نیازمندیهای سیستم از نظر پارامترهای بهره برداری بسیار مقرون به صرفه می باشند.

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.

هدف اصلی این رساله بیان روشی موثر برای برنامه ریزی تعمیرات واحدهای تولیدی در سیستم های قدرت تجدید ساختار شده از دیدگاه شرکت های تولید gencos) ) برق در حضور واحدهای تولیدی بادی و سپس هماهنگی آن با برنامه ریزی به مدار آمدن نیرو گاه ها ،مبتنی بر قیمت می باشد. در یک محیط تجدید ساختار شده شرکت های تولید برق و شبکه انتقال هر کدام به دنبال ماکزیمم کردن سود خودشان می باشند. هدف ما تعمیر واحدهای تولید در نزدیک ترین زمان ممکن و به نحوی می باشد که سود از دست رفته واحدهای تولید در طول دوره تعمیرات و نگهداری حداقل گردد. در این جا تاثیر پارامترهای مهم واحدهای بادی مانند متوسط سرعت روزانه باد و منحنی مشخصه تولید انرژی الکتریکی توسط واحد بادی نیز بررسی شده است. در این رساله ما یک روش مبتنی بر برنامه ریزی عدد صحیح ترکیبی(mip) را برای یافتن یک برنامه ریزی بهینه برای تعمیرات پیشگیرانه واحدهای تولیدی در یک سیستم تجدید ساختار شده به کار گرفته ایم. قیود مختلفی مانند رزرو چرخان، طول دوره تعمیرات، نیروی انسانی مورد نیاز جهت تعمیرات و نرخ خروج اضطراری واحدها در محاسبات در نظر گرفته شده اند.در نهایت خروجی برنامه ریزی تعمیرات واحدهای تولید که یک برنامه ریزی بلندمدت می باشد برای انجام برنامه ریزی کوتاه مدت واحدهای تولید که در واقع برنامه-ریزی مشارکت واحدهای تولید مبتنی قیمت است، استفاده می شود. الگوریتم پیشنهاد شده روی سیستم 24 شینه ieee- rts مورد ارزیابی قرار گرفته است.

در این پایان نامه بهبود عملکرد دینامیکی سیستم های قدرت چند ناحیه ای در محیط تجدید ساختار یافته، در حضور یکی از ادوات facts سری به نام جابه جاگر کنترل شده با تریستور، مورد بررسی قرار گرفته است. سیستم مورد مطالعه، یک سیستم قدرت دو ناحیه ای گرمابی به هم پیوسته است که از طریق یک خط ارتباطی به یکدیگر متصل شده اند. در این جا، ابتدا با استفاده از جابه جاگر فاز، سعی در بهبود عملکرد دینامیکی سیستم شامل بهبود در تغییرات فرکانس نواحی و توان خط ارتباطی میان نواحی داریم. اما از آن جایی که بار همواره در حال تغییر است، به منظور بهینه کردن تنظیمات مربوط به کنترل کننده های انتگرالی نواحی، از کنترل کننده های هوشمند نظیر کنترل کننده منطق فازی بهره جستیم. این سیستم قدرت دو ناحیه ای با توجه به موارد گفته شده،تحت شرایط خطا (در این جا تغییر پله ای بار به میزان 1%) قرار گرفته و مدارهای شبیه سازی شده آن ارائه شده اند. نتایج شبیه سازی بیانگر بهبود عملکرد دینامیکی سیستم و کاهش نوسانات فرکانس و توان خط ارتباطی هستند. در پایان نیز یکی دیگر از مسائل مطرح در سیستم های قدرت تحت عنوان تولید پراکنده مورد بررسی قرار گرفته و تأثیر آن را بر عملکرد سیستم مورد مطالعه مورد ارزیابی قرار می دهیم. نتایج شبیه سازی اثر آشکار تولید پراکنده بر میرایی نوسانات سیستم را نشان می دهد.

افزایش نگرانی در مورد آلودگی محیط زیست و کاهش منابع نفتی زمینه را برای بکارگیری خودروهای هیبرید الکتریکی به عنوان جایگزین خودروهای متداول در سیستم حمل و نقل فراهم نموده است. این خودروها علاوه بر بکارگیری موتور احتراقی، از موتور الکتریکی نیز برای حرکت خودرو استفاده می کنند. انتخاب محرک الکتریکی مناسب، نحوه کنترل موتور الکتریکی و طراحی یک کنترل کننده که بتواند اهداف کنترلی مورد نظر را برآورده کند، از مهمترین موضوعات مورد بحث در ساخت خودرو است. سه موتور الکتریکی متداول در صنعت خودروسازی با توجه به حاصل ضرب دو پارامتر ضریب ویژگی و ضریب اهمیت مقایسه شدند. با توجه به انتخاب موتور سوئیچ رلوکتانس به عنوان محرک مناسب برای خودرو، کنترل درایو آن به روش dtc با به کارگیری کانورتر چهار سطحی و ditc با بکارگیری کانورتر پنج سطحی ارائه شده است. در روش های پیشنهادی ضمن کنترل درایو موتور سوئیچ رلوکتانس، سعی شده تا ریپل گشتاور خروجی این موتور نیز کاهش یابد. برای کنترل خودرو از یک کنترل کننده فازی استفاده شده است. این کنترل کننده با توجه به سیگنال های دریافتی از خودرو، مقادیر مرجع را برای موتور الکتریکی تولید می کند. این کنترل کننده قادر است علاوه بر حفظ شارژ باتری در یک سطح مطلوب، از میزان سوخت خودرو نیز بکاهد. نتایج بدست آمده نشان دهنده عملکرد مطلوب خودرو در دو سیکل استاندارد ftp75urban و ftp75highway است.

امروزه با پیشرفت تکنولوژی، میزان بارهای غیرخطی افزایش پیدا کرده است. افزایش تعداد بارهای غیرخطی نظیر انواع یکسوکننده های الکتریکی، مبدل های قدرت فرکانسی و به کارگیری ادوات نیمه هادی و تجهیزات الکترونیک قدرت نظیر مبدل-های ac به dc و کوره های قوسی، لامپ های کم مصرف و بسیاری از تجهیزات دیگر در شبکه قدرت که توسط مشترکین صنعتی، تجاری و خانگی مورد استفاده قرار می گیرد، میزان هارمونیک های ولتاژ و جریان شبکه را به شدت افزایش داده و باعث ایجاد تلفات و شکل موج غیرسینوسی در پایانه ترانسفورماتورها می شود. کارکرد ترانسفورماتور در شرایط غیرسینوسی باعث افزایش تلفات و افزایش دمای کار ترانسفورماتور و در نتیجه تخریب عایقی و کاهش عمر مفید ترانسفورماتور و کاهش کیفیت توان می شود. لذا مطالعه رفتار ترانسفورماتور در این شرایط و ارائه راهکارهایی برای جلوگیری از اثرات مخرب هارمونیک ها برروی ترانسفورماتور حائز اهمیت است. تحلیل های گذشته عمدتاً محدود به عملکرد متقارن و متعادل ترانسفورماتورها بوده است و اکثر مدلهای هارمونیکی ترانسفورماتور، تحت وضعیتهای متقارن فرض شده است. زمانی که ترانسفورماتور تحت جریان ها و ولتاژهای غیرسینوسی عمل می کند مقدار توان خروجی پلاک ترانسفورماتور کاهش پیدا می کند، بنابراین توان نامی ترانسفورماتور مجاز نمی باشد. این می تواند به واسطه محدود کردن تلفات کل ترانسفورماتور درهر بار غیرخطی برای تلفات نامی در ولتاژ و جریان سینوسی بدست آید. دراین روش محتوای هارمونیکی را کاهش نمی دهند و تنها برای رسیدن به کارکرد بهتر و امن تر ترانسفورماتور، مقدار بارگذاری مطمئن آن را درهنگام حضور هارمونیک ها کاهش می دهند. چهار روش ضریب k ، ضریب تلفات ، تلفات هارمونیکی اندازه گیری شده و محاسبه تلفات هارمونیکی برای تخمین کاهش توان ترانسفورماتور مورد استفاده قرار می -گیرد. در این پایان نامه، مدل اصلاح شده ای معرفی شده است که تحت تحریک غیرسینوسی و با وجود بارهای غیرخطی و غیرخطی بدون هسته ترانسفورماتور عمل می کند و تلفات اضافی را تعیین و به تخمین کاهش بار برای حفظ عملکرد مطمئن براساس نا متعادل بودن بار می پردازد

با گسترش روز افزون جوامع انسانی و توسعه صنعتی جوامع مختلف، نیاز به منابع انرژی، در حال افرایش است. از سویی دیگر منابع فسیلی درجهان رو به اتمام هستند. از این رو در سالهای گذشته، گرایش به استفاده از منابع نوین و تجدیدپذیر انرژی، رو به فزونی است. یکی از ارزان ترین و در دسترس ترین منبع تجدیدپذیر انرژی ، انرژی باد است. ژنراتور القایی از دو سو تغذیه به خاطر مزایایی که دارد در نیروگاه های بادی بسیار مورد توجه قرار می گیرد. روش های زیادی برای کنترل dfig ارائه شده است که از میان آن ها روش کنترل مستقیم توان به دلیل دینامیک بالا، عملکرد قوی و سادگی پیاده سازی آن در سال های اخیر بسیار مورد توجه قرار گرفته است. از این رو در کنترل dfig از این روش استفاده می شود. کنترل مستقیم توان به گونه های مختلفی صورت می گیرد که در این پایان نامه روش کنترل مستقیم توان با استفاده از جدول کلیدزنی بهینه و روش پیشگویانه مورد بررسی قرار گرفته است. با استفاده از الگوریتم پیشگویانه، کنترل توان با دقت بیشتری صورت می پذیرد و عیب اصلی استفاده از جدول کلیدزنی بهینه که همان فرکانس کلیدزنی متغیر است، برطرف می شود.

در سیستم های قدرت، توان اکتیو و راکتیو توسط ژنراتورها تولید و به وسیله ی خطوط انتقال به مصرف کنندگان منتقل می شود. این توان میزانی از ظرفیت ژنراتورها و خطوط را اشغال می کند. با تولید توان راکتیو در نزدیکی مصرف کنندگان، علاوه بر آزادسازی ظرفیت خطوط و تجهیزات، می توان به همراه بهبود پروفیل ولتاژ، تلفات را کاهش داده و در جهت صرفه ی اقتصادی برای مصرف کنندگان و تولیدکنندگان انرژی اقدام نمود. شناخته شده-ترین روش اقتصادی برای تامین توان راکتیو لازم برای بارهای پس فاز، استفاده از خازن های موازی است. روش-های گوناگونی برای جایابی خازن ها در سیستم توزیع ارائه شده است که هر کدام سعی بر کاهش هزینه های ناشی از تلفات سیستم برای مصرف توان راکتیو دارند. در ضمن، فروش توان راکتیو در شبکه های تجدید ساختار یافته موجب سودآوری نیز می شود. جایابی بهینه بانک های خازنی، یک مسئله ی ترکیبی است که در آن می بایست مکان و ظرفیت بانک های خازنی با مقادیر ناپیوسته تعیین شوند بطوریکه حداکثر سود حاصل شود و قیود اعمالی به ولتاژ و دیگر پارامترها نیز برقرار باشند. در این تحقیق علاوه بر بررسی پروفیل ولتاژ و نیز سودآوری حاصل از خازن گذاری، مسئله ی هارمونیک های موجود در سیستم نیز به طور همزمان بررسی شده است. همچنین جبران توان راکتیو با آرایش بهینه خازن ها، هزینه های ناشی از هارمونیک ها را حداقل ساخته است. این امر در یک سیستم تجدید ساختار یافته صورت گرفت که باعث پیچیدگی مسئله شد. لذا برای حل و بررسی مسئله از روش الگوریتم ژنتیک استفاده و ملاحظه گردید که در یک سیستم تجدیدساختاریافته، فروش توان راکتیو حاصل از خازن گذاری با قیمت مناسب، باعث سودآوری می شود. از طرفی با لحاظ کردن هارمونیک ها در تابع هدف، اندازه ی خازن های مورد نیاز افزایش یافت.

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.‏

تجدید ساختار شبکه‏های قدرت مبحث جدیدی را در بحث برنامهریزی توسعه این شبکه وارد کرده که با تفکیک بخش تولید و انتقال، باعث بروز و افزایش عدم‏قطعیت در‏ اطلاعات ورودی مسئله برنامه‏ریزی شبکه شده‏است؛ در این شرایط نیازی جدی برای ارائه مدل‏‏های برنامه‏ریزی سازگار با نیازمندی‏های جدید شبکه‏های قدرت احساس می شود. از دیدگاه بهره بردار و نهاد برنامه ریز سیستم قدرت، معیار بهینگی یک طرح توسعه ممکن است با معیار بهینگی طرح ‏های توسعه پیشنهادی شرکت های تولید و شرکت‏های انتقال متفاوت و شاید در برخی موارد نیز متناقض باشد. از آن جا که نهاد برنامه ریز به عنوان مرجع تایید کننده طرح نهایی توسعه شبکه شناخته می شود، طرح ‏های بهینه شرکت ‏های تولید و انتقال توسط نهاد برنامه ریز سیستم قدرت پالایش خواهند شد. در این پروژه مدلی برای برنامه‏ریزی توسعه شبکه انتقال، مبتنی بر مدل بهینه سازی تک هدفه ارائه شده که قادر است تاثیر عدم قطعیت ها را در مسئله برنامه‏ریزی در نظر بگیرد. تابع هدف در نظر گرفته شده مربوط به هزینه‏های بهره برداری، هزینه‏‏های احداث خط ها و میزان بار تامین نشده بوده و توسط روابط مربوط به پخش بار بهینه و حداکثر توان انتقالی خط ها محدود می شود. عدم‏قطعیت مد نظر قرار گرفته، عدم قطعیت در میزان بار برای سال افق است؛ برنامه‏ی پیشنهادی با ارائه چند طرح که از بین طرح‏های توسعه ممکن که دارای حداقل هزینه می‏باشند، می‏تواند طرح‏هایی را معرفی کند که در مقابل تمامی سناریو‏های مورد نظر مقاوم باشند و در ادامه با تحلیل و بررسی قابلیت اطمینان و هزینه گرفتگی خط ها در هر یک از طرح‏ها، بهینه ترین طرح را انتخاب می کند. در مدل برنامه‏ریزی ارائه شده این امکان وجود دارد که اهداف و نیازمندی‏های ذینفع‏های مختلف در نظر گرفته شود و با دخیل کردن میزان احتمال رخداد هر یک از سناریوها در انتخاب طرح نهایی، طرحی را به عنوان طرح قابل اجرا برگزید که برای ذینفع‏های با درجه اهمیت بیشتر و سناریو‏های با احتمال رخداد بالاتر، کارائی موثر و بهتری داشته باشد.

چکیده: در این پایان نامه، یک الگوریتم جدید برای حفاظت دیجیتالی ترانسفورماتور قدرت ارائه شده است. طرحی مبتنی بر شبکه دوترمیناله برای تمایز جریان های هجومی از خطا های داخلی(وخطاهای خارجی) در ترانسفورماتور قدرت پیشنهاد می گردد. باحذف رابطه شار متقابل در معادله حلقه ترانسفورماتور، یک شبکه دو ترمیناله بدست می آید که فقط شامل مقاومت سیم پیچی واندوکتانس نشتی است. بر طبق اختلاف مطلق توان اکتیو (adoap)داده شده و توان مصرف شده توسط شبکه دو ترمیناله ،معیار شناخت خطای داخلی بدست می آید. این روش، از حضور جریان های هارمونیکی برای جلوگیری از عملکرد رله (حفظ وضعیت رله) در هنگام جریان های هجومی استفاده نمی کند. از این گذشته، این روش نه نیازی به اطلاعات منحنی b – h دارد و نه نیازمند دانستن اطلاعات شار متقابل و اتلاف آهن می باشد. الگوریتم گفته شده با استفاده از نرم افزار matlab مدل شده است. نتایج مطالعات نشان می دهد که طرح حفاظت به کمک شبکه دو ترمیناله، خطای داخلی و خارجی را از جریان هجومی به خوبی تشخیص می دهد. در این روش با استفاده ازقدر مطلق تفاضل توان اکتیو داده شده به ترانس و توان اکتیو مصرف شده در ترانس به این مهم دست می یابیم. در ابتدا تئوری اساسی در مورد شبکه دو ترمیناله شامل فقط مقاومت سیم پیچی و ایندوکتانس نشتی مطرح می شود. توان ها ی اکتیو داده شده به شبکه دو ترمیناله و توان های تلف شده توسط شبکه دو ترمیناله با هم مقایسه می شوند و سپس برای ایجاد معیارها و ضوابط بکار می روند. در نهایت قابلیت اطمینان، میزان حساسیت و سادگی محاسبات روش پیشنهادی بوسیله نتایج شبیه سازی ها مورد تایید قرار می گیرد. نمونه های تست شبیه سازی جریان هجومی و خطای خارجی وخطای داخلی به منظور تست عملکرد روش پیشنهادی در شرایط مختلف استفاده شده است.

توسعه پایدار تامین انرژی و خصوصی سازی بازار آن باعث می شود که نفوذ تولید پراکنده در شبکه های توزیع آینده قابل توجه باشد. همچنین به احتمال زیاد شبکه کنترل کافی روی مکان و تعداد منابع تولید پراکنده نداشته باشد و به صورت ارادی باشند. هماهنگی ادوات حفاظتی شبکه های توزیع شعاعی با حضور تولید پراکنده از بین می رود. لذا تعیین مکان خطا در چنین شبکه های کار بحث برانگیزی است. هدف از این پایان نامه ارائه روشی کلی برای تعیین مکان خطا در این گونه شبکه های بدون وابستگی به ادوات حفاظتی و مدل کردن منابع تولید پراکنده فارغ از نوع و واسطه ی اتصال آن ها به شبکه، درون الگوریتم مکان یابی خطا است. در این روش بر اساس تکنیک های اندازه گیری و ماتریس امپدانس شبکه طی بررسی دو الگوریتم مکان دقیق خطا مشخص می شود. برای این منظور از ارسال فازور ولتاژها و جریان های همزمان شده به مرکز کنترل توسط واحدهای اندازه گیری فازور که در محل اتصال منابع به شبکه نصب شده اند استفاده می شود. درالگوریتم اول خطوط کاندیدای خطا تعیین می شوند. سپس، توسط الگوریتم دوم مکان دقیق خطا مشخص می گردد. با استفاده از نرم افزار digsilent و matlab روش پیشنهادی برای تمام خطاها با مقاومت خطای مختلف روی نقاط مختلف یک شبکه توزیع 38 باس نمونه تست شده است.

در این پایان نامه مسئله کنترل ولتاژ و فرکانس و تأمین توان مورد نیاز بار در شبکه میکرو، مورد بررسی قرار می گیرد. برای کنترل بهتر، تولیدات پراکنده با واسطه اینورتر به شبکه میکرو متصل می شوند. لذا هدف اصلی، کنترل اینورترهاست. در مُد متصل به شبکه، واحدهای تولید پراکنده، به گونه ای کنترل می شوند که توان ثابتی را تحویل دهند، در حالی که در مُد جزیره، هدف کنترل، حفظ ولتاژ و فرکانس در محدوده مجاز و تأمین کل توان مورد نیاز بارهاست. برای این منظور از دو کنترل کننده اُفتی استفاده می گردد. هدف اصلی این پایان نامه، طراحی سیستم کنترلی است که امکان کنترل ولتاژ و فرکانس dgهای متصل به اینورتر را در یک شبکه میکرو فراهم آورد. فرض بر این است که بارهای این شبکه میکرو حساس هستند و لذا باید فرکانس و ولتاژ آن ها در محدوده قابل قبولی حفظ شود. هنگامی که شبکه میکرو به شبکه توزیع اصلی متصل است، ولتاژ و فرکانس مرجع سیستم توسط شبکه توزیع تعیین می شود، اما هنگامی که خطایی در شبکه روی می دهد، بریکر pcc قطع می شود و شبکه میکرو از توزیع جدا می شود و دیگر این مراجع وجود نخواهند داشت. لذا اینورترها باید مراجع ولتاژ و فرکانس جدیدی بیابند تا به تولید با کیفیت قابل قبول ادامه دهند. در مد مستقل لازم است که dgها تغییرات توان درخواستی بار را دنبال کنند و کیفیت توان را در محدوده مشخصی نگه دارند. بدین منظور از تکنیک کنترل اُفتی برای سهم بندی توان بین واحدهای تولید پراکنده استفاده می شود. کنترل کننده های اُفتی می توانند فوراً خروجی های توان را جهت پایداری سیستم، تنظیم کنند. هم چنین در این تکنیک برای سهم بندی توان بار بین dgها نیازی به انتقال سیگنال های ارتباطی بین اینورترها وجود ندارد که افزایش قابلیت اطمینان سیستم را به همراه دارد. دو کنترل کننده اُفتی؛ یعنی کنترل کننده های اُفتی سرعت و ولتاژ، برای سهم بندی توان بار بین واحدها، به کار می رود. در این تحقیق، از کنترل کننده های اُفتی مرسوم؛ اُفتی فرکانس در برابر توان اکتیو واُفتی ولتاژ در برابر توان راکتیو ، استفاده می شود.

امروزه با توجه به افزایش بارهای حساس در شبکه های توزیع لزوم بحث کیفیت توان روز به روز بیشتر احساس می گردد. از مهمترین راه حل های بهبود کیفیت توان استفاده از ادوات توان مشتری می باشد، که از بین آنها بازیاب دینامیکی ولتاژ(dvr) جهت جبران افزایش و کاهش ولتاژ کاربرد فراوانی دارد. تشخیص فرکانس پایه تحت شرایط عدم تعادل، نقش تعیین کننده ای در کنترل این تجهیزات دارا می باشد، که معمولاً با استفاده از نوعی حلقه قفل فاز صورت می گیرد. در این پایان نامه به معرفی نوعی حلقه قفل فاز پرداخته شده است، که با استفاده از کنترل تطبیقی و حل معادلات غیر خطی با بهره گیری از روش لیاپانوف و در نظر گرفتن هر دو توالی مثبت و منفی عملیات سنکرون سازی را انجام می دهد. کلیه محاسبات این حلقه قفل فاز در قاب مرجع ثابت صورت می گیرد. این در حالی است که در حلقه قفل فاز متداول، محاسبات در قاب مرجع دوار و تنها با در نظر گرفتن مولفه توالی مثبت و انجام عملیات خطی سازی جهت تخمین زاویه فاز صورت می گیرد. سپس حلقه قفل فاز مورد نظر در الگوریتم کنترلی بازیاب دینامیکی ولتاژ جهت بهبود کیفیت توان استفاده و رفتار آن طی خطا های مختلف در شبکه 13 گره استاندارد ieee مورد بررسی قرار می گیرد. کلیه شبیه سازی ها در این پایان نامه با استفاده از نرم افزار matlab simulink انجام گرفته و نتایج آن به عملکرد مناسب این حلقه قفل فاز تحت شرایط عدم تعادل ولتاژ، هارمونیک ولتاژ، تغییرات فرکانس و خطاهای مختلف اشاره دارد.

در این پایان نامه روش های کنترل برای توزیع مناسب بار بین مبدل های موازی متصل به هم در یک میکروگرید که توسط dgها تغذیه می شوند، بررسی شده است. فرض شده است که میکروگرید در هر دو حالت عملکرد جزیره ای و متصل به شبکه، بارها را تغذیه می کند. یک روش کنترل به منظور بهبود کیفیت توان و پخش بار مناسب در هر دو حالت جزیره ای و متصل به شبکه پیشنهاد شده است. فرض شده است که هر کدام از dgها یک بار محلی دارد که به آن متصل است و می تواند نامتعادل و یا غیرخطی باشد. dgها این اثرات ناتعادلی و غیرخطی بودن بارهای محلی را جبران می کنند. بارهای مشترک نیز به میکروگرید متصل هستند که در شرایط عادی توسط شبکه تغذیه می شوند؛ اما طی فرایند جزیره ای شدن هر کدام از dgها بار محلی خودشان را تغذیه می کنند و بار مشترک را طبق مشخصه های droop بین خودشان توزیع می کنند. مبدل های موازی به منظور تحویل توان حقیقی (و توان راکتیو) به سیستم، کنترل می شوند. در یک سیستم واقعی با وجود فواصلی که بین این مبدل ها وجود دارد ارتباطات بین آنها عملا ممکن است مقدور نباشد، لذا از سیگنال های محلی به عنوان فیدبک برای کنترل مبدل ها استفاده می شود. توزیع توان حقیقی و راکتیو با کنترل دو کمیت مستقل از هم بدست می آید، زاویه و اندازه مولفه اصلی ولتاژ. آنچه از این تحقیق مورد نظر ماست، بهبود کیفیت توان در عملکرد یک میکروگرید در حضور بارهای نامتعادل و غیرخطی است که در آن dgها به عنوان جبرانساز عمل می کنند. این جبرانساز در حالی که توان حقیقی را به شبکه تغذیه می کند، قادر به متعادل سازی بار، جبران هارمونیک و کنترل توان راکتیو است. همچنین تغذیه بارهای محلی را می توان با هر نسبت دلخواه بین شبکه و dg تقسیم کرد. به علاوه بار مشترک که در حالت متصل به شبکه توسط شبکه تغذیه می شود، در حالت جزیره ای به وسیله dgها بین خودشان توزیع می شود.

در محیط تجدیدساختار شده، iso پیشنهادهای قیمت بازیگران بازار را دریافت کرده و در بورس توان برنامه uc را با هدف های بیشینه سازی رفاه اجتماعی و حفظ امنیت سیستم اجرا می کند. این برنامه ی از پیش تعیین شده با محدودیت هایی روبرو است مانند محدودیت انتقال توان در خط ها. محدودیت انتقال توان ممکن است منجر تراکم (پرشدگی) در خط ها گردد. تراکم نیز مانع از اجرای بهینه ترین ترکیب نیروگاه ها برای تولید است که در نتیجه افزایش هزینه ی تولید را در پی دارد. از آنجایی که تراکم ایجاد شده ناشی از محدودیت خط ها و پیکربندی شبکه است، در این پایان نامه با کلیدزنی خط های انتقال و در نتیجه یافتن پیکربندی بهینه شبکه، تراکم برطرف شده و بنابراین اجرای ترکیب بهینه ی تولید امکان پذیر می گردد. در محیط های تجدیدساختار شده، بازیگران تلاش می کنند تا حداکثر استفاده ممکن را از تجهیزات خود به عمل آورند که این امر منجر به عدم قطعیت و کاهش امنیت سیستم می گردد. در نتیجه برای حفظ پایداری ولتاژ پخش بار ac و قید ولتاژ برای شین ها به کار رفته است. برای حفظ امنیت سیستم نیز از معیارهای احتمالاتی قابلیت اطمینان به جای معیارهای قطعی رایج استفاده شده است. این معیارها بر عکس معیارهای قطعی که ماهیت تصادفی پیشامدهای سیستم را بازتاب نمی دهند، یک مصالحه بین قابلیت اطمینان و هزینه ی آن ایجاد می کنند. در انتها، الگوریتم های به کار رفته ارائه شده و نتایج آزمایش این روش بر روی یک شبکه نمونه نشان داده می شود. در این نتایج اثر کلیدزنی انتقال بر هزینه های تولید و قیمت های شین ها به خوبی روشن است.

تراکم خطوط انتقال یکی از مشکلات اصلی بخش انتقال در محیط تجدیدساختاریافته است. این پدیده منجر به از دست رفتن امنیت سیستم قدرت شده و فعالیت های بازار انرژی را محدود می سازد. امروزه به دلیل محدودیت های اقتصادی و زیست محیطی، عموما از روش های نوین برای رفع تراکم خطوط انتقال استفاده می شود. یکی از اقدامات اصلاحی در این زمینه نصب کنترل کننده های facts است، که علاوه بر افزایش پایداری، کاهش تلفات و میراسازی نوسانات و ... منجر به رفع تراکم و کاهش قیمت برق مورد نیاز مصرف کنندگان می شود. upfc یکی از ادوات facts است که با کنترل فلوی توان موجب افزایش قابلیت بارپذیری در کریدورهای سنگین توان می شود. در این راستا مکان یابی و تنظیم بهینه پارامترهای کنترل کننده ها ی facts از اهمیت خاصی برخوردار است. از این رو در این رساله به مکان یابی و تنطیم بهینه پارامترهای upfc با هدف کاهش تراکم و افزایش رفاه اجتماعی پرداخته خواهد شد. روش بهینه سازی یک آنالیز ریاضی است که با استفاده از نرم افزار gams22.4 و dicopt solver حل می شود. فرآیند حل از یک برنامه غیرخطی nlp و یک برنامه غیرخطی مختلط عدد صحیح minlp به منظور حل پخش بار بهینه ac (acopf) در ترکیب با upfc تشکیل شده است. این روش بر روی سیستم های 14 باسه ieee و 24 باسه rts اجرا شده است. نتایج حاصل از شبیه سازی تاثیر مکان مناسب upfc را در رفع تراکم شبکه و در محیط تجدیدساختار شده به خوبی نشان می دهند. به طوری که منجر به افزایش رفاه اجتماعی و کاهش هزینه تولید و قیمت های محلی شده است.

امروزه فروافتادگی ولتاژ به عنوان یکی از مشکلات معمول کیفیت توان، برای بارهای حساس به حساب می آید. فروافتادگی ولتاژ حتی اگر از دو یا سه سیکل تجاوز کند، ممکن است سبب تولید تلفات سنگین شود، از این رو، با استفاده از یک بازیاب دینامیکی ولتاژ (dvr) می توان اکثر فروافتادگی ها را حذف و خطر لغزش بار در طول فروافتادگی ها را به حداقل رساند. dvr، ولتاژهای متناوب مناسب را، زمانی که فروافتادگی ولتاژ تشخیص داده شد، به صورت سری به سیستم توزیع تزریق می کند. هدف از این تزریق ولتاژ، بهبود کیفیت ولتاژ به وسیله تنظیم دامنه ولتاژ، شکل موج و زاویه فاز می باشد. در این پایان نامه یک طرح کنترل چندحلقه، برای بدست آوردن پاسخ سریع و جبران سازی موثر فروافتادگی ولتاژ مورد بررسی قرار گرفته است. این روش، دامنه و زاویه فاز ولتاژ تزریقی برای هر فاز را به طور جداگانه کنترل می کند. برای تخمین دامنه و فاز ولتاژهای اندازه گیری شده از فیلترهای دیجیتال سریع حداقل مربعات خطا (les) استفاده شده است. مزیت این فیلترها علاوه بر تخمین سریع پارامترهای فازوری، کاهش اثر نویز، هارمونیک و اغتشاش روی پارامترهای تخمینی می باشد. این فیلترها، به طور موثر، به dvr جهت شناسایی و جبران فروافتادگی ولتاژ به طور دقیق تحت شرایط بار خطی و غیرخطی کمک می کند. همچنین، به دلیل استفاده از این فیلترها، طرح کنترل مورد بررسی به حلقه فاز قفل شده (pll) نیازی ندارد و این در سرعت سیستم به ما کمک خواهد کرد. در کنار آن، کنترل جداگانه ولتاژ تزریقی برای هر فاز، به dvr جهت تنظیم مولفه های توالی منفی و صفر ولتاژ بار، به خوبی مولفه توالی مثبت، کمک می کند. نتایج مطالعات شبیه سازی در محیط نرم افزار pscad/emtdc نشان می دهد طرح کنترل مورد بررسی، اولاً فروافتادگی ولتاژ را برای خطاهای متقارن و نامتقارن در یک بازه زمانی بسیار کوتاه، بدون پرش فاز جبران سازی می کند ثانیاً، جبران سازی را تحت شرایط بار خطی و غیرخطی به صورت رضایتبخشی انجام می دهد.

در این پایان نامه بعد از بررسی ترانسفورماتور جریان و حفاظت اضافه جریان ، مدلهای ترانسفورماتور جریان و روشهای بدست آوردن منحنی مغناطیسی آن بررسی شده و منحنی مغناطیسی ترانسفورماتور جریان محاسبه شده است. سپس رفتار ترانسفورماتور جریان در شرایط کاری مختلف بررسی شده واثر عوامل مختلف بر اشباع هسته ترانسفورماتور جریان شبیه سازی شده است. همچنین طیف فرکانسی خروجی ترانسفورماتور جریان در حالات مختلف اشباع بررسی و شبیه سازی شده است. در این پایان نامه به بررسی عواملی چون سطح خطا، امپدانس رله اضافه جریان و ثانویه ترانسفورماتور جریان ، فرکانس شبکه، منحنی مغناطیسی هسته ترانسفورماتور جریان، نسبت x/r ، ضریب قدرت بار، شار پسماند هسته و اثر مولفه dc جریان خطا در اشباع ترانسفورماتور جریان و عملکرد غلط رله اضافه جریان پرداخته شده است. از جمله نتایج به دست آمده در این پایان نامه این است که با مقایسه نتایج به دست آمده از اعمال جریان اتصال کوتاه با مولفه dc وبدون مولفه dc در اشباع بسیار زیاد است و در طراحی شبکه وانتخاب ترانسفورماتور جریان باید آن را در نظر گرفت.اشباع ترانسفورماتور جریان در شرایط گذرا بسیار مهم است و در این شرایط احتمال اشباع بیشتر میباشد.کاهش امپدانس ترانس ثانویه ترانسفورماتور جریان وامپدانس ورودی رله ها اثر زیادی در کاهش اشباع دارد.استفاده از رله های کم امپدانس و افزایش سطح مقطع سیم های ارتباطی ترانسفورماتور جریان ورله باعث کاهش امپدانس ثانویه می شود.افزایش توان ثانویه ترانسفورماتور جریان نیز اثر مشابهی دارد.

از آن جایی که سیستم های تجدید ساختار یافته ی برق باعث به وجود آمدن یک بازار رقابتی شده است، احتیاج به بهره برداری بهینه از واحدهای تولیدی بیش ازپیش احساس می شود. با نفوذ روزافزون نیروگاه های بادی (dfig) در شبکه قدرت، استفاده ی بهینه از قابلیت های این نیروگاه ها با برنامه ریزی مناسب مشارکت واحد ها می تواند باعث افزایش سود مالکان شود. از این رو هدف این پایان نامه «بهره برداری بهینه از شرکت توزیع دارای واحد های تولید پراکنده با هدف دست یابی به بیش ترین سود با تعیین سهم بهینه ی توان اکتیو/راکتیو خروجی نیروگاه های بادی» تعریف شده و در آن با توجه به قابلیت تولید توان راکتیو نیروگاه بادی دارای dfig ، برنامه ریزی مشارکت واحد ها در تولید توان اکتیو و راکتیو با هدف بیشینه شدن سود شرکت توزیع (pbuc) انجام می شود. یک مدل ریاضی برای حل این مسئله ارائه شده و با استفاده از نرم افزار gams فرآیند بهینه سازی انجام می شود

سیستم های توزیع سنتی به طور معمول شعاعی هستند که از طریق یک منبع، فیدرهای پایین دستی تغذیه می شوند. سیستم های حفاظتی در گذشته نیز بر مبنای شعاعی بودن شبکه توزیع طراحی می شد. در سال های اخیر به استفاده از نیروگاه های تولید پراکنده توجه زیادی شده است. چنانچه این نیروگاه ها به شبکه سراسری متصل شوند بر عملکرد سیستم حفاظت شبکه توزیع اثر خواهند گذاشت و هماهنگی موجود بین ادوات حفاظتی دیگر عمل نخواهد کرد. لذا بررسی نحوه تاثیر پذیری سیستم حفاظت این شبکه ها ناشی از حضور منابع تولید پراکنده و به روز رسانی سیستم های حفاظتی با در نظر گرفتن این گونه منابع امری ضروری است. در این پایان نامه ابتدا به بررسی تاثیر حضور منابع تولید پراکنده بر هماهنگی ادوات حفاظتی و به ویژه فیوز-بازبست پرداخته شده و سپس یک روش جدید برای مطالعه تاثیر حضور منابع تولید پراکنده بر هماهنگی فیوز بازبست ارائه می شود. این روش بر اساس انجام فرایند ارزیابی حفاظتی شبکه در حالت های مختلف و دسته بندی وضعیت هماهنگی حفاظتی به دو دسته حفظ هماهنگی و از دست رفتن هماهنگی است. با توجه به نتایج حاصل از این فرایند اپراتور شبکه قادر خواهد بود تصمیم مناسب اتخاذ نماید. سپس دو راه حل تکمیلی برای کاهش تعداد حالت هایی که عدم هماهنگی رخ می دهد توصیه می شود. اولین راه، اتصال dg به بهترین شین از نظر تعداد حالت هایی که هماهنگی حفظ می شود بوده و دومین راه، تغییر تنظیمات بازبست می باشد. روش ارائه شده با استفاده از نرم افزار digsilent و نیز matlab بر روی یکی از شبکه های واقعی توزیع برق ایران پیاده سازی شده است. نتایج نشان می دهند که روش جدید باعث کاهش قابل توجه در تعداد حالت های عدم هماهنگی شده و از قطع بی جهت منابع تولید پراکنده در لحظه وقوع اتصال کوتاه جلوگیری می کند.

در این پایان نامه برنامه ریزی توسعه شبکه انتقال در حضور مزارع بادی بزرگ انجام می شود که تابع هدف از هزینه های سرمایه گذاری و هزینه بار تامین نشده تشکیل شده است. در فرایند بهینه سازی، قیود حداکثر توان انتقالی از خطوط و همچنین حداکثر و حداقل توان قابل تولید نیروگاه ها نیز لحاظ گردیده است. برای انجام پخش بار بهینه از پخش بار dc استفاده شده است که هزینه تلفات لحاظ نگردیده است. با توجه به ماهیت تصادفی بودن باد، برای مدل کردن عدم قطعیت در تولید مزارع بادی از روش تخمین نقطه با تابع توزیع ویبول استفاده شده است. همچنین برای در نظر گرفتن عدم قطعیت در بار شبکه از روش تخمین نقطه با تابع توزیع نرمال استفاده شده است. برای بدست آوردن طرح بهینه، از بهینه سازی تک هدفه با استفاده از الگوریتم ژنتیک استفاده شده است. با انجام بهینه سازی چندین طرح با هزینه حداقل بدست می آید. برای بدست آوردن طرح بهینه از بین طرح های اولیه، از معیار هزینه گرفتگی خطوط، هزینه بهره-برداری و همچنین معیار مقاوم بودن طرح در برابر سناریو های مختلف استفاده شده است. برای انتخاب طرح بهینه نهایی از بین طرح های اولیه از روش ویکور استفاده شده است. همچنین برای شبیه سازی مدل پیشنهادی از دو شبکه تست نمونه، شبکه 6 شینه گارور و شبکه 24 شینه ieee استفاده شده است.

در توسعه بلند مدت شبکه قدرت در محیط بازار برق، بنگاه های تولید با چالش دسترسی به شبکه انتقال مواجه خواهند شد. در چنین فضایی تولیدکنندگان بدون حصول اطمینان از وضعیت شبکه انتقال حاضر به سرمایه گذاری در بخش تولید نخواهند بود. به این ترتیب هر تولیدکننده در تصمیم سازی خود در توسعه تولید، وضعیت شبکه انتقال و ظرفیت قابل بهره برداری در افق برنامه ریزی را مورد ارزیابی قرار می دهد. این رساله، به برنامه ریزی هم زمان توسعه تولید و شبکه انتقال به صورت هم گام در محیط های تجدیدساختار شده و مدرن امروزی می پردازد. برنامه ریزی مورد نظر شامل برنامه ریزی در فضای رقابت شبه ایده آل بین تولیدکنندگان بر مبنای رقابت در بازار برق، از طرف بازیگران عرصه تولید انرژی، و همچنین برنامه ریزی توسعه مطلوب شبکه انتقال در سیستم قدرت می باشد. رویکرد اتخاذ شده در این رساله مبتنی بر توسعه همزمان تولید و شبکه انتقال بر اساس مدل سازی دینامیک بلند مدت بازار می باشد. به این ترتیب، نهاد برنامه ریز سیستم قدرت به منظور فراهم نمودن شرایط نزدیک به رقابت کامل و با در نظر گرفتن رفاه اجتماعی کل، طرح های بهینه متناسب با هر یک از مکانیزم های بازار را برای توسعه شبکه انتخاب می نماید. ارزیابی طرح های توسعه بر مبنای یک مدل بهینه سازی چند سطحی صورت می گیرد که از یک پایگاه داده مجازی، به منظور ذخیره سازی حالات بررسی شده، استفاده می نماید. تکنیک بهینه سازی پیشنهادی در این رساله، قابلیت ارزیابی طرح های توسعه در هر دو مدل کمینه گرا و بیشینه گرا را دارا بوده و نتایج قابل قبولی در هر دو مدل ارائه می نماید.

امروزه تولیدات پراکنده در حال گسترش هستند و یکی از اصلی ترین دغدغه های این روند، پدیده‎ی جزیره الکتریکی می‎باشد. در این پایان نامه روش جدیدی برای تشخیص جزیره الکتریکی بر اساس دسته بندی و با استفاده از تبدیل موجک ارائه شده است. روش پیشنهادی مبتنی بر تغییرات فرکانسی شین تولید پراکنده می‎باشد و با استفاده از تبدیل موجک ویژگی‎های مربوط به رخدادهای جزیره و غیرجزیره استخراج می‎گردد که ویژگی‎های مذکور با بهره‎گیری از شبکه عصبی مصنوعی دسته‎بندی می‎گردند. روش پیشنهادی روی شبکه توزیع خدابنده لوی شهر تهران مورد شبیه‎سازی قرار گرفته است و نتایج نشان‎دهنده سرعت و دقت بالای تشخیص آن می‎باشد. از نکات قابل تأمل در این پروژه باید به استفاده از اولین سطح جزئیات ساده‎ترین موجک مادر اشاره کرد که ایده‎آل‎ترین حالت ممکن در بکارگیری تبدیل موجک می‎باشد و همچنین در این روش تنها نیاز به نمونه برداری از یک سیگنال می‎باشد، این نکات باعث گردیده تا میزان محاسبات در مقایسه با دیگر روش‎ها به شدت کاهش یابد. در این پروژه 119 حالت مختلف شبکه مورد مطالعه قرار گرفته است که از این میزان تعداد 90 حالت برای آموزش شبکه عصبی و تعداد 29 حالت برای تست استفاده شده است که نتایج حاکی از دقت 100% برای داده های آموزش و دقت 6/96% (تشخیص صحیح 28 مورد از 29 مورد) برای داده‎های تست می‎باشد.

تغییرات انرژی باد قابل پیش بینی نیست و وقتی که به سیستم ولتاژ شبکه متصل می شود بر رفتار دینامیکی شبکه تاثیر می گذارد. از این رو باید به راهکارهایی اندیشید تا استفاده از انرژی باد را تحت کنترل در آورد. این پروژه به بررسی تاثیر حضور ژنراتورهای القایی دو سو تغذیه بر پایداری ولتاژ در یک سیستم قدرت می پردازد. ژنراتور القایی مورد بررسی در این پایان نامه که از نوع dfig می باشد به علت مزایای فراوان آن در مقایسه با انواع دیگر ژنراتور القایی امروزه در تمامی نقاط جهان به صورت وسیعی مورد استفاده قرار می گیرد. dfig ها قطعات الکترونیک قدرت حساسی دارند که نسبت به ولتاژ و جریان بالا حساسند. توسعه کنترل باعث استفاده کامل از قابلیت توان راکتیو ماشین و مبدل الکترونیک قدرت می شود. با اتصال مستقیم استاتور ژنراتور های القایی دو سو تغذیه((dfig به شبکه و محافظت از مبدل قدرت و لینک dc می توانند در طول خطا به شبکه متصل بمانند و این به پایداری دینامیکی شبکه کمک خواهد کرد. افزون بر این اینرسی این ژنراتورها در مقایسه با ژنراتور های سنکرون کمتر می باشد و می توان این کم شدن اینرسی را بر روی پایداری ولتاژ بررسی کرد.در این پروژه دینامیک سیستم ،عملکرد و پایداری ولتاژی با در نظر گرفتن حضور ژنراتور های القایی دو سو تغذیه مورد ارزیابی قرار می گیرد. به این صورت از یک مدل شبکه برای شبیه سازی استفاده خواهد شد. در اینجا از مدل تست استاندارد 14 باسه ieee برای شبیه سازی با استفاده از tools psat در نرم افزار matlab استفاده خواهد شد و بررسی فاکتور های ولتاژی بدون حضور ژنراتورهای القایی و همچنین با حضور ژنراتورها با درصدهای نفوذ مختلف مورد بررسی قرار می گیرد.

افزایش استفاده از خودروهای هیبرید الکتریکی قابل اتصال به شبکه (phev) به دلیل افزایش تقاضای برق می تواند موجب اضافه بار یا همان گرفتگی خطوط توزیع در طول زمان شارژ گردد. در این پایان نامه برنامه ریزی شارژ خودروهای هیبرید الکتریکی قابل اتصال به شبکه، با در نظر گرفتن درصد نفوذ بالای این خودروها در شبکه، انجام می شود. هدف بهبود پروفیل بار شبکه توزیع به هنگام شارژ خودرو می باشد. به منظور در نظر گرفتن رفاه بیشتر مشترک، فرض بر این است که شارژ در خانه انجام می شود. تابع هدف هزینه ی پرداختی مشترک برای شارژ خودرو است. روشی که برای مینیمم کردن تابع هدف در این پایان نامه به کار رفته است، استفاده از برنامه های مدونی تحت عنوان "مدیریت سمت تقاضا"، نظیر تعرفه زمان استفاده (tou) و نیز تعرفه نرخ بلوک های شیب (ibr) می باشد. تابع هدف، با توجه به تعرفه ها، به نحوی نوشته می شود که با بهینه کردن آن، شارژ خودرو، به زمان های غیر پیک شبکه انتقال یابد. مساله بهینه سازی در دو حالت مختلف، با و بدون در نظر گرفتن سیگنال فنی اپراتور، حل می شود. سیگنال فنی اپراتور، سطح بار ناشی از شارژ خودروها را مطابق نظر بهره بردار شبکه، محدود می کند. بدین ترتیب نتیجه حاصله، هم اهداف اقتصادی مشترک و هم پیک بار شبکه را، کنترل خواهد کرد. برای بهینه سازی تابع هدف از نرم افزار gams و برای ارزیابی مدل پیشنهادی از شبکه تغییر یافته 34 شینه ieee استفاده شده است.

یکی از مهم ترین چالش های نیروگاه های بادی، پیش بینی باد می باشد، چرا کهباد دارای ماهیتی متغیر و غیر قابل پیش بینی بوده، و افزایش دقت در پیش بینی باد منجر به کاهش جریمه و درنتیجه افزایش سود برای مالکان نیروگاه بادی در بازار برق می شود. در این پژوهش، نتایج چهار پیش بینی 24 ساعته و 6 ساعته (درون روزی) مدل های arma و sarimaبا هم مقایسه شده و میزان افزایش دقت و سود ناشی از مدل و افق پیش بینی بررسی شده است. برای مدلسازی عدم قطعیت، سناریوهای باد از مدل سری های زمانی و روش مسیرپایه تولید شده اند. این سناریوها پس از تبدیل به سناریوهای توان توسط منحنی سرعت- توان توربین بادی، به وسیله الگوریتم کاهش عقب گرد بر اساس فاصله کانتروویچ به تعداد معینی کاهش داده شده اند تا از پیچیدگی محاسباتی در مساله برنامه ریزی احتمالی جلوگیری شود. نهایتا با قرار دادن سناریوهای کاهش یافته در یک مدل برنامه ریزی احتمالی، میزان درآمد برای هر پیش بینی محاسبه شده و با هم مقایسه شده اند.

بازآرایی شبکه های توزیع فرآیند تغییر آرایش شبکه با تغییر وضعیت کلیدهای حالت عادی باز و حالت عادی بسته در شبکه می باشد که با بهینه سازی یک تابع هدف در کنار تأمین تعدادی قید صورت می گیرد. عمومی ترین تابع هدف مورد توجه در مسأله بازآرایی در صنعت برق نظارتی، کاهش تلفات توان است و از جمله قیود آن می توان به قیود پخش بار، محدودیت توان های انتقالی خطوط، محدودیت ولتاژ شین ها، حفظ ساختار شعاعی شبکه و تأمین تمام بارها اشاره کرد. بازآرایی شبکه می تواند به صورت فصلی، روزانه و حتی زمان حقیقی صورت گیرد. این پایان نامه بازآرایی فصلی شبکه های توزیع را با درنظر گرفتن واقعیت های شبکه های عملی و ویژگی های محیط های تجدید ساختار یافته مورد مطالعه قرار می دهد. فرض می شود شبکه توزیع در چندین نقطه مختلف به شبکه انتقال متصل است و قیمت خرید برق از بازار عمده فروشی در نقاط اتصال مختلف، برابر با قیمت نهایی محلی (lmp) مربوطه است. مساله به صورت تک هدفه و با دو تابع هدف مجزا حل و بررسی شده و از منظر اقتصادی با هم مقایسه شده اند. تابع هدف اول کمینه سازی هزینه تلفات انرژی و تابع هدف دوم، کمینه سازی هزینه خرید برق از بازار عمده فروشی است که با درنظر گرفتن تغییرات ساعتی قیمت های نهایی محلی (lmp) محاسبه می شوند. الگوهای بار گروه های مختلف مصرف شامل مشترکین خانگی، تجاری، اداری و مراکز آموزشی به عنوان داده های شبکه مورد توجه قرار می گیرند. تنظیم تپ ترانسفورماتورهای فوق توزیع به همراه مساله بازآرایی و با ملاحظه رفتار بار 24 ساعته شبکه صورت می گیرد. منابع تولید پراکنده در شبکه حضور دارند و قیود مربوط به اثر این واحدها بر شبکه در مساله بازآرایی در نظر گرفته می شود. مساله بهینه سازی توسط الگوریتم ژنتیک در محیط نرم افزار matlab حل می شود و از یک زیرالگوریتم ساده که قابل کاربرد در شبکه های عملی است برای تشخیص وجود حلقه یا عدم تأمین بارها در شبکه استفاده می شود. الگوریتم حل با پیاده سازی بر شبکه تست 16- شینه و 32- و شینه مقایسه با نتایج ارائه شده در مقالات معتبر صحه گذاری می شود. همچنین این شبکه، برای انجام مطالعات عددی مورد استفاده قرار می گیرند. در همه موارد نتایج حاصله موثر بودن مدل پیشنهادی و کارآیی آن را تأئید می نماید.ازآرایی شبکه های توزیع فرآیند تغییر آرایش شبکه با تغییر وضعیت کلیدهای حالت عادی باز و حالت عادی بسته در شبکه می باشد که با بهینه سازی یک تابع هدف در کنار تأمین تعدادی قید صورت می گیرد. در این پایان نامه مساله به صورت تک هدفه و با دو تابع هدف مجزا حل و بررسی شده و از منظر اقتصادی با هم مقایسه شده اند. تابع هدف اول کمینه سازی هزینه تلفات انرژی و تابع هدف دوم، کمینه سازی هزینه خرید برق از بازار عمده فروشی است که با درنظر گرفتن تغییرات ساعتی قیمت های نهایی محلی (lmp) محاسبه می شوند. و تنظیم تپ ترانسفورماتورهای فوق توزیع به همراه مساله بازآرایی و با ملاحظه رفتار بار 24 ساعته شبکه صورت می گیرد. منابع تولید پراکنده در شبکه حضور دارند و قیود مربوط به اثر این واحدها بر شبکه در مساله بازآرایی در نظر گرفته می شود.

در این پایان نامه، همکاری منابع انرژی محدود و مزارع بادی در سیستم های قدرت تجدیدساختار یافته بررسی شده است. در مدل پیشنهادی این پایان نامه از برنامه ریزی تصادفی استفاده شده و برای سرعت باد به عنوان متغیر تصادفی، سناریوهایی تعریف شده است که برنامه ریزی با توجه به سناریوهای یاد شده صورت می گیرد. در این روش یک شرکت تولیدی که همزمان مالک مزرعه بادی و باتری های nas به عنوان منابع انرژی محدود است، با استفاده از روش برنامه ریزی تصادفی، براساس سناریوهای مختلف سرعت باد و به منظور کاهش خطاهای ناشی از حضور مزرعه بادی در هنگام مشارکت در بازار و با هدف بیشینه نمودن درآمد خود، اقدام به حل مسئله خودبرنامه ریزی می کند. بازارهای انرژی روز بعد و بازار خدمات جانبی ذخیره چرخان به عنوان بازارهای هدف این شرکت برق، مورد مطالعه قرار گرفته شده اند. خروجی مدل پیشنهادی، میزان تولید 24 ساعت آینده این شرکت برای حضور در بازارهای یاد شده است که در آن سهم تولید باتری های nas و مزرعه بادی مشخص می شود و در عین حال محدوده هایی از ظرفیت باتری های nas را برای پوشش خطاهای پیش بینی سرعت باد در نظر می گیرد. در حالت کلی می توان انتظار داشت، در حالتی که مالک مزرعه بادی اقدام به بهره برداری یکپارچه از باتری nas در کنار مزرعه بادی می کند، هم به لحاظ درآمد برای او وضعیت مناسبی ایجاد می شود و هم از دید بهره بردار سیستم شرایط مناسب تری جهت شرکت در بازار برق وجود خواهد داشت.

برای دستیابی به راندمان بالا در سیستم های قدرت بادی، ردیابی نقطه توان ماکزیمم (mppt) در عملکرد سرعت متغیر بسیار مورد توجه قرار گرفته است. روش های mppt زیادی توسعه داده شده و پیاده سازی شده اند. با توجه به بررسی مقالات، روش های mppt را می توان به چهار نوع دسته بندی کرد. این روش ها عبارتند از: جستجوی نقطه قله (hcs)، بازخورد سیگنال قدرت (psf)، کنترل فازی (flc) و شبکه عصبی (nn). اختلاف بین این روش ها در تعداد حسگرهای موردنیاز، نوع و روش تولید سیگنال های مرجع، سرعت همگرایی، پیچیدگی، حافظه مورد نیاز و عملکرد تحت سرعت بادهای مختلف است. همچنین، تعدادی از مقالات ترکیبی از این روش ها را در ردیابی نقطه توان ماکزیمم به کار گرفته اند. این پایان نامه یک الگوریتم mppt بر اساس روش psf در سیستم ژنراتور القایی دو سو تغذیه (dfig) ارائه می کند. به دلیل سادگی، سرعت همگرایی بالا و عملکرد خوب تحت سرعت بادهای متغیر از روش psf استفاده شده است. روش مورد مطالعه بدون نیاز به حسگر سرعت باد می باشد. مقایسه ای بین سیستم پیشنهادی و سیستم ژنراتور القایی قفس سنجابی (scig) با و بدون statcom صورت گرفته است. به منظور بررسی عملکرد سیستم، شبیه سازی با نرم افزار matlab/simulink انجام شده است. مشاهده شد که سیستم scig برای تغذیه ولتاژ شبکه به منبع توان راکتیو خارجی نیاز دارد و از طریق کنترل گام می تواند توان خروجی را در مقدار بهینه نگه دارد ولی سرعت روتور تنها در محدوده بسیار کمی تغییر می کند و نمی تواند در سرعت بادهای مختلف توان ماکزیمم را استخراج کند. سیستم dfig با وجود عدم نیاز به منبع توان راکتیو، عملکرد بهتری نسبت به scig با و بدون statcom از خود نشان می دهد و توان خروجی بهینه را به دست می دهد. در سرعت بادهای مختلف، ولتاژ لینک dc ثابت نگه داشته می شود. توان راکتیو نیز روی صفر می ماند که نشان از عملکرد خوب سیستم در غیاب جبرانساز توان راکتیو خارجی دارد. نتایج حالت ماندگار با تقریب خوبی با مقادیر بهینه برابر است و ردیابی نقطه توان خروجی و سرعت توربین بهینه به خوبی صورت گرفته است.

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.

مدیریت سمت تقاضا یکی از مهمترین ارکان در یک شبکه هوشمند است که به مصرف کنندگان اجازه می دهد تصمیماتی آگاهانه با توجه به مصرف انرژی خود بگیرند و به عرضه کننده کمک می کند تا پیک بار را کاهش داده و پروفایل بار را تغییر دهد. در طرح های مدیریت سمت تقاضای متداول، معمولا مصرف انرژی از نقطه نظر مصرف کننده و یا شرکت مولد توان بهینه می شود. در این پایان نامه، چگونگی بهینه سازی مصرف انرژی، با در نظر گرفتن اقدامات متقابل هر دو بخش مطالعه شده است و یک مدل قیمت گذاری به عنوان تابعی از مصرف انرژی کل معرفی شده و تابع هدفی جدید که اختلاف بین مطلوبیت (یا ارزش) و هزینه انرژی را با استفاده از الگوریتم sqp بهینه می کند، ارائه شده است. در این روش، مرکز کنترل، حلقه ای از مصرف کنندگان تشکیل داده، بردار مصرف انرژی کل و تابع هزینه انرژی دینامیک یا ضریب دینامیک را به آنها اعلام می کند. هر کاربر، برنامه خود را بهینه کرده و آن را به مرکز کنترل اطلاع می دهد تا تابع هزینه انرژی دینامیک یا ضریب دینامیک را قبل از ارائه به کاربر بعدی، به هنگام کند. این اقدامات متقابل بین مرکز کنترل و مصرف کنندگان از طریق یک بازی مدل شده است که این بازی برنامه ریزی مصرف انرژی را فرمول بندی می کند. هدف از روش مورد مطالعه، برای مرکز کنترل، کاهش نسبت پیک به متوسط توان( par) و برای مصرف کنندگان، کاهش صورت حساب انرژی است. این روش در محیط برنامه نویسی نرم افزار matlam انجام شده است و نتایج شبیه سازی نشان می دهد که روش پیشنهادی، par سیستم و میزان صورت حساب مشتریان را به خوبی کاهش می دهد.

شبکه ی انتقال از بخش های کلیدی در سیستم قدرت الکتریکی است. با افزایش تقاضا برای انرژی الکتریکی، برنامه ریزی توسعه سیستم قدرت امری اجتناب ناپذیر خواهد بود و شبکه ی انتقال به عنوان بخشی از سیستم قدرت از این امر مستثنا نیست. در سیستم های قدرت سنتی برنامه ریزی تولید و انتقال همزمان صورت می گیرد و اغلب هدف آن است که هزینه ی سرمایه گذاری کمینه شود. تجدید ساختار سازی سیستم های قدرت، طراح شبکه ی انتقال را با مسائل جدیدی در توابع هدف و عدم قطعیت مواجه کرده است؛ بنابراین به روش ها و معیارهای متفاوتی از قبل نیاز است. در این محیط جدید، طراح نه تنها تلاش می کند تا حداقل هزینه سرمایه گذاری را داشته باشد و قابلیت اطمینان سیستم قدرت را در سطح قابل قبولی حفظ کند، بلکه باید فضای بدون تبعیض برای همه ی شرکت کنندگان بازار برق فراهم آورد. هزینه ی گرفتگی خطوط شاخصی موثر برای نشان دادن سطح عدم وجود تبعیض در سیستم است. واضح است که مسئله ی برنامه ریزی خطوط انتقال در محیط تجدید ساختار یافته مسئله ی بهینه سازی با چند تابع هدف است. یک راه رایج برای حل بهینه سازی چندهدفه تبدیل توابع هدف به یک تابع هدف هست اما احتمال به دام افتادن در نقاط بهینه محلی در این روش زیاد است. در این پایان نامه سعی شد که برای برنامه ریزی توسعه ی خطوط انتقال، یک مسئله بهینه سازی چندهدفه حل شود به گونه ای که مقداری بهینه برای هزینه ی سرمایه گذاری، هزینه ی گرفتگی و نیز قابلیت اطمینان سیستم قدرت به دست آید. این مسئله ی بهینه سازی توسط الگوریتم قدرتمند فرا ابتکاری nsga ii حل گردید. طرح های به دست آمده از این روش با طرح های به دست آمده از روش تبدیل به تک هدفه مقایسه گردید و دیده شد حل مسئله با روش چندهدفه جواب های قابل قبول تری به دست می دهند. حاصل مسائل بهینه سازی چند هدفه جواب منحصر به فردی نیست بلکه مجموعه ای از جوابها بدست می آید و باید با استفاده از معیارهایی، جوابی به عنوان جواب نهایی گزینش شود. در این پایان نامه از دو معیار بر ای این منظور استفاده شده است که یکی از معیارها کاملاً مبنای ریاضی دارد و در دیگری فقط اولویت های برنامه ریزلحاظ شده است. با مقایسه ای بین این دو مشخص شد که ترکیب آن ها جواب قابل قبول تری می دهد. برای بررسی عدم قطعیت در بار، سناریو های متفاوتی برای افزایش بار سیستم فرض شد و طرح نهایی از بین تعدادی از طرح های پیشنهادشده توسط الگوریتم بهینه سازی انتخاب گردید.

در این پایان نامه یک روش حفاظت شین بر مبنای گسترش نظریه امواج سیار بررسی می شود. وقتی یک خطا روی شین اتفاق می افتد، امواج سیار اولیه آشکار شده روی همه خطوط متصل به شین دارای جهت مثبت (از شین به سمت خط) می باشند. هنگامی که خطا روی هر یک از خطوط متصل به شین اتفاق بیافتد، امواج سیار اولیه آشکار شده روی همه خطوط سالم دارای جهت مثبت هستند؛ با این حال، جهت موج سیار روی خط معیوب منفی است. در یک دوره کوتاه پس از خطا و با توجه به ارتباط بین انتگرال دامنه امواج سیار مثبت و منفی آشکار شده توسط رله های متصل به شین، می توان یک معیار حفاظتی که از حاصل تقسیم این امواج به دست می آید، تعیین کرد. با بررسی جهت امواج سیار آشکار شده برای همه خطوط، طرح حفاظتی برای شین مربوطه شکل می گیرد. برای ارزیابی روش مورد بررسی از سیستم استاندارد 14 شینه ieee استفاده شده است. شبیه سازی در محیط pscad/emtdc اجرا شده است. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که روش بررسی شده می تواند به سرعت و به درستی خطاهای داخلی را از خطاهای خارجی تشخیص دهد و کارایی حفاظتی به عواملی همچون مقاومت خطا، زاویه شروع خطا، نوع خطا، قطع بار و قطع خط وابسته نیست. در ادامه، یک روش تعیین محل خطا در خط که از زمان ورود و علامت امواج سیار رسیده به ترمینال ها استفاده می کند، ارائه شده است. الگوریتم پیشنهادی ابتدا نوع خطا را تشخیص می دهد. سپس با تعریف یک شاخص فاصله و محاسبه زمان رسیدن اولین دو موج سیار با علامت مخالف به ترمینال ها، بخش خط تحت خطا تشخیص داده می شود. در نهایت، محل خطا با به دست آوردن زمان رسیدن اولین دو موج سیار متوالی به نزدیک ترین ترمینال به خطا، تشخیص داده می شود. الگوریتم پیشنهادی روی یک خط 5 ترمیناله نمونه شبیه سازی می شود. نتایج نشان می دهد که در همه موارد، محل خطا به درستی تشخیص داده می شود.

در این پایان نامه، ابتدا اهمیت جبران توان راکتیو آورده شده است. با توجه به اینکه کلیدزنی بانک های خازنی همراه با دو پدیده مخرب جریان هجومی و اضافه ولتاژگذرا می باشد، تاکنون روش های متنوعی جهت کنترل دامنه این گذراها استفاده و بحث شده است. هرکدام از روش های پیشین معایب عمده ای از قبیل رزنانس سری ، کلیدزنی چندگانه، پیچیدگی کنترل، هزینه بالا و قابلیت اطمینان پایین و نیاز به ادوات اندازه گیری دقیق داشتند. از مبدل های الکترونیک قدرت (یکسوسازها) و راکتور dc جهت ایجاد امپدانس گذرا در طی زمان کلیدزنی وسپس بای پس کردن راکتور dc در ترکیب های متنوعی جهت کاهش موثر دامنه و فرکانس حاصل از کلیدزنی استفاده شده است. با استفاده از روش تحلیلی، معادلات مربوط به هر محدودکننده در هر مد کاری بدست آورده شده است. وجود مقاومت اهمی راکتورها به همراه استفاده از منبع ولتاژ dc، تلفات ماندگار را در پی خواهد داشت. این تلفات سبب کاهش راندمان خواهد شد. به سبب استفاده از محدودکننده ها در سیستم سه فاز و استفاده از یک محدودکننده درمسیر هر فاز، مجموعا از سه محدودکننده استفاده می شود که باعث افزایش تلفات ناشی از یکسوسازها و راکتورها می گردد. در این پایان نامه، با تغییردر ساختار محدودکننده ها و کاهش تعداد یکسوسازها و راکتورها، سادگی ساختار محدودکننده ها و کاهش تلفات ناشی از اعمال محدودکننده ها بدست می آید. از نرم افزار emtp-rv جهت شبیه سازی و کارامدی محدودکننده ها و مقایسه نتایج استفاده شده است.

هزینه بالای سوخت های فسیلی، بالابردن امنیت و همچنین کاهش انتشار گازهای گلخانه ای دولت ها را مجبور کرد تا برای تولید انرژی در انرژی های تجدیدپذیر سرمایه گذاری کنند. یکی از این انرژی های تجدیدپذیر انرژی باد است. ولی ماهیت متغیر این انرژِی باعث بروز مشکلاتی برای شبکه قدرت شده است. برخلاف سایر منابع انرژی، انرژی تولیدی باد قابل پیش بینی دقیق نیست. حتی بسته به سرعت باد ممکن است به صورت ساعتی نیز تغییر کند و باعث شود تا ظرفیت زیادی از انرژی باد در مدت کوتاهی افزایش ویا کاهش یابد. این مشکلات به کمک استفاده ازمنابع ذخیره انرژی به حداقل می رسند. اما استفاده از سیستم ذخیره انرژی اغلب یا در دسترس نیست و یا بسیار گران است. راه حل جایگزین برای حل این موضوع بکار گیری استراتژی های مدیریت سمت تقاضا (dsm) می باشدکه می تواند تاثیر دوگانه ای هم درکاهش مصرف انرژی و هم بازده بیشتر و انعطاف پذیرتری در مدیریت شبکه داشته باشد وهمچنین سبب هماهنگی میان تولید و تقاضا شود. در این مقاله، یک نیروگاه بادی جهت کم کردن جرایم عدم تعادل خود با یک بار قابل کنترل، یک همکاری دوجانبه جهت حضور در بازار دارند. نیروگاه بادی به منظورکاهش این جرایم، یک مکانیزم پرداخت مالی به بار قابل کنترل ارائه می دهدکه طی این همکاری نیروگاه بادی و بار قابل کنترل اولا میزان جرایم ناشی از عدم تعادل کاهش می یابد. ثانیا بار قابل کنترل از این همکاری درآمدی را عاید می شود. در این حالت، یک برنامه بهینه سازی جهت حداکثرسازی سود نیروگاه بادی در همکاری بار کنترل پذیر، اجرا می شود. در این مقاله، بار کنترل پذیر علاوه بر قیمت بازار نسبت به خطای پیش بینی باد نیز عکس العمل نشان می دهد. در این مقاله، مدل های قیمتی مختلفی نظیر قیمت زمان استفاده ویا قیمت ثابت استفاده می شود و نتایج آن ها مقایسه می گردد.

بازآرایی شبکه¬ی توزیع الکتریکی یک فرآیند بهینه¬سازی ترکیبی پیچیده جهت یافتن ساختاری با ‏عملکرد بهینه برای شبکه¬ی توزیع الکتریکی می¬باشد. عمده¬ترین هدفی که اغلب‎ ‎برای بازآرایی شبکه¬ی ‏توزیع در نظر گرفته می¬شود کاهش تلفات توان حقیقی سیستم توزیع می¬باشد، که در این پایان¬نامه با ‏توجه به اهمیت موضوع قابلیت اطمینان شبکه‎¬‎های قدرت در سطح توزیع و تأثیر‎ ‎آرایش شبکه بر قابلیت ‏اطمینان شبکه¬، مسأله¬ی بازآرایی علاوه بر کاهش تلفات با هدف افزایش قابلیت اطمینان شبکه¬ی توزیع ‏پیاده¬سازی شده است. در این پایان¬نامه سه مسأله¬ی مختلف در نظر گرفته شده است؛ بازآرایی تک¬هدفه ‏با هدف مینیمم¬سازی تلفات توان، بازآرایی تک¬هدفه با هدف ماکزیمم¬سازی قابلیت اطمینان، و بازآرایی ‏چند هدفه که با هدف کاهش تلفات توان‎ ‎و‎ ‎افزایش قابلیت اطمینان بصورت همزمان انجام می¬شود. ‏شاخص قابلیت اطمینان مورد استفاده در این پایان¬نامه شاخص انرژی تأمین نشده¬ی سیستم می¬باشد. ‏وضعیت بهینه¬ی کلیدها به¬منظور ماکزیمم کردن قابلیت اطمینان و مینیمم کردن تلفات‎ ‎توان با استفاده از ‏یک الگوریتم جستجوی مبتنی بر بهینه¬سازی ازدحام ذرات باینری حاصل می¬شوند. نتایج حاصل از ‏شبیه¬سازی¬ها روی سیستم استاندارد 33 شینه¬ی ‏ieee، نشان از کارایی روش بازآرایی در بهبود قابلیت ‏اطمینان شبکه¬ی توزیع، علاوه بر کاهش تلفات توان دارد.‏

این پایان نامه آنالیز و کنترل یک dfig که در سیستم نیروگاه بادی تحت شرایط نامتعادل و لتاژ شبکه قرار دارد را بیان می کند. سیستم dfig در قالب مرجع سنکرون مثبت مدل شده است. رفتار و عملکرد ژنراتور و مبدل سمت شبکه (gsc) تحت شرایط نامتعادل بوسیله ی تعریف مولفه های نوسانی توان در قالب مرجع سنکرون شرح داده شده است. این آنالیز امکان کنترل هر دو توان اکتیو و راکتیو تولیدی توسط روش کنترل مستقیم توان(dpc) را ممکن می سازد. این نشان می دهد که با توجه به مدل dfig در قاب مرجع سنکرون، استخراج مولفه های توان آسان می شود. علاوه بر این، هدف های کنترلی dfig همانند کاهش نامتعادل جریان استاتور، مینیمم سازی نوسانات گشتاور و توان در نظر گرفته شده اند. به علاوه با استفاده از روش پیشنهادی، نوسان توان خروجی استاتور بوسیله gsc، برای اینکه اطمینان حاصل کنیم که در کل سیستم تولیدی dfig ثابت است، جبران سازی می شود.

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.

در این پایان نامه تاثیر تراکم تولید نیروگاه های خوزستان ، بر پایداری ولتاژ ، حداکثر باردهی ، حاشیه پایداری ، نواحی بحرانی و ذخیره توان راکتیو سیستم قدرت ایران بررسی می گردد . همچنین اثرات تراکم تولید در منطقه خوزستان بر سطح اتصال کوتاه شبکه ، به عنوان یک عامل مهم در بهره برداری ، مورد ارزیابی قرار می گیرد. از سوی دیگر به منظور نشان دادن تفاوت افزایش تراکم تولید در منطقه خوزستان ، با حالت بهینه برنامه ریزی تولید نیروگاهها ،آرایش تولیدی مبتنی بر ساختار شبکه قدرت و در جهت بهبود وضعیت پایداری ولتاژ و کنترل نواحی بحرانی با نام الگوی ساختاری پیشنهاد می شود . در طی فصول مختلف این پایان نامه تراکم های مختلف تولید در منطقه خوزستان ، بر روی شبکه 400 و 230 کیلوولت ایران در سال 1393 پیاده سازی شده و ضمن مقایسه با الگوی ساختاری تولید نیروگاهها، تاثیر آن ، برالف) حاشیه پایداری ولتاژ ، توسط منحنی حاصل از پخش بار پیوسته و کوچکترین مقدار ویژه ماتریس ژاکوبین کاهش یافته شبکه ، ب) پایداری ولتاژ ، توسط اندیسهای بدست آمده برای شینهای تغذیه کننده بارهای شبکه ، ج) کنترل نواحی بحرانی( شامل خطوط و باسهای بحرانی) ، توسط ضرایب حساسیت بدست آمده از آنالیز مدال ، د) ذخیره توان راکتیو ، توسط ضریب مشارکت بدست آمده برای نیروگاهها از آنالیز مدال توسعه یافته ، نشان داده خواهد شد.

امروزه به دلیل رشد روز افزون میزان مصرف و محدودیت در احداث نیروگاهها ، پستها و خطوط ، سیستم های قدرت در نزدیکی حاشیه پایداری ولتاژ خود بهره برداری می گردند . در این شرایط تشخیص میزان فاصله سیستم تا مرز ناپایداری و فروپاشی ولتاژ ، در شرایط بهره برداری به منظور انجام اقدامات اصلاحی و پیشگیرانه ، امری ضروری به نظر می رسد. با توجه به این نکته که پایداری ولتاژ یک پدیده دینامیکی است و تحلیل آن نیازمند شبیه سازیهای دینامیکی زمانبر و پیچیده است و عملا استفاده از آن در کاربردهای سریع بهره برداری وجود ندارد ، در این پایان نامه استفاده از شبکه های عصبی به منظور تشخیص فاصله تا ناپایداری و فروپاشی ولتاژ پیشنهاد می گردد. آموزش و تست شبکه عصبی rbf و mlp به کار برده شده در این پایان نامه نشان داد ، شبکه های عصبی علاوه بر اینکه زمان محاسبات را به شدت کاهش می دهند ، نتایج محاسبات را نیز با خطای قابل قبولی ارائه می نمایند.