بکارگیری پایدارساز سیستم قدرت (pss) در سیستم های قدرت موجب بهبود پایداری دینامیکی در سیستم های قدرت می شود. ضروری است pss به خوبی و با پارامترهای مناسب طراحی گردد. در این پایان نامه یکبار از pss با پارامتر ثابت در سیستم قدرت استفاده می گردد و یکبار نیز از pss با پارامتر متغیر در سیستم قدرت استفاده می شود. در بکارگیری از pss با پارامتر ثابت؛ از یک تابع هدف جدید برای بهینه سازی و تعیین پایداری سیستم بهره گرفته می شود. این تابع هدف مجموع مقادیر دامنه نمونه ها در تبدیل فوریه گسسته (smvs-dft) سیگنال انحرافات سرعت ژنراتورها می باشد. بهینه سازی پارامترهای pssهای موجود در سیستم قدرت با مقیاس بزرگ در برابر وقوع انواع خطا یک بهینه سازی چند هدفه است. بنابراین، یک الگوریتم برای بهینه سازی چند هدفه ایجاد و مورد بهره برداری قرار داده می شود. بهینه سازی پارامترهای pss با استفاده از الگوریتم های پرندگان، ژنتیک و رقابت استعماری انجام می شود. الگوریتم رقابت استعماری، الگوریتم بهینه سازی جدیدی می باشد. در استفاده از pss با پارامتر متغیر؛ یک مدل جدید برای شبکه طراحی می گردد. pssهای مورد استفاده نیز به گونه ای در سیستم قدرت قرار می گیرند که بتوان پارامترهای آن ها را به صورت on-line تغییر داد. از شبکه عصبی شعاعی برای رسیدن به این هدف استفاده می شود. شبکه عصبی به صورت off-line در برابر وقوع خطاهای مختلف آموزش می بیند و به صورت on-line در شبکه قرار می گیرد. سیستم های قدرت مورد استفاده؛ سیستم تک ماشینه متصل به شین بینهایت و سیستم 4 ماشینه و 2 ناحیه ای کندور است. مدل pss نیز مدل pss مرسوم با دو بلوک جبران ساز است. نتایج در نهایت با نتایج بدست آمده توسط دیگر محققین برای این دو سیستم قدرت مقایسه می شود. در نهایت با بهینه سازی در حالت off-line کارایی تابع هدف جدید در مطالعات پایداری و کارایی الگوریتم چند هدفه مورد استفاده در بهینه سازی چند هدفه مشخص می گردد. با مشاهده ی میرایی نوسانات و بهبود پایداری دینامیکی نتایج و کارایی خوب روش جدید در بهره گیری از pss با پارامتر متغیر در سیستم قدرت آشکار خواهد شد.

یکی از اهداف اصلی در سیستم های انرژی بادی، کسب بیشترین توان ممکن در کوتاهترین زمان از باد است.این هدف با بکارگیری الگوریتم های دنبال کردن حداکثر توان(mppt)حاصل می شود. در طراحی این الگوریتم ها توجه به دو نکته حائز اهمیت است. یکی این که مشخصه عملکرد بهینه توان مکانیکی (orcm) و الکتربکی (orce)،در سیستم های توربین بادی متفاوت از یکدیگر بوده و در صورتی که سیستم در orce کار کند، توان الکتریکی بیشتری حاصل خواهد شد و دیگر آن که رفتار سیستم های توربین بادی، شدیدا غیر خطی بوده و عملکرد مناسب کنترلرهای هوشمند در سیستم های غیرخطی انکار ناپذیر است. در این پایان نامه، سیستم های سرعت متغیر مبتنی بر ژنراتور سنکرون آهنربا دائم همراه با پل دیودی ومبدل dc/dc و باتری، به عنوان سیستم مورد مطالعه در نظر گرفته می شود. ابتدا یک روش نو بر پایه حساب تغییرات، جهت دستیابی به حداکثر توان ارائه می گردد. روش پیشنهادی، برخلاف اکثر روشهای قبلی، که سعی در ماکزیمم کردن انرژی مکانیکی ورودی به ژنراتور داشتند، انرژی الکتریکی را به عنوان تابع هدف در نظر گرفته و با سوق دادن آن در orce، سبب افزایش بازده سیستم می شود. در ادامه جهت حذف وابستگی روش پیشنهادی به سنسور بادسنج، از شبکه های عصبی مبتنی بر کوانتوم استفاده می گردد. بالا بودن بازده روش پیشنهادی نسبت به روش(tip speed ratio)mppt-tsr، با نتایج شبیه سازی اثبات می شود. سپس جهت بهبود کارایی دو نمونه از الگوریتم mppt با نام های mppt-tsr و mppt-ot(optimum torque) از کنترلرهای تطبیقی عصبی کوانتوم، بهره برده می شود. در این راستا از روش هایdac(direct adoptive control)وiac(indirect adoptive control) به ترتیب برای به روز رسانی پارامترهای کنترلر در روش mppt-tsr و mppt-ot استفاده می گردد. روش پیشنهادی علاوه بر داشتن مزایای کنترلرهای تطبیقی، از قابلیت هایی چون آموزش سریع، دقت بالا و دینامیک مناسب کنترلرهای هوشمند مبتنی بر کوانتوم، نیز برخوردار است. نتایج حاصل از شبیه سازی، عملکرد خوب این کنترل کننده ها را نسبت به کنترلرهای کلاسیک و کنترلرهای هوشمند مبتنی برperceptron) mlp(multi-layer اثبات می کند.

مجموعه هایی از منابع تولید کوچک و ذخیره کننده های انرژی در سیستم های توزیع ولتاژ پایین یا متوسط در کنار مصرف کنندگان، نوع جدیدی از سیستم قدرت به نام ریزشبکه را شکل می دهد. طراحی اجزای ریزشبکه باید به نحوی باشد که هم به صورت متصل به شبکه و هم در حالت مجزا از شبکه، کارکردی ایمن و اقتصادی داشته و با شبکه بالادست خود به تبادل انرژی الکتریکی بپردازد. حضور ریزشبکه ها می تواند در مسائل مختلف برنامه ریزی و بهره برداری از سیستم های توزیع اثرگذار باشد. بدین ترتیب، بخش عمده ای از برنامه ها و مطالعه های مربوط به شبکه های توزیع باید مورد بازنگری مجدد قرار گیرد که یکی از مهم ترین آن ها بازآرایی شبکه های توزیع می باشد. منظور از بازآرایی بستن و باز کردن کلیدها در سیستم توزیع قدرت برای تغییر در توپولوژی شبکه و به دنبال آن تغییر جهت سیلان توان است. از این رو، در این پایان نامه تأثیر ریزشبکه ها و تبادل انرژی آن ها با سیستم توزیع در بازآرایی شبکه های توزیع بررسی می شود. برای این منظور، بازآرایی شبکه های توزیع در قالب یک مسئله بهینه سازی چندمنظوره فرمول بندی می شود که در آن کاهش تلفات و عدم تعادل بار در بین فیدرهای شبکه به عنوان اهداف مسئله و پروفیل ولتاژ، گرفتگی خطوط، شعاعی بودن و پخش توان به عنوان قیود مسئله مطرح می گردد. الگوریتم تجمع ذرات جهت حل مسئله بهینه سازی استفاده شده و نتایج حاصل از بازآرایی بر روی دو شبکه نمونه 33 و 70 شینه ieee ارائه می شود. نتایج نشان می دهد که تبدیل شبکه های توزیع از حالت سنتی به سیستم های مرسوم با حضور ریزشبکه، موجب افزایش قابلیت اعتماد شده و مقرون به صرفه تر است.