در این پایان نامه فیلتر بیضوی پایین گذر در تکنولوژی ?m cmos 18/0 طراحی و شبیه سازی خواهد شد. این فیلتر بر اساس ساختار ota-c می باشد و کاربرد آن در دستگاه موج نگاری مغز می باشد. پهنای باند این فیلتر چهار باند موج مغز را پوشش می دهد و در فرکانس hz50 که مربوط به برق شهر بوده و به صورت نویز روی سیگنال های مغز ظاهر می-شود تضعیفی نزدیک به db60 دارد. تقویت کننده عملیاتی ترارسانا در ناحیه زیر آستانه بایاس شده و ترارسانایی آن برابر به na/v4/1 می-باشد. این ترارسانایی کم، امکان استفاده از خازن های کوچک را فراهم می کند که در نتیجه این فیلتر به صورت مدار مجتمع به راحتی پیاده سازی شده و برای دستگاه موج نگاری مغز مناسب می باشد. نتایج شبیه سازی نشان از کیفیت بسیار خوب فیلتر طراحی شده دارد. فصل اول این پایان نامه شامل خلاصه ای از طراحی فیلتر پایین گذر با استفاده از تقویت کننده عملیاتی ترارسانا و خازن در دستگاه موج نگار مغز می باشد. در فصل دوم انواع فیلترها و شیوه های متفاوت پیاده سازی آنها معرفی خواهیم کرد. در فصل سوم به بررسی و مقایسه تقویت کننده های عملیاتی ترارسانا بویژه با ترارسانایی پایین خواهیم پرداخت. در فصل چهارم چگونگی پیاده سازی یک فیلتر بیضوی با ساختار نردبانی با کمک تقویت کننده عملیاتی ترارسانا را بیان می-کنیم. در فصل پنجم یک فیلتر بیضوی پایین گذر مرتبه پنچ را با استفاده از تقویت کننده عملیاتی ترارسانا شبیه سازی کرده و نتایج آن را ارائه خواهیم کرد و در فصل ششم جمع بندی و ارائه پیشنهاداتی به جهت ادامه کار را خواهیم داشت.

در سال های اخیر، پیشرفت در قطعات نیمه هادی توان بالا باعث توسعه یک کاربرد جدید در سیستم های قدرت شده است، که به عنوان سیستم های انتقال جریان متناوب انعطاف پذیر شناخته شده اند. ادوات facts در سیستم قدرت می تواند قابلیت کنترل و انعطاف پذیری در تمام سیستم را از طریق اجزای الکترونیک قدرت بهبود بخشد. کنترل کننده یکپارچه پخش توان یک تجهیز قوی و با چند کاربرد در بین تمام ادوات facts است. کنترل کننده یکپارچه پخش توان توانایی کنترل همزمان پارامترهای اساسی انتقال اعم از راکتانس خط، دامنه و اختلاف فاز ولتاژهای طرفین خط را دارد. upfc از دو منبع ولتاژ سری که به صورت پشت به پشت از طریق یک خازن dc وصل شده، تشکیل شده است. یک منبع ولتاژ سری ac به خط انتقال تزریق می کند و با کنترل کردن اندازه و فاز ولتاژ تزریقی، پخش بار را تنظیم می کند. مبدل ولتاژ سری با خط انتقال، توسط یک ترانسفورماتور سری وصل شده است. مبدل موازی می تواند توان اکتیو و راکتیو را به طور مستقل جبران سازی موازی کند. upfc قابلیت کنترل مستقل هر دو توان اکتیو و راکتیو را در خط دارد. با توجه به اینکه هزینه نصب و راه اندازی دستگاه بسیار بالا است، لذا نکته مهمی که باید در نظر گرفت مکان یابی بهینه upfc می باشد. مکان یابی بهینه upfc می تواند به منظور بهبود شرایط استاتیکی و یا به منظور بهبود افزایش پایداری دینامیکی سیستم باشد. در سیستم های قدرت افزایش بار شبکه موجب افت ولتاژ در باس ها می شود. افت ولتاژ بیش از حد در شبکه باعث فروپاشی ولتاژ و درنتیجه خاموشی در شبکه می شود. روش های مختلفی برای جلوگیری و جبران سازی افت ولتاژ در زمان افزایش بار شبکه وجود دارد که می توان به خازن گذاری در شبکه و استفاده از سیستم های انتقال انعطاف پذیر جریان متناوب اشاره کرد. همچنین از آنجا که محدودیت انتقال توان شبکه اساساً با کنترل فلوی شبکه قابل رفع یا کاهش است، لذا استفاده از این عناصر برای مدیریت تراکم نیز بسیار مفید به نظر می رسد. در این پایان نامه به منظور جلوگیری از افت ولتاژ در هنگام افزایش بار شاخص های جدیدی برای مکان-یابی سیستم های انتقال انعطاف پذیر جریان متناوب از جمله upfc پیشنهاد شده است. برای استفاده بهینه از قابلیت های upfc، روش پیشنهادی با معیار سهم هزینه تراکم به منظور جبران سازی افت ولتاژ و مدیریت تراکم ترکیب شده است.

امروزه قیمت گذاری انتقال یکی از چالش برانگیزترین مباحث سیستم های قدرت می باشد. انتخاب قیمتی منصفانه که بازگرداننده هزینه های صاحبان شبکه های انتقال باشد و از طرفی برای کاربران سیستم عادلانه باشد نیاز به مطالعه و بررسی های زیادی دارد. در دیدگاه قیمت گذاری ترکیبی، جهت رفع معایب روش های قیمت گذاری و پوشش هزینه های شبکه انتقال، از ترکیب چند روش قیمت گذاری استفاده می شود. در روش پیشنهادی اول این پایان نامه شش فاکتور قیمت گذاری مورد نظر، از طرف شرکت کنندگان در بازار( بارها، ژنراتورها و مالک شبکه انتقال) وزن دهی شده و درجه اهمیت این فاکتورها از نظر شرکت کنندگان در بازار با استفاده از روش فرآیند تحلیل سلسله مراتبی(ahp) سنجیده می شود. سپس با توجه به روش های قیمت گذاری مشخص شده اهمیت فاکتورها در این روش ها توسط نخبگان و خبرگان بخش صنعت و دانشگاه وزن دهی و سنجیده می شوند. در نهایت با توجه به وزن دهی صورت گرفته و اهمیت فاکتورها، قیمت گذاری انتقال با استفاده از ترکیب روش ها صورت می گیرد که در نهایت امر می تواند موجب رضایت شرکت کنندکان در بازار گردد. درروش پیشنهادی دوم این پایان نامه از قیمت گذاری ترکیبی گره و بیالک استفاده شده است. در روش های قیمت گذاری معمول، هزینه های سیستم بر اساس یک بار پایه پیش بینی و تعیین می گردند. اگر مصرف شبکه در ساعتی از روز بیشتر از بار پایه باشد، هزینه اضافه شده در سیستم برای این افزایش بار در نظر گرفته نمی-شود و مالک شبکه انتقال متضرر می گردد. همچنین در صورتی که بار شبکه از بار پایه کمتر باشد، در این صورت استفاده کنندگان از سیستم باید هزینه اضافی به صاحب شبکه انتقال پرداخت کنند. روش قیمت گذاری پیشنهادی که ترکیبی از روشهای گره و ردیابی بیالک می باشد این مشکل را برطرف نموده و زمینه لازم برای پرداخت عادلانه تر هزینه های انتقال فراهم می کند. روشهای پیشنهادی ضمن تفکیک سهم هر یک از کاربران(بارها و ژنراتورها) از هزینه های انتقال، بر روی سیستم 24 باسه ieeeپیاده سازی شده اند.

روشهای متفاوتی برای توزیع رزرو و انرژی وجود دارد که از جنبه های مختلف مورد بررسی قرار می دهند در این پایان نامه مدل سازی را با توجه به نقص تولید و انتقال مورد مطالعه قرار گرفته است در ضمن شاخص های قابلیت اطمینان نیز مورد محاسبه قرار گرفته است . در نهایت نتایج را با سیستم 6 باسه بدون نیروگاه بادی و با نیروگاه بادی مورد مقایسه قرار گرفته است .

واحدهای کوچک تولید پراکنده، به خصوص واحدهایی که تأمین برق در تمام ساعات و شرایط ممکن است برای آن ها فراهم نباشد، به تنهایی برای عرضه برق در بازار انرژی و رزرو از کار آیی مناسبی برخوردار نمی باشند. در چنین مواردی می توان از اجتماع تعدادی از این واحدها به طور مناسب تری بهره برداری نمود. مجموعه ای از منابع انرژی پراکنده که در نقاط مختلف به شبکه اتصال دارند و به صورت یکپارچه مدیریت و کنترل می شوند نیروگاه مجازی نامیده می شود. نیروگاه مجازی می تواند به عنوان یک بازیگر در کنار سایر بازیگران در بازار شرکت نماید. استراتژی پیشنهاد قیمت یک نیروگاه مجازی، به عنوان یک شرکت کننده در بازار انرژی و رزرو، نقش مهمی در بیشینه کردن سود آن ایفا می کند. از طرف دیگر، عدم قطعیت هایی نظیر نایقینی در قیمت انرژی می توانند بر روی استراتژی پیشنهاد قیمت تأثیرگذار باشند. در این رساله، ساختاری برای مشارکت، پیشنهاد قیمت و سوداگری نیروگاه مجازی در بازار انرژی و رزرو پیشنهادشده است. علاوه بر این، سعی شده است تا با بهره گیری از تئوری تصمیم گیری مبتنی بر شکاف اطلاعاتی، پیشنهاد قیمتی مقاوم در برابر نایقینی قیمت انرژی ارائه شود. در مدل پیشنهادی، ساختار شبکه، قیود امنیت نیروگاه مجازی، محدودیت های منابع انرژی پراکنده تشکیل دهنده نیروگاه مجازی، تلفات توان در داخل نیروگاه مجازی و تعادل توان تولیدی و مصرفی نیروگاه مجازی در نظر گرفته می شوند. با کمک رویکرد پیشنهادشده، می توان میزان انرژی خریداری شده یا فروخته شده در بازار، میزان رزرو قابل ارائه به بازار، آرایش منابع انرژی پراکنده، وضعیت شارژ یا تخلیه منابع ذخیره ساز و میزان قطع بار را برای بازار روز بعد تعیین کرد. در مدل پیشنهادی، برای حل مسئله پیشنهاد قیمت از روش تجزیه بندر استفاده شده است. با پیاده سازی مدل پیشنهادشده بر روی شبکه نمونه، انواع سوداگری و موقعیت های مختلف سوداگری برای نیروگاه مجازی و پیشنهاد قیمت نیروگاه مجازی در حضور نا یقینی ها مورد بررسی قرارگرفته و صحت و کار آیی مدل پیشنهادی نشان داده شده است.

یکی از مسائلی که در این پایان نامه به دنبال آن هستیم هماهنگی برنا مه ریزی تعمیرات پیشگیرانه واحدهای نیروگاهی در محیط بازار می باشد. در این مسئله فرض بر این است که هر واحد نیروگاهی در طول سال یک و فقط یک بار برای انجام تعمیرات پیشگیرانه از مدار خارج می شوند. مشکل اصلی مسئله مورد نظر این است که از دو دیدگاه به آن نگاه می شود یکی از دیدگاه iso و دیگری از دیدگاه تولیدکنندگان. هر یک از این دو طرف با اهداف خاص و قیود خاصی یک مسئله بهینه را حل می کند و به برنامه تعمیرات بهینه از دیدگاه خود می رسد. در ادامه به بررسی برخی توابع هدف و قیود بهینه سازی از این دو دیدگاه پرداخته شده است. در این تحقیق برنامه ریزی تعمیرات در بخش تولید را در طی یک فرآیند تعاملی بین اپراتور مستقل سیستم و شرکت های تولیدی انجام می دهیم. معمولا دوره برنامه ریزی یک ساله بوده که به 52 زیر دوره یک هفته ای تقسیم می شود. هدف تعیین زیر دوره هایی است که شرکت های تولیدی باید تعمیرات خود را در آنها انجام دهند. برای این کار در ابتدای دوره برنامه ریزی شرکت های تولیدی با توجه به پیش بینی هایی که از بازار دارند (قیمت برق، قیمت سوخت، شرایط تجهیزات و ...) با هدف حداکثر سود برای تعمیرات خود انجام می پذیرد و تعیین می کنند که انجام تعمیرات در کدام زیر دوره هایی از کل دوره که منجر به بیشترین سود خواهد شد. اما این برنامه ریزی لزوما اجرایی نمی شود چرا که آن باید به تایید اپراتور مستقل سیستم نیز برسد. از طرف دیگر اپراتور مستقل با هدف کاهش قدرت بازار در کل دوره یک ساله تعمیرات واحدها را برنامه ریزی می کند. اپراتور مستقل قدرت بازار را در این برنامه ریزی با برنامه پیشنهادی شرکت های تولیدی مقایسه می کند. در صورتی که در برنامه ریزی چندان تفاوتی نداشته باشند، اپراتور مستقل برنامه ی پیشنهادی شرکت ها را تایید می کند. در غیر این صورت به واحدهایی که باعث ایجاد بیشترین ظرفیت اجبارا در مدار شده اند اخطار می دهد تا برنامه ی خود را تغییر دهد این فرآنید آنقدر تکرار می شود تا برنامه ی پیشنهادی شرکت ها از نظر سطح قدرت بازار مورد تایید اپراتور مستقل قرار گیرد.

با ظهور تجدید ساختار در صنعت برق قدرت و همچنین ورود مزارع بادی به شبکه قدرت، فرصت¬ها و چالش¬های جدیدی پیش روی بهره¬برداران سیستم قرار گرفت. انرژی باد یکی از پاک¬ترین انرژی¬های تجدیدپذیر طبیعت است که علاوه بر ارزانی و دردسترس بودن تخریب زیست محیطی بسیار کم¬تری نسبت به انواع دیگر منابع انرژی مانند سوخت¬های فسیلی و انرژی هسته¬ای دارد. اما از طرفی هزینه سرمایه¬گذاری بالا و از طرف دیگر عدم قطعیت تولید باعث می¬شود سرمایه¬گذاری¬ها روی این بخش کم¬تر باشد. از آنجایی که سرعت باد یک متغیر تصادفی است و در مزارع بادی تولید انرژی کاملاً وابسته به این فاکتور تصادفی است، تولید واحد بادی همواره همراه با عدم قطعیت است. این عدم قطعیت در مقیاس بالا مشکلات بزرگی را برای بهره برداران سیستم ایجاد می¬کند. همچنین بهعلت عدم پیش¬بینی دقیق تولید این واحدها و اعمال جریمه عدم قطعیت وارده بر شبکه قدرت، سودی که واحدهای بادی از بازار انرژی دریافت می¬کنند بسیار ناچیز خواهد بود. در نتیجه این واحدها تنها به عنوان تولیدکننده انرژی در بازار برق حضور پیدا می¬کنند. در این پژوهش ابتدا به بررسی نقش واحد¬های بادی در بازار انرژی پرداخته شده است. نتایج بر روی شبکه سی باسه ieeeشبیه سازی و نقطه تعادل و سود هر واحد مشخص شد، در گام بعدی با استفاده از مدل پیشنهادی ادغام واحد بادی و حرارتی در بازار انرژی سعی در حذف عدم قطعیت، افزایش سود واحد ترکیبی، و کاهش قیمت برق شده است. در نهایت با استفاده از ترکیب الگوریتم های تکاملی و شبکه عصبی مصنوعی، سرعت باد و احتمال تولید توان واحد بادی و ضرایب تابع توزیع احتمال ویبال ، پیش بینی شد که نتایج نشان¬گر دقت روش پیشنهادی می باشد. همچنین در انتها واحد مناسب برای ترکیب با واحد بادی مورد بحث قرار گرفته است.

در این پایان نامه روش های مختلف کنترل ولتاژ در شبکه های توزیع معرفی می شوند. از آنجا که تولیدات پراکنده معمولا در سطح ولتاژ توزیع و در نزدیکی مصرف کنندگان انتهایی مورد استفاده قرار می گیرند، افزایش تولید در این بخش موجب ایجاد اختلال در عملکرد تجهیزات موجود در شبکه توزیع، نوسانات ولتاژ و مشکلات کنترلی خواهد شد. تا زمانی که dg مزایای زیادی از قبیل، کاهش تلفات انتقال، آزاد کردن بازارهای برق وکاهش استفاده از منابع سوخت فسیلی دارد، تعداد dgهای متصل به شبکه های توزیع محلی در حال افزایش هستند و شبکه های توزیع پیچیده تر می شوند. در نتیجه تنظیم ولتاژ در شبکه و همچنین در نقطه اتصال dg از اهمیت خاصی برخوردار می باشد. در این تحقیق روشی را معرفی می کنیم که توسط ترانسفورماتورهای oltc می توان ولتاژ شبکه توزیع را هنگامی که dgهای متصل به شبکه در حال افزایش هستند، کنترل نمود. شبیه سازی های انجام شده نشان می دهد که استفاده همزمان از تولیدات پراکنده و ترانسفورماتورهای oltc، برای اصلاح مشکلات کنترل ولتاژ، با افزایش نفوذ dg در شبکه های توزیع موثرتر و قابل اطمینان تر می باشد.

در طی چند سال اخیر دو چالش آلودگی هوا و کاهش تدریجی منابع انرژی های تجدیدناپذیر مورد توجه بسیاری از کشورهای جهان قرار گرفته است. امروزه ازصنعت برق به عنوان منبع اصلی تولید آلودگی هوا و یکی از پرمصرف ترین صنایع، از انرژی های تجدیدناپذیر یاد می شود. لذا سیاست گذاران صنعت برق به دنبال یافتن رویکردهای کنترل و کاهش آلودگی هوا و منابع جدید تولید نیرو می باشند. استفاده از سیاست های کاهش انتشار آلودگی و استفاده از انرژی های نو از جمله تدابیر دولت ها برای کنترل آلودگی ناشی از تولید برق در سال های اخیرمی باشد. انرژی باد یکی از پاکترین انرژیهای تجدیدپذیر طبیعت است که علاوه بر ارزانی و دردسترس بودن تخریب زیست محیطی بسیار کمتری نسبت به انواع دیگر منابع انرژی مانند سوختهای فسیلی و انرژی هستهای دارد. اما از طرفی هزینه سرمایهگذاری بالا و از طرف دیگر عدم قطعیت تولید باعث میشود سرمایهگذاریها روی این بخش کمتر باشد. از آنجایی که سرعت باد یک متغیر تصادفی است و در مزارع بادی تولید انرژی کاملاً وابسته به این فاکتور تصادفی است، تولید واحد بادی همواره همراه با عدم قطعیت است. این عدم قطعیت در مقیاس بالا مشکلات بزرگی را برای بهره برداران سیستم ایجاد میکند. همچنین بهعلت عدم پیشبینی دقیق تولید این واحدها و اعمال جریمه عدم قطعیت وارده بر شبکه قدرت، سودی که واحدهای بادی از بازار انرژی دریافت میکنند بسیار ناچیز خواهد بود. در نتیجه این واحدها تنها به عنوان تولیدکننده انرژی در بازار برق حضور پیدا میکنند. در این پژوهش ابتدا به بررسی نقش سیاست های کاهش انتشار آلودگی در بازار انرژی پرداخته شده است. نتایج بر روی شبکه سی باسه ieee شبیه سازی و نقطه تعادل و سود هر واحد با بازی راهبردی و استفاده از روابط مدل کورنات برای هر واحد تولیدی مشخص شد، در گام بعدی با استفاده از طرح پیشنهادی ترکیب واحد بادی با تابع توزیع احتمال ویبالو باسیاست های کاهش انتشار کربن در بازار انرژی سعی در کاهش میزان تولید کربن، افزایش سود واحد ترکیبی، و کاهش قیمت برق شده است. همچنین در انتها ترکیب مناسب با هریک از سیاست ها برای ترکیب با واحد بادی مورد بحث قرار گرفته است.

اپراتور مستقل سیستم در سیستم های تجدید ساختار یافته در انجام وظایف خود، ملزم به فراهم سازی و ارائه سرویس هایی برای انتقال مطمئن توان از فروشندگان به خریداران انرژی الکتریکی است. از این سرویس ها تحت عنوان سرویس های جانبی انتقال یاد می شود. از مهمترین این سرویس ها، سرویس توان راکتیو در سیستم قدرت است. تأمین میزان توان راکتیو مورد نیاز شبکه از اهمیت زیادی در حفظ پایداری شبکه و جلوگیری از فروپاشی ولتاژ دارد. از اینرو بهره بردار شبکه سعی در استفاده هرچه بیشتر از منابع موجود و بکارگیری منابع جدید توان راکتیو دارد. از طرفی برای ایجاد انگیزه و ایجاد رقابت بین بازیگران بکارگیری روش های قیمت گذاری برای توان راکتیو حائز اهمیت است. در این پایان نامه، نقش بکارگیری قابلیت کندانسوری واحدهای آبی در بازار توان راکتیو مورد بررسی و مطالعه قرار گرفته شده است. نتایج حاصل از شبیه سازی با تابع هدف بیشینه کردن رفاه اجتماعی نشان می دهد که در صورت بکارگیری این قابلیت واحدهای آبی، این واحدها می توانند نقش قابل توجهی در تأمین توان راکتیو شبکه داشته باشند. شبیه سازی ها برای سه وضعیت بار متفاوت بار پیک، بار متوسط و کم باری نتایج مشابهی را نشان می دهد. همچنین در این پایان نامه اثر بکارگیری دو نوع از ادوات facts سری و موازی به نام های جبران کننده var استاتیک (svc) و خازن سری کنترل تریستوری (tcsc) بر روی مسئله پخش بار و در با زار توان راکتیو مورد بررسی و مطالعه قرار گرفته شده است. نتایج حاصل از شبیه-سازی بر روی سیستم نمونه 9 باسه ieee و با تابع هدف کاهش هزینه، نشان داد که استفاده از svc به دلیل تأمین توان راکتیو در نزدیکی بار منجر به کاهش تلفات و همچنین کاهش هزینه های بهره برداری شبکه به دلیل هزینه ی بهره برداری نسبت کم svc می شود. همچنین شبیه سازی بر روی سیستم نمونه 30 باسه ی ieee و با در حضور واحدهای آبی با قابلیت کندانسور سنکرون و با تابع هدف بیشینه کردن رفاه اجتماعی نتایج مشابهی را نشان می دهد. اثر استفاده از tcsc نیز مورد بررسی قرار گرفت و نتایج شبیه سازی نشان داد که استفاده از آن منجر به کاهش تلفات و همچنین کاهش هزینه ی بهره برداری از شبکه می شود.

در فضای رقابتی صنعت برق و با شکل گیری بازارهای مختلف انرژی، یکی از مسائل با اهمیت که نقش کلیدی را در برنامه ریزی شرکت های تولیدی، خریداران و بهره بردار سیستم ایفا می کند، مسأله پیش بینی قیمت برق می باشد. استراتژی پیشنهاد قیمت فروشندگان، برنامه مدیریت مصرف خریداران و برآورد بودجه شرکت ها از جمله مواردی است که نیاز مبرم به پیش بینی قیمت برق را از دیدگاه های مختلف مورد توجه قرارمی دهد. بکارگیری روشهای دقیق پیش بینی قیمت، به خصوص در کشورهایی مانند ایران که مناقصه بازار برق آنها بر اساس مناقصه پرداخت بر اساس پیشنهاد، انجام می شود؛ بسیار حائز اهمیت است. زیرا در این نوع بازار، هر بازیگر درصورت برنده شدن، بر اساس میزان قیمت پیشنهادی خود وجه دریافت می نماید و شرکت کنندگانی که پیش بینی دقیق تری داشته و استراتژی مناسب تری را بکار گیرند، سود بیشتری را نصیب خود خواهند ساخت. برای پیش بینی قیمت برق روش های مختلفی از جمله روش سری زمانی، شبیه سازی و تئوری بازی وجود دارند. در این پایان نامه با استفاده از اطلاعات بدست آمده از بازار برق ایران، مدل مناسبی برای پیش بینی قیمت به کمک روش شبکه عصبی مصنوعی و ترکیب آن با روشهای نوین پردازش سیگنال، مانند تبدیل ویولت، پیشنهاد شده است. همچنین از پیش پردازش داده ها و نرمالیزه کردن آنها برای افزایش توانایی شبکه عصبی برای پیش بینی استفاده گردیده که نتایج حاصل نشان از کارآیی روش پیشنهادی برای پیش بینی قیمت برق بازار ایران دارند.

چکیده — در این، پایان نامه بهره برداری بهینه و اقتصادی یک ریزشبکه هوشمند، شامل تعدادی توربین بادی، مولد خورشیدی، میکروتوربین و منابع ذخیر هساز انرژی با در نظر گرفتن عدم قطعیت منابع تجدیدپذیر و با مشارکت بارهای پاسخگو در حوزه مدیریت کوتاه مدت، در حالت متصل به شبکه مورد مطالعه قرار گرفته است. این پایان نامه با بکارگیری بارهای منعطف و منابع ذخیره ساز انرژی و با در نظر گرفتن تبادل توان با شبکه بالادستی، به مدیریت همزمان عدم قطعیت های موجود و کاهش هزینه پرداخته و از روشی جدید جهت بالا بردن دقت پیش بینی و پوشش بیشتر عدم قطعیت تولید توان بادی و خورشیدی استفاده نموده است. از دیگر ویژگی های این پایان نامه، تعیین یک بازه قیمتی از سوی بهره بردار جهت پرداخت مبالغ تشویقی در سه بازه کم باری، میان باری و پرباری و تعیین نرخ مشوق پرداختی از سوی مشترک در برنامه پاسخگویی بار می باشد. مدل پیشنهادی بر روی یک ریزشبکه نمونه به کمک نرم افزار متلب به اجرا درآمده و نتایج بدست آمده بیانگر عملکرد مناسب سیستم مدیریت انرژی در پوشش عدم قطعیت منابع تجدیدپذیر بوده و امکان نفوذ حداکثری این منابع را فراهم ساخته و ضمن تامین توان مورد نیاز ریزشبکه و کاهش هزینه های جاری آن، سود قابل توجهی نصیب شرکت کنندگان در برنامه پاسخگویی بار می نماید.

کنترل یک واحد نیروگاهی خورشیدی اگر بر پایه کنترل تخمین حالت شارژ باتری آن صورت پذیرد باید اولاً به حداکثر نمودن میزان توان انتقالی به شبکه محلی و یا شبکه سرا سری اهتمام ورزد و ثانیاً باید بتواند عمر باتری را که به عنوان مهم ترین و حیاتی ترین عنصر در سیستم های جدا از شبکه اند را حداکثر نماید. به بیانی دیگر وجود باتری موجب این می شود که عمر آن ها و نحوه نگهداری شان تأثیر مستقیمی بر قیمت نهایی برق تولیدی بگذارد از این جهت حفاظت و کنترل آن ها در این گونه سیستم ها ضروری می نمایاند. در سیستم های کنترلی پیشین از یک مدل ساده برای باتری استفاده می شده است اما در این نوشتار سعی بر آن داشتیم تا با تلفیق کارهای صورت گرفته در حوزه تخمین شارژ باتری های لیتیومی و یا سایر باتری ها با مباحث مدل سازی پنل خورشیدی و کنترلی به ایجاد یک سیستم با دقت بهتری از سیستم های قبلی دست بزنیم. در نهایت با توجه به دقت بالای تخمین حالت شارژ زده شده و طراحی درست پارامترهای باتری های سیستم های ایزوله از شبکه توانستیم به نحو قابل توجهی به شارژ صحیح باتری ها کمک شایانی نماییم که می تواند در هزینه تمام شده این سیستم ها و درنتیجه برق تولیدی آن ها سهم بسزایی داشته باشد.

تامین توان راکتیو از مهمترین سرویسهای جانبی می باشد که در افزایش امنیت و قابلیت اطمینان شبکه نقش بسزائی دارد. در سیستم های قدرت پیشرفته ، بررسی پایداری ولتاژ و ارزیابی حاشیه امنیت ولتاژ برای اجتناب از بروز ناپایداری و پدیده فروپاشی ولتاژ بسیار ضروری است. این مسئله درمحیط تجدید ساختار یافته، از نقطه نظر امنیت و اثرات اقتصادی ناشی از آن، از اهمیت بیشتری برخوردار است. از مسائل مهم در این زمینه نحوه قیمت گذاری توان راکتیو در محیط رقابتی است که ضمن حفظ امنیت سیستم، سیگنال اقتصادی مناسبی برای سرمایه گذاران و بهره بردار سیستم فراهم نماید. موضوع اصلی این رساله قیمت گذاری توان مقید به امنیت ولتاژ از دیدگاه بازار محور می باشد. لذا روش جدیدی برای قیمت گذاری بازار محور توان های اکتیو و راکتیو مقید به امنیت ولتاژ ارائه می گردد. در این روش، جهت قیمت گذاری توان راکتیو، تابع هزینه جدیدی پیشنهاد و بر اساس آن قیمت گذاری انجام می شود. این قیمت گذاری برای توان های اکتیو و راکتیو بطور همزمان صورت می گیرد و هزینه تلفات با تعیین سهم هر ژنراتور در تلفات اکتیو و راکتیو لحاظ می گردد. سپس، قیمت گذاری توان مقید به امنیت ولتاژ از دیدگاه بازار محور در قالب یک مسئله بهینه سازی چند هدفه با حداکثر سازی همزمان رفاه اجتماعی و فاصله تا فروپاشی ولتاژ مطرح می گردد. همچنین، ضمن محاسبه شاخص قدرت بازار راکتیو و با توجه به روش تحلیلی، ضرایب وزنی تابع هدف بصورت مناسب تعیین می گردند. توجه به انتخاب ضرایب وزنی مناسب سبب می گرددد تا شرایط بهینه بگونه ای تعیین گرددد که علاوه بر جلوگیری از قدرت بازار، سیستم از امنیت مناسبی برخوردار باشد وبازار به سمت انحصار حرکت نکند. از طرف دیگر، قیمت گذاری لحظه ای توان های اکتیو و راکتیو از دیدگاه بازار محور در بازار لحظه ای و در بازه زمانی 15 دقیقه صورت می پذیرد. با توجه به تغییرات مداوم بار، در قیمت گذاری بازار محور توان مقید به امنیت ولتاژ، ارزیابی امنیت ولتاژ و محاسبه نقطه بحرانی شبکه باید سریع و بلادرنگ باشد. برای نیل به این منظور، در روش پیشنهادی، به جای حل کامل مسئله پخش بار، معادلات غیر خطی پخش بار صرفا در ناحیه ضعیف ولتاژ حل می شوند. برای حل معادلات مذکور از الگوریتم ژنتیک استفاده شده است. با توجه به ماهیت محلی بازار راکتیو، با تقسیم سیستم قدرت به نواحی کنترل ولتاژ و لحاظ نمودن شاخص قدرت بازار، قیمت گذاری بازار محور توان های اکتیو و راکتیو مقید به امنیت ولتاژ به صورت محلی انجام و تحلیل مناسبی ارائه می شود.