شبکه های انتقال در سیستم های مدرن قدرت، به دلیل افزایش تقاضا از یک سو و محدودیت های احداث خطوط جدید از سوی دیگر، تحت فشار مضاعف می باشند. یکی از نتایج این مسئله، خطر از دست رفتن پایداری به دنبال بروز یک اغتشاش است. با پیدایش سیستم های انتقال توان انعطاف پذیر (facts) تغییرات شگرفی در شبکه ی انتقال از حیث بهره برداری بهتر از سیستم های موجود بدون از بین رفتن حاشیه ی پایداری مطلوب اتفاق افتاد. امروزه انواع مختلفی از ادوات facts موجود است که برخی به صورت سری و برخی موازی در شبکه قرار می گیرند. یکی از تأثیرگذارترین آن ها کنترل کننده ی یک پارچه ی عبور توان (upfc) است که با توانایی کنترل پارامترهای مختلف شبکه، قابلیت های sssc، statcom و tcpar را ترکیب و به عنوان ابزاری چند منظوره مورد بهره برداری قرار می گیرد. پایداری گذرا یکی از مهمترین مسائل پیش روی یک سیستم قدرت است که در صورت وقوع اغتشاش در سیستم، به سرعت در معرض خطر قرار می گیرد. در این پایان نامه با به کارگیری upfc و کنترل آن با کنترل کننده ی عصبی- فازی هدف بهبود پایداری گذرا دنبال شده است. با توجه به این که تابع انرژی گذرای سیستم ابزار مناسبی برای بررسی مسئله ی پایداری است، بهینه سازی تابع انرژی upfc به منظور دستیابی به بیشترین حاشیه ی پایداری گذرا مدنظر قرار می گیرد. این ایده، اساس تولید اطلاعات آموزش مورد نیاز در شبکه ی anfis به عنوان کنترل کننده ی upfc قرار گرفته است. بررسی پایداری گذرا با محاسبه ی زمان بحرانی رفع خطا انجام می گیرد که افزایش آن به معنای بهبود پایداری گذرا و مسئله ای حیاتی در سیستم قدرت است. مطالعه ی چگونگی تأثیر upfc در نیل به هدف، با پیاده سازی روش پیشنهادی بر روی دو سیستم انجام می شود: یکی سیستم تک ماشینه- شین بینهایت (smib) و دیگری سیستم 9 باس ieee. نتایج شبیه سازی کارآمدی روش پیشنهادی را در هر دو سیستم به اثبات می رساند. همچنین با شبیه سازی دیگر ادوات facts از جمله sssc و statcom برتری upfc با مقایسه ی نتایج به اثبات می رسد. با به کارگیری روش کنترل عصبی- فازی نیز با توجه به ترکیب توانایی آموزش شبکه های عصبی و سادگی قوانین فازی، انتظار کنترل مناسب تر به وسیله ی مقایسه ی نتایج حاصل با کارهای گذشته برآورده می گردد. تجزیه و تحلیل کاملی بر اساس نتایج حاصل انجام شده تا کارآمدی روش پیشنهادی به طور کامل اثبات گردد.

موتورهای bldc در مقایسه با موتورهای القایی و dc مزایای بسیاری دارند. مزایایی چون نویز پایین، راندمان بالا، کاهش تلفات حرارتی، هزینه نگهداری کم و کنترل ساده و آسان باعث شده در صنایع فضایی کاربرد وسیع داشته باشد. تا کنون کنترل موتور bldc با روش های گوناگونی از قبیل کنترل هیسترزیس جریان، کنترل pwm جریان، کنترل pwm جریان با شکل دهی جریان، کنترل از طریق لینک dc جریان و کنترل مستقیم گشتاور مطرح شده است. روش کنترل هیسترزیس جریان روشی ساده و با کاربرد وسیع که بر اساس فرض رابطه خطی بین جریان فاز و گشتاور می-باشد، اما در عمل مشخصه جریان و گشتاور غیرخطی است. روش کنترل pwm جریان مشابه روش کنترل هیسترزیس جریان است با این تفاوت که پالس های کنترل جریان توسط یک بلوک pwm با فرکانس ثابت تولید می-شود. در روش کنترل pwm جریان با شکل دهی جریان یک مرجع اختصاصی به منظور کاهش ریپل مورد نیاز است که می تواند امری نسبتاً پیچیده و مشکل باشد. در روش کنترل از طریق لینک dc با فرض باریک بودن پهنای باند هیسترزیس باعث می شود که جریان ماشین در کموتاسیون های متوالی دارای مقدار ثابت باشد. روش کنترل مستقیم گشتاور یک روش اسکالر است که به کنترل مستقیم حالت های اینورتر به منظور کاهش خطاهای گشتاور و شار استاتور و محدود کردن این خطاها به محدوده های از پیش تعیین شده هیسترزیس می پردازد. برخلاف روش کنترل برداری این روش نیاز به رگولاتورهای جریان، تبدیل محورهای مختصات ندارد. از طرف دیگر این روش کنترلی حساسیت کمتری به تغییر پارامترها در مقایسه با foc دارد. در موتورهای bldc به دلیل سیم پیچی متمرکز می توان از حسگرهای موقعیت گسسته استفاده نمود. این ویژگی باعث می شود که ساختار حسگرهای موقعیت در موتورهای bldc بسیار ساده تر و حجم و هزینه این حسگرها کمتر گردد. اما این حسگرها علیرغم ویژگی ها، معایبی دارند از جمله افزایش هزینه، حجم موتور و پیچیدگی که در ساختار موتور ایجاد می کنند، زیرا نحوه طراحی موتور و جایگذاری این حسگرها نیازمند تکنولوژی و محاسبات بسیار دقیق می باشد. از سوی دیگر در سرعت های بالا به علت پسفازی جریان در این سرعت ها نسبت به نیروی ضدمحرکه عملاً نیاز به روش های دقیق تر را الزامی می کند تا از ریپل زیاد گشتاور بخصوص در لحظات کموتاسیون جلوگیری کند. به همین منظور و در راستای کنترل ارزانتر موتور bldc در این رساله حسگر موقعیت حذف شده است. از این رو جهت افزایش دقت و مقاوم بودن در برابر نامعینی های موتور، از رویتگر لغزشی استفاده شده است که برای بازه وسیعی از سرعت کارآمد می باشد. در این رساله هدف این است که با روش کنترل مستقیم گشتاور بدون استفاده از حسگر موقعیت یا سرعت، کنترل سرعت (گشتاور) موتور bldc انجام شود و سعی می شود که ریپل گشتاور تولیدی موتور در ناحیه کموتاسیون یا ناحیه هدایت کمتر از روش dtc کلاسیک گردد. همچنین در این رساله موتور bldc با اینورتر چهار سوئیچه مورد بررسی قرار گرفته است. کاهش دو سوئیچ نسبت به اینورترهای شش سوئیچه مرسوم، منجر به کاهش هزینه در ساخت اینورتر، کاهش تلفات سوئیچینگ، کاهش پیچیدگی در الگوریتم کنترلی، کاهش مدارات واسط و مدارات تولید پالس می شود.

شبکه های انتقال در سیستم های مدرن قدرت، به دلیل افزایش تقاضا از یک سو و محدودیت های احداث خطوط جدید از سوی دیگر، تحت فشار مضاعف می باشند. یکی از نتایج این مسئله، خطر از دست رفتن پایداری به دنبال بروز یک اغتشاش است. با پیدایش سیستم های انتقال توان انعطاف پذیر (facts) تغییرات شگرفی در شبکه ی انتقال از حیث بهره برداری بهتر از سیستم های موجود بدون از بین رفتن حاشیه ی پایداری مطلوب اتفاق افتاد. امروزه انواع مختلفی از ادوات facts موجود است که برخی به صورت سری و برخی موازی در شبکه قرار می گیرند. یکی از تأثیرگذارترین آن ها کنترل کننده ی یک پارچه ی عبور توان (upfc) است که با توانایی کنترل پارامترهای مختلف شبکه، قابلیت های sssc، statcom و tcpar را ترکیب و به عنوان ابزاری چند منظوره مورد بهره برداری قرار می گیرد. پایداری گذرا یکی از مهمترین مسائل پیش روی یک سیستم قدرت است که در صورت وقوع اغتشاش در سیستم، به سرعت در معرض خطر قرار می گیرد. در این پایان نامه با به کارگیری upfc و کنترل آن با روش های کنترل غیرخطی هدف بهبود پایداری گذرا دنبال شده است. با توجه به این که تابع انرژی گذرای سیستم ابزار مناسبی برای بررسی مسئله ی پایداری است، بهینه سازی تابع انرژی upfc به منظور دستیابی به بیشترین حاشیه ی پایداری گذرا مدنظر قرار می گیرد بررسی پایداری گذرا با محاسبه ی زمان بحرانی رفع خطا انجام می گیرد که افزایش آن به معنای بهبود پایداری گذرا و مسئله ای حیاتی در سیستم قدرت است. مطالعه ی چگونگی تأثیر upfc در نیل به هدف، با پیاده سازی روش پیشنهادی بر روی دو سیستم انجام می شود: یکی سیستم تک ماشینه- شین بینهایت (smib) و دیگری سیستم 9 باس ieee. نتایج شبیه سازی کارآمدی روش پیشنهادی را در هر دو سیستم به اثبات می رساند. همچنین با شبیه سازی دیگر ادوات facts از جمله statcom برتری upfc با مقایسه ی نتایج به اثبات می رسد. با به کارگیری روش خطی سازی با فیدبک نیز با توجه به سرعت بالای این روش در دنبال کردن ورودی مرجع، انتظار کنترل مناسب تر به وسیله ی مقایسه ی نتایج حاصل با کارهای گذشته برآورده می گردد. تجزیه و تحلیل کاملی بر اساس نتایج حاصل انجام شده تا کارآمدی روش پیشنهادی به طور کامل اثبات گردد.

یکی از مهمترین ویژگی ها و محاسن یک میکروشبکه، قابلیت جزیره شدن و عملکرد مستقل آن است. مزیت این کارکرد، افزایش قابلیت اطمینان و کیفیت توان مشترکین واقع در میکروشبکه می باشد. با جدا شدن میکروشبکه از سیستم قدرت، وظایف و حالات عملکردی منابع موجود در آن تغییر می کند. این وظایف جدید منابع شامل کنترل ولتاژ، فرکانس، تقسیم مناسب توان بار بین تمام منابع و پاسخ مناسب و سریع به تغییرات بار می باشد. در حالت متصل به شبکه، ولتاژ و فرکانس میکروشبکه توسط شبکه قدرت اصلی دیکته می گردد و منابع هم به میزان از پیش تعیین شده توان اکتیو و راکتیو تولید می کنند. یکی دیگر از نکات کلیدی در عملکرد میکروشبکه ها، نحوه انتقال بین حالات عملکرد متصل به شبکه و جزیره ای است. یعنی میکروشبکه باید بتواند از حالت عملکرد متصل به شبکه، به حالت جزیره ای و بالعکس با کمترین حالات گذرا انتقال یابد و میکروشبکه پایدار بماند. در این پایان نامه به بررسی روش‏های کنترل توان برای منابع مبدل ولتاژ در محیط میکروشبکه با قابلیت عملکرد جزیره‏ای پرداخته شده، بگونه‏ای که تقسیم مناسب توان بین منابع، تنظیم ولتاژ و فرکانس و بهبود رفتار دینامیکی میکروشبکه تحت مطالعه را به دنبال داشته باشد. در ادامه برای افزایش پایداری سیستم و کنترل ولتاژ و فرکانس، استفاده از مبدل btb دارای منبع ذخیره انرژی به همراه کنترل کننده فازی پیشنهاد می شود. مبدل btb پیشنهادی دارای مزیت هایی از جمله ذخیره انرژی و کنترل هوشمند توان تبادلی بین میکروشبکه و شبکه اصلی نسبت به مبدل های btb مرسوم می باشد. نتایج بدست آمده نشان می دهد که در حالت کلی استفاده از مبدل btb در اتصال میکروشبکه به شبکه اصلی در تضمین پایداری و حفظ شاخص ولتاژ و فرکانس میکروشبکه در حد مطلوب بسیار موثر بوده و استفاده از مبدل btb پیشنهادی به همراه کنترل کننده فازی پیشنهاد شده، باعث بهبود شاخص های ولتاژ و فرکانس میکروشبکه می شود.

تولید پراکنده یا dg (distributed generation)، عموماً عبارت است از تولید برق در محل مصرف، اما گاهاً به تکنولوژی هایی گفته می شود که از منابع تجدید پذیر برای تولید برق استفاده می کنند. چیزی که عموماً مورد قبول است، این است که این مولدها صرفه نظر از نحوه تولید توان آن ها، نسبتاً کوچک بوده و ظرفیت آن ها معمولاً کمتر از mw300 می باشد و مستقیماً به شبکه توزیع وصل می شوند. طی سال های اخیر حضور منابع تولید پراکنده در شبکه های توزیع به دلیل افزایش میزان تقاضا، دستیابی به سیستم با قابلیت اطمینان بالا، بهبود مشخصه ولتاژ، کاهش تلفات، کاهش آلودگی هوا و حفاظت از محیط زیست با روند رو به رشدی مواجه بوده است. در این راستا استفاده از مولدهای چرخان به خاطر قابلیت بکار گیری آن ها در نیروگاه های کوچک حرارتی و آبی و حتی در مزرعه های بادی و همچنین به خاطر امکان کنترل مستقل توان اکتیو و راکتیو تزریقی آن ها افزایش چشم گیری داشته است این افزایش سطح نفوذ تأثیر زیادی روی رفتار دینامیکی سیستم در مواقع بروز اختلال دارد. مولد های تولید پراکنده دارای مشخصات اینرسی کم و گشتاور میرایی ذاتی کم هستند. نتیجه چند مطالعه و شبیه سازی نشان می دهد که پایداری گذرای مولد های تولید پراکنده در شبکه توزیع ضعیف می باشدبه دلیل ثابت اینرسی کوچک آن ها و نیز زمان نسبتاً طولانی رفع خطا در شبکه توزیع. لذا در این پایان نامه به بررسی پایداری گذرای مولدهای تولید پراکنده پرداخته می شود در ادامه تأثیر جبران ساز توان راکتیو استاتیکی(svc) بر پایداری گذرای مولدها بررسی شده است این جبران سازها به علت توانایی آن ها در تأمین کنترل سریع و پیوسته توان راکتیو باعث تقویت پایداری گذرای مولدها می شوند

سیستم های قدرت از گذشته تا کنون به صورت مداوم در حال توسعه و گسترش بوده اند، به طوری که امروزه سیستم های قدرت، تبدیل به بزرگ ترین سیستم های ساخت بشر شده اند و از پیچیده ای روز افزونی برخوردار شده اند. این افزایش ابعاد و توجه روز افزون شرکت های تولید کننده به مسائل اقتصادی و لزوم بهره برداری بهینه از منابع و تجهیزات موجود، شرکت های تولید کننده را بر آن داشت که از شبکه های فوق در حداکثر بار گذاری ممکن استفاده کنند. با توجه به این مسائل و در نتیجه بار گذاری شدیدتر و هم چنین با توجه به اینکه ناپایداری ولتاژ در سال های اخیر موجب چندین فروپاشی عظیم در شبکه های مختلف شده است. ضرورت مطالعه و بررسی جامع این پدیده در راستای ارزیابی امنیت سیستم های قدرت آشکار گردیده است. در این تحقیق با توجه به اهمیت پایداری ولتاژ سیستم های قدرت، سعی شده این پدیده از نظر استاتیکی مورد بررسی قرار گیرد، زیرا روش های استاتیکی، گستره وسیعی از وضعیت های سیستم قدرت را بررسی می کنند، لذا جهت مقایسه بین وضعیت های مختلف در مراحل طراحی و بهره برداری، بسیار مناسب می باشند.روش های استاتیکی به علت امکان محاسبه سریع، در کاربردهای بهره برداری که نیاز به محاسبه به هنگام اندیس پایداری ولتاژ می باشد، مناسب هستند. هدف از تحلیل استاتیکی پایداری ولتاژ، به دست آوردن مدل و روشی است که دارای دقت لازم و سرعت کافی و توانایی بالا، برای بررسی مسایل پایداری و فروپاشی ولتاژ باشد و همچنین پیدا کردن حاشیه امنیت منحنی v-q بوده تا با داشتن این حاشیه، بتوانیم قبل از به وقوع پیوستن پدیده فروپاشی ولتاژ، تسهیلاتی را فراهم آوریم تا از روی دادن این واقعه جلوگیری شود. در این میان، تحقیقات زیادی در جهت ابداع یک اندیس و معیار جهت توضیح وضعیت پایداری ولتاژ سیستم انجام گرفته که آنالیز مدال یکی از مهم ترین این روش ها است. در این پایان نامه، با استفاده از روش آنالیز مدال (ضرایب حساسیت) و روش حاشیه امنیت منحنی v-q، این اهداف را پیگیری کردیم. روش های مذکور بر روی شبکه های نمونه مورد بررسی قرار گرفت، نقاط ضعف این سیستم ها را شناسایی کرده و به تحلیل پایداری ولتاژ پرداختیم. کنترل توان راکتیو از عوامل مهم و اساسی در پایداری ولتاژ سیستم می باشد. با خازن گذاری بهینه به بهبود پایداری ولتاژ سیستم در حالت استاتیک می توان کمک کرد بنابراین با جایابی بهینه خازن با استفاده از روش الگوریتم ژنتیک به بهبود وضعیت شین های ضعیف سیستم، کمک کردیم. کلمات کلیدی: آنالیز مدال ،الگوریتم ژنتیک، پایداری ولتاژ، حاشیه امنیت

شبکه های توزیع به علت سطح ولتاژ پایین و در نتیجه جریان بالا دارای تلفات توان بسیار زیاد و افت ولتاژ بالا می باشند. یکی از روش های مناسب و کم هزینه به منظور کاهش تلفات و بهبود مشخصه ولتاژ در شبکه های توزیع تغییر پیکربندی شبکه یا بازآرایی شبکه های توزیع می باشد. شبکه های توزیع برای دارا بودن قابلیت اطمینان بهتر معمولاً به صورت حلقوی یا غربالی طراحی می شوند. اما مشکلات حفاظتی مانند سطح اتصال کوتاه زیاد و لزوم رله های جریان دو طرفه، بهره برداری این شبکه ها را به سمت بهره برداری شعاعی میل می دهد. در شبکه های توزیع دو نوع کلید مختلف وجود دارد: کلید هایی که در حالت معمول باز و کلید هایی که در حالت معمول بسته هستند. بازآرایی شبکه، مدیریت باز و بسته کردن این کلید ها به منظور رسیدن به ساختاری از شبکه است که اهدافی مانند کاهش تلفات، بهبود سطح ولتاژ و کاهش نامتعادلی بار و جریان خط را برآورده نماید. اخیراً ادوات dfacts مانند dstatcom نیز به همین منظور یعنی کاهش تلفات و نامتعادلی بار و خط و بهبود سطح ولتاژ، بسیار مورد توجه واقع شده اند. جبران کننده dstatcom از سری جبران کننده های موازی می باشد که قابلیت تزریق توان اکتیو و راکتیو، با سرعت بالا و به صورت کاملا پیوسته را به شبکه دارد. در این پایان نامه بازآرایی شبکه های توزیع و جایابی dstatcom هم به صورت هم زمان و هم به صورت جداگانه به منظور کاهش تلفات، بهبود سطح ولتاژ و کاهش نامتعادلی جریان خطوط شبکه مورد بررسی قرار گرفته اند. در حل مسئله بازآرایی در حضور dstatcom از الگوریتم های ga، pso و bb-bc استفاده شده است. در الگوریتم bb-bc به منظور تطبیق بهتر با مسئله بازآرایی تغییراتی صورت داده شده است و با عنوان الگوریتم mbb-bc معرفی شده است. همچنین در این پایان نامه یک الگوریتم جدید چند هدفه بر اساس الگوریتم bb-bc به منظور حل مسئله بازآرایی و جایابی dstatcom در حالت چندهدفه، با عنوان mobb-bc طراحی شده است. مقایسه این الگوریتم با الگوریتم مشهور mopso در زمینه بهینه سازی چندهدفه، کارایی مطلوب و موثر آن را نشان می دهد. شبیه سازی بر روی دو شبکه توزیع متعادل 69 و 84 شینه و یک شبکه نامتعادل 33 شینه صورت گرفته است. نتایج شبیه سازی حاکی از عملکرد سریع تر و موثرتر الگوریتم mbb-bc در زمینه بازآرایی، نسبت به دو الگوریتم ga و pso می باشد. همچنین این نتایج نشان دهنده بهبود موثر مشخصه ولتاژ و کاهش تلفات در بازآرایی شبکه های توزیع و جایابی dstatcom به صورت همزمان نسبت به روش های جداگانه می باشد.

نوسان توان پدیده پیچیده ای است بطوریکه از دهه 1940 و شاید پیش از این سالها موضوع تحقیقات مختلفی بوده است. تحقیقاتی که در زمینه پدیده نوسان توان انجام شده اند بیشتر به آشکارسازی این پدیده و اثر آن بر عملکرد رله های حفاظتی پرداخته اند در حالیکه تحلیل صرف این پدیده کمتر مورد توجه قرار گرفته است. اما نویسنده بر این باور است که برای کشف روش های جدید آشکارسازی نوسان توان، بررسی این پدیده به روش تحلیلی ضروری است چراکه روابط ریاضی حاکم بر این پدیده خود می توانند روش های آشکارسازی آن را پیشنهاد دهند. بر این اساس در فصل اول، علت اصلی بوجود آمدن نوسان توان و اثرات نامطلوب این پدیده بر عملکرد رله های دیستانس توضیح داده می شود. همچنین نحوه استفاده از یک آشکارساز نوسان توان بطور کامل بحث خواهد شد. در فصل دوم روش های مختلفی که تا کنون به منظور آشکارسازی نوسان توان استفاده شده اند و ملاحظاتی که در بکارگیری این آشکارسازها باید در نظر گرفت، توضیح داده می شوند. از آنجاکه روش آشکارسازی پیشنهادی بر اساس تبدیل موجک استوار است، در فصل سوم اصول کلی تبدیل موجک معرفی می شود. همچنین روش هایی که تا کنون بر اساس این تبدیل در زمینه نوسان توان ارائه شده اند توضیح داده می شوند. فصل چهارم به روش پیشنهادی این پایان نامه اختصاص دارد. در این فصل ابتدا معادلات کمیت های الکتریکی شبکه در شرایط نوسان توان بطور تحلیلی بدست می آیند. در ادامه در دو شبکه نمونه، نوسان توان شبیه سازی خواهد شد و شکل موج های مربوطه از جمله شکل موج اندازه امپدانس استخراج می شوند. همچنین پروفیل کلی اندازه امپدانس بر اساس معادله تحلیلی آن رسم می شود و نشان داده می شود که این پروفیل در هر دو حالت شبیه سازی و تحلیلییکسان بدست می آید. در روش پیشنهادی، پروفیل سیگنال اندازه امپدانس در شرایط نوسان توان کلید آشکارسازی این پدیده است. با استفاده از این پروفیل، روش جدیدی بر اساس تبدیل موجک برای آشکارسازی نوسان توان پیشنهاد و به کمک شبیه سازی های مناسب درستی این روش تایید می شود. همچنین شبیه سازی ها نشان خواهند داد که روش پیشنهادی، هر نوع خطا از جمله خطای سه فاز را که روش های سنتی قادر به آشکارسازی آن نیستند به طور قابل اطمینان و با سرعت قابل قبولی آشکار می کند.

مطالعه پایداری در سیستم های قدرت یکی از مسایل اساسی می باشد. در این بین پایداری گذرا که در اثر اختلالات شدیدرخ می دهد، می تواند نقش اساسی داشته باشد. عناصر factsمی توانند در سیستم های قدرت در انتقال توان نقش اساسی داشته باشند. از بین عناصر facts کاملترین عنصر upfc است. اما نکته مهم در کنترل آن،روابط غیر خطی می باشد که معادلات دیفرانسیل را به معادلات غیر خطی تبدیل نموده و عمل کنترل آن را مشکل می نماید. در این پایان نامه از روش های خطی سازی با فیدبک و کنترل لغزان برای کنترل upfc در جهت بهبود پایداری گذرا استفاده شده است. این عمل در یک سیستم یعنی یک ماشین به همراه شین بینهایت انجام می شود. به صورتی که می تواند در میرا نمودن نوسانات و افزایش زمان بحرانی خطا کمک قابل توجهی نماید.

با توجه به کاهش ذخایر سوخت های فسیلی، گازهای طبیعی و افزایش بهای مصرفی و همچنین آثار سوءِ زیست محیطی آن ها، استفاده از انرژی های نو به ویژه انرژی باد رو به افزایش است. یکی از پرکاربردترین ژنراتورهای مورد استفاده در نیروگاه های بادی به دلیل داشتن مزایای ویژه، ژنراتور القایی تغذیه دوبل (dfig) است. از آنجا که توربین های بادی مجهّز به dfig بیشتر در مناطق روستایی با شبکه های محلی ضعیف و خطوط نسبتاً طولانی نصب می شوند احتمال وقوع عدم تعادل و اعوجاج هارمونیکی در ولتاژ شبکه به دلیل وجود بارهای غیرخطی، نامتقارن و یا خطاهای شبکه افزایش می یابد. وجود نامتعادلی در ولتاژ در صورت عدم کنترل، باعث ایجاد نوسانات با فرکانس دوبل در گشتاور الکترومغناطیسی، توان های اکتیو و راکتیو تزریقی به شبکه، وارد آمدن تنش های مکانیکی به شفت ژنراتور و توربین و موجب ناپایداری شبکه می گردد. در صورت عدم کنترل dfig در شرایط نامتعادل بودن ولتاژ، این ژنراتور در ولتاژهای با نامتعادلی بیش از %6، بالاجبار از شبکه جدا می گردد که این مسئله در صنعت تولید توان بادی امروزی قابل پذیرش نیست. تاکنون روش های کنترلی متعددی بر روی dfig متصل به شبکه با ولتاژ نامتعادل به کاررفته است. در روش های کنترلی اخیر از کنترل لغزان برای کنترل گشتاور الکترومغناطیسی و توان خروجی سیستم توسط مبدل های سمت رتور و شبکه dfig در شرایط نامتعادل و هارمونیکی بودن ولتاژ شبکه بدون جداسازی توالی های مثبت و منفی ولتاژ یا جریان استفاده شده است. این مسئله موجب بهبود عملکرد در مقایسه با سایر روش های کنترلی شده است. ولی همچنان به دلیل نامتعادل بودن جریان های استاتور و رتور و وجود هارمونیک های مزاحم از جمله هارمونیک های مرتبه دو در توان شبکه و گشتاور الکترومغناطیسی dfig که ناشی از عدم تعادل ولتاژ است نمی تواند در حد قابل قبولی به بهبود کیفیت توان اقدام نماید. همچنین وجود گرمای غیریکنواخت در سیم پیچ ها، در گذر زمان از عمر تجهیزات عایقی سیستم می کاهد. از این لحاظ از یک مبدل اضافی سری با استاتور (sgsc) جهت حذف توالی منفی ولتاژ در ساختمان dfig استفاده می نمایند که توانسته تا حد زیادی کیفیت توان را با حذف مولفه های هارمونیک دوم در توان و گشتاور الکترومغناطیسی بهتر نماید. روش های کنترلی به کاررفته در استفاده از مبدل سوم بیشتر مبتنی بر استفاده از کنترل کننده های pi می باشند. مشکلات عمده این روش ها، تنظیم پارامترهای pi و نیاز به تبدیلات متعدد بین قاب های مرجع است که در نتیجه پیاده سازی این کنترل کننده ها را مشکل می نماید. در این پایان نامه از روش کنترل لغزان جهت کنترل سیستم dfig به همراه sgsc استفاده شده است که ضمن حذف کنترل کننده های pi، پیاده سازی سیستم را ساده و قابل اجرا نموده است. از دیگر مزایای قابل توجه این تحقیق استفاده از روش ساده و سریعی برای بدست آوردن توالی مثبت و منفی ولتاژ شبکه است.

یکی از مهم ترین بخش های سیستم قدرت، شبکه توزیع می باشد. با توجه به سرمایه گذاری های کلانی که در این بخش جهت توزیع بهینه برق صورت می گیرد، لزوم استفاد? حداکثری از بسترها، تجهیزات و امکانات ایجاد شده و موجود را ایجاب می کند. علی رغم این موارد، امروزه بیشترین هدررفت سرمایه ای در سیستم قدرت، در این بخش صورت می گیرد که تلفات شبکه های توزیع مهمترین سهم را در این هدررفت دارا می باشند به همین منظور از بازآرایی شبکه توزیع استفاده می شود که روشی ساده و کم هزینه برای استفاده از امکانات موجود بدون نیاز به هرگونه تجهیز جدید در شبکه های توزیع جهت نیل به اهداف مختلفی از قبیل: کاهش تلفات توان، کاهش اضافه بار فیدرها و ایجاد تعادل بار، بهبود پروفیل ولتاژ، کاهش تعداد کلیدزنی و ... می باشد. لذا در این پایان نامه بازآرایی چند منظور? شبکه های توزیع به منظور حداقل نمودن تلفات توان حقیقی، متعادل کردن بار فیدرها ، کاهش تعداد کلیدزنی با قیود پروفیل ولتاژ و ظرفیت مجاز خطوط با استفاده از الگوریتم های فرا اکتشافی مانند الگوریتم ژنتیک (ga) و الگوریتم جستجوی جمعیت مورچه (َacs) برای تولید جمعیت حل ها ، الگوریتم تئوری گراف و الگوریتم ابتکاری جهت اصلاح جمعیت جواب ها برای شعاعی شدن شبکه و تعامل توابع هدف به روش جمع وزنی انجام گرفته و در ادامه با الگوریتم ژنتیک طبقه بندی غیرمغلوبها (nsga) ، انجام و حل های بهینه پارتو و غیرمغلوب محاسبه و مقایسه می شوند. تمامی الگوریتم ها و روش های مذکور بر روی سه شبکه توزیع استاندارد پیاده سازی و مورد بررسی قرار گرفته که نتایج بدست آمده، اهمیت بازآرایی را نشان می دهند چرا که این روش سهم بسزایی در کاهش تلفات و ... در شبکه توزیع دارد.

در شبکه¬های هوشمند، چگونگی مدیریت انرژی ذخیره شده درپارکینگ¬های هوشمند می¬تواند منجر به ارائه سرویس-های مختلفی، در دو حوزه توان اکتیو و راکتیو، در راستای بهبود وضعیت شبکه گردد. از سویی دیگر با افزایش استفاده از منابع تولید پراکنده مانند نیروگاه¬های بادی و نیز به منظور بالا بردن قابلیت اطمینان این نوع از تولیدات، حل مشکلات آن¬ها بویژه در حالت¬های گذرا نیز از اهم موضوعات در حوزه توان راکتیو در شبکه¬های هوشمند بحساب می-آید. لذا به منظور بهره¬وری هرچه بهتر پارکبنگ¬ها، انتخاب کنترل کننده¬ای مناسب و مقاوم در شرایط مختلف شبکه، از اهمیت بالایی برخوردار می¬باشد. در این مقاله استفاده از کنترل کننده مدلغزشی به منظور کنترل پارکینگ¬ها در حوزه توان راکتیو، پیشنهاد و دستیابی به اهداف بهبود پروفیل ولتاژ و بهبود عملکرد نیروگاه بادی در حالت گذرا با استفاده از این روش کنترلی پیگیری شده¬است. روش کنترلی پیشنهادی بر روی شبکه استاندارد ieee-9 bus شبیه¬سازی شده و میزان دستیابی به اهداف مورد نظر در بهره¬وری پارکینگ¬ها در حوزه توان راکتیو مورد بررسی قرار گرفته¬است. نتایج حاصل از شبیه¬سازی این روش کنترلی نه تنها ردیابی مناسب اهداف کنترلی در شرایط طبیعی شبکه، بلکه مقاوم بودن پارکینگ¬ها را در حالات گذرا و تحت شرایط بوجود آمدن تغییرات پارامتریک در سیستم مورد مطالعه را نشان می¬دهد.

در این مقاله بهبود پایداری ولتاژ بر مبنای شاخص های قابلیت اطمینان سیستم های قدرت از طریق ادوات facts نظیر svc و statcom پرداخته شده است.روش پیشنهادی در این راستا به شکلی است که می توان با کنترل مناسب عناصر جبران ساز شاخص های قابلیت اطمینان را بهبود بخشید. statcom وsvc کنترلر موازی هست و هر یک از این ادوات به طور جداگانه در سیستم قرار داده شده و اثر آن ها بر پارامترهای سیستم ازجمله پروفیل ولتاژ، زاویه ولتاژ، توان اکتیو و راکتیو و حد بارپذیری همچنین اثر قابلیت اطمینان سیستم بررسی می شود، که هرکدام از این ادوات به میزانی بر این پایداری اثر دارند، سپس مقایسه ای بین این ادوات صورت می گیرد. مطالعات این پایان نامه به نحوی رقم خورده است که بتواند موثرترین این ادوات، در اثرگذاری بر پایداری را بیابد. در بررسی اثر این ادوات در پایداری دینامیکی و حد بارپذیری سیستم از پخش بار پیوسته(continuation power flow) و معادلات جبری استفاده می شود، که این عمل به کمک نرم افزارpsat صورت می پذیرد. سپس با آنالیز اغتشاشات منفرد در یک شبکه ی 9 باسه ی ieee با شاخص قابلیت اطمینان eensq و evnsq در حوزه ی توان راکتیو statcom و svc را به عنوان یک منبع توان راکتیو دینامیکی مکان یابی نموده ایم. در بررسی های انجام شده به این نتیجه می رسیم که، statcom نسبت به svc اثر بهتری بر پایداری ولتاژ دارد.

در این پایان نامه از دو روش برای کاهش گشتاور دندانه ماشینهای آهنربای سطحی استفاده شده است. این دو روش، شکل معمول قطب های آهنربایی را تغییر می دهند. در روش اول قطب های آهنربایی به چند تکه با جهت مغناطیسی یکسان تقسیم می شوند. و در روش دوم کناره های قطب های آهنربایی مورب می شود. در هر دو روش تقارن نیم موج فرد در قطب های آهنربایی ماشین لحاظ شده است.