پیش بینی بار کوتاه مدت، با استفاده از داده هایی صورت می پذیرد که صحت این داده ها در معرض خطاهای سیستم های اندازه گیری، خطاهای انتقال در حین ارسال داده ها و غیره می باشند. در ضمن اتفاقات ناخواسته و خروج¬ها یا خاموشی¬ها در شبکه نیز باعث به¬وجود آمدن داده های بار نامناسب در بین داده¬های بار عادی و غیر عادی شدن پروفایل¬های بار می¬شود. از آن¬جا ¬که کار اصلی برنامه¬های پیش¬بین بار، فراهم کردن پیش¬بینی بار برای شرایط عادی شبکه می¬باشد، بنابراین داده¬های بارهای گذشته در بعضی از ساعات بنا به دلایل ذکر شده، نمی¬توانند شرایط عادی شبکه را منعکس نمایند، لذا وجود روش¬هایی برای شناسایی این داده¬¬ها و حذف و یا تخمین مقادیر مناسب برای آن¬ها ضروری به نظر می¬رسد. در این پایان نامه ضرورت پالایش داده¬های بار غیر عادی و سپس روش¬های مختلف حذف پروفایل¬های بار مربوط به آن¬ها، همچنین روشی مبتنی بر قدر مطلق باقیمانده نرمالیزه شده، جهت اصلاح این داده¬ها به جای حذف، مطرح و پیش¬بینی بار روزهای عادی شبکه قدرت استان اصفهان به کمک هر یک از این روش¬ها انجام می¬گیرد، سپس به مقایسه این روش¬ها جهت کاهش خطای پیش¬بینی بار پرداخته می¬شود. در ادامه تأثیر حذف پروفایل¬های بار غیر عادی و اصلاح داده¬های بار نامناسب در هر ساعت در کاهش خطای پیش¬بینی کوتاه مدت بار سیستم قدرت استان اصفهان به کمک شبکه¬های عصبی پیشخور نشان داده می¬شود. پیش¬بینی بار روزهای تعطیل رسمی به علت الگوی مصرف بار خاص و کمی تعداد نمونه¬های مشابه در پروفایل¬ بارهای گذشته، همواره یکی از مشکلات اساسی سیستم¬های پیش¬بینی¬کننده بار بوده است. همچنین تعطیلات متعدد و جابه¬جا شدن تعطیلات تقویم قمری و نیز وجود داده-های بار غیر عادی در اطلاعات ثبت شده، تأثیر منفی بر دقت پیش¬بینی بار این روزها می¬گذارد. در این پایان نامه روشی مبتنی بر قدر مطلق باقیمانده نرمالیزه شده، جهت شناسایی و اصلاح این داده¬ها مطرح و تأثیر اصلاح آن¬ها در کاهش خطای پیش¬بینی بار این روزها به کمک شبکه¬های عصبی پیشخور بررسی می¬گردد. روش پیشنهادی برای پیش¬بینی بار روزهای تعطیل رسمی در سیستم قدرت استان اصفهان استفاده و نتایج آن با روش¬های دیگر مقایسه می¬گردد. نتایج به¬دست آمده تأثیر قابل ملاحظه اصلاح داده¬های بار ساعتی نامناسب را در کاهش خطای پیش¬بینی بار روزهای عادی و به¬خصوص روزهای تعطیل رسمی نشان می¬دهد. در نهایت به پیش¬بینی بار کارخانه فولاد مبارکه که دارای الگوی بار کاملاً منحصر به¬فردی می¬باشد و منحنی¬های بار مصرفی آن شکل یک پروفایل بار عادی روزانه را ندارند، با تأکید بر روش پیشنهادی پرداخته شده است.

یکی از مسائل مهم در سیستم های قدرت، امنیت سیستم در برابر اختلالات مختلف می باشد. یکی از روش های مناسب برای تحلیل امنیت دینامیکی سیستم قدرت روش تحلیل حساسیت مسیر حالت می باشد. در سال های اخیر با ورود منابع پراکنده به سیستم های توزیع مفهوم جدیدی تحت عنوان مایکروگرید مطرح شده است. از آنجاکه منابع پراکنده مبتنی بر ژنراتور سنکرون یکی از پرکاربردترین انواع منابع پراکنده بوده، لزوم حفظ پایداری زاویه ای یکی از مهم ترین مسائل در مایکروگریدهاست. در این پایان نامه با کمک روش تحلیل حساسیت مسیر حالت به بررسی پایداری زاویه ای ژنراتورهای سنکرون موجود در مایکروگرید در اثر اختلالات مختلف پرداخته می شود. به کمک تحلیل حساسیت مسیر حالت نحوه محاسبه برخی از پارامترهای مهم سیستم قدرت بیان می گردد. زمان بحرانی رفع خطا و توان مکانیکی بحرانی ژنراتورهای سنکرون از جمله این پارامترها می باشند. به منظور محاسبه این پارامترها هم از روش های پیشنهادی در مراجع قبلی استفاده شده و هم روش های جدیدی ارائه گردیده است. در این پایان نامه الگوریتم هایی برای حفظ پایداری نوسان اول این منابع برای مجموعه ای از اختلالات ارائه شده است. استفاده از جبران توان راکتیو و یافتن محدوده مناسب برای بارگذاری منابع پراکنده از جمله راه حل هایی هستند که برای حفظ پایداری نوسان اول استفاده شده است. به منظور بررسی عملکرد الگوریتم ها از یک مایکروگرید نمونه استفاده شده است. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که این الگوریتم ها پایداری نوسان اول منابع سنکرون موجود در مایکروگرید را در اثر اختلالات مورد نظر فراهم می نمایند. در این پایان نامه دو نوع اختلال در نظر گرفته شده است، در یکی از اختلالات مایکروگرید در اتصال به شبکه باقی می ماند و در نوع دیگر، پس از وقوع اختلال مایکروگرید از شبکه اصلی جدا شده و به صورت خودگردان به کار خود ادامه می دهد. همچنین در این پایان نامه با کمک تحلیل حساسیت مسیر حالت شاخصی با در نظر گرفتن حاشیه های پایداری زاویه ای تعریف شده است که به کمک آن می توان محل مناسب نصب منابع پراکنده مبتنی بر ژنراتور سنکرون در سیستم های توزیع و مایکروگریدها را تعیین نمود.

بازیابنده دینامیکی ولتاژ به طور سری در سیستم تویع نصب می شود تا ولتاژ بار را به وسیله تزریق سریع ولتاژ مناسب به سیستم ، جبران کند.از مزایای dvr این است که علاوه بر قابلیت دینامیکی ممتاز، نیاز به توان نامی کمتر از بار نامی دارد و بنابراین از نظر اقتصادی توجیه پذیر است. بخش کنترل dvr وظیفه تعیین اندازه و زاویه ولتاژهای تزریقی در سه فاز خط را به عهده دارد که این کار از طریق اجرای الگوریتم های کنترلی به کار رفته صورت می پذیرد. در این پایان نامه پس از مروری بر کارهای انجام شده در دو پایان نامه قبلی و به منظور تکمیل آنها، ابتدا تیوری و نتایج شبیه سازی تاثیر جبران بیشبودهای ولتاژ متعادل و نامتعادل توسط سه استراتژی کنترلی همفاز، قبل از اختلال و حداقل انرژی بر وسیله ذخیره کننده انرژی بررسی می شود. سپس روش کنترل انرژی که شامل استراتژی حداقل انرژی، استراتژی حداکثر انرژی و استراتژی تزریق توان صفر است، معرفی و بررسی می شود. این روش بر اساس تنظیم زاویه ولتاژ تزریقی، قادر به ثابت نگه داشتن ولتاژ دو سر خازن به عنوان وسیله ذخیره انرژی است. در ادامه کنترل نظارتی به عنوان بیرونی ترین حلقه کنترل معرفی می شود که باعث استفاده بیشتر یک dvr در کمبودها و بیشبودهای بزرگ شده و به همراه روش های جبران معرفی شده ، توانایی dvr را افزایش می دهد. تکمیل dvr با یک سیستم حفاظت مناسب در شرایط وقوع خطا در پایین دست dvr و جاری شدن جریان خطا از آن، از آسیب dvr جلوگیری می کند. پس از طراحی و شبیه سازی های نرم افزاری و بررسی رفتار دینامیکی dvr شبیه سازی شده، یک نمونه dvr آزمایشگاهی با قدرت kva 3 و سطح ولتاژ v 230 طراحی و ساخته شد. با توجه به اینکه dvr نیازمند پردازش زمان حقیقی داده ها و اعمال الگوریتم کنترل و تولید پالس های سوییچینگ به طور همزمان می باشد، از بورد پردازشگر سیگنال دیجیتال که دارای قابلیت پردازش و تبادل اطلاعات با سرعت بسیار بالا است، استفاده شد. کلیه مدارات مورد نیاز شامل مدار واسط آنالوگ به دیجیتال، ایزولاسیون قدرت و فرمان، درایور igbt ، تنظیم ناحیه مرده ، منابع تغذیه 12 ولت مورد نیاز ، ترانسفورمر تزریق و فیلتر خروجی اینورتر طراحی و ساخته شدند. به منظور تست dvr ساخته شده دستگاهی جهت تولید کمبود و بیشبود ولتاژ با طول مدت قابل تنظیم از 1 سیکل تا 3 ثانیه طراحی و ساخته شد. نتایج تست عملی نشان می دهد dvr ساخته شده قادر به جبران بسیار مناسب کمبود و بیشبود ولتاژ در عرض چند میلی ثانیه است.

جلوگیری از ناپایداری ولتاژ بلند مدت در سیستم های قدرت با بکارگیری کنترل های تصحیحی و اضطراری صورت می گیرد. هدف از کنترل اضطراری، ایجاد نقطه ی تعادل دائمی قابل قبول برای سیستم و کاهش مجموع انحراف اندازه ی ولتاژ باس عای ضعیف و جریان خطوط تغذیه کننده ی ناحیه ی ضعیف در دوره ی گذاری پس از اختلال، با کمترین میزان قطع بار می باشد. در این پایان نامه یک روش کنترل اضطراری هماهنگ مبتنی بر پیش بینی مسیرهای سیستم، با تعریف یک مسئله ی بهینه سازی پیشنهاد می گردد. کنترل پیش بین بهینه با حد اقل کردن یک تابع هدف شامل مولفه هایی همچون میزان بارزداییو انجراف شاخص های نشان دهنده ی ناپایداری در فاصله ی وقوع اختلال تا زمان رسیدن سیستم به حالت دائمی طراحی می شود. در این طرح، اقدامات کنترلی اضطراری مانند تنظیم ولتاژ مرجع ژنراتور، تنظیم ولتاژ مرجع ltc و اتصال خازن های شنت به پاس های مناسب به همراه بارزدایی به عنوان آخرین راه حل بطور هماهنگ بکارگرفته می شوند. مسئله ی بهینه سازی ترکیبی تعریف شده شامل متغیرهای گسسته، با روش ابتکاری جستجوی ممنوع حل می شود. به منظور کاهش میزان محاسبات لازم و ایجاد امکان بکارگیری روش بصورت بهنگام، برای پیش بینی مسیرهای حالت به ازای مقادیر کنترل مختلف، به جای استفاده از شبیه سازی مدل کامل سیستم از روش تحلیل حساسیت مسیر حالت استفاده می شود. به منظور حفظ دقت و اعتبار نتایج، در حل مسئله ی بهینه سازی یک الگوریتم ترکیبی متشکل از روش حساسیت مسیر حالت و شبیه سازی مدل دقیق سیستم پیشنهاد می گردد.

امروزه افزایش بهم پیوستگی شبکه های قدرت و گسترش نیروگاه ها و ژنراتورهای محلی، سبب افزایش قدرت اتصال کوتاه شبکه ها گردیده است. کاهش قدرت اتصال کوتاه در شبکه های قدرت ضمن حفظ پروفیل مناسب ولتاژ یکی از اهداف بهره برداران سیستم های قدرت می باشد که دلیل این امر نیز بخاطر جلوگیری از هزینه های زیاد تعویض کلیدهای حفاظتی قدرت می باشد. یکی از راه های کاهش جریان خطا، تغییر آرایش شبکه می باشد. در این روش می توان با تغییر دادن مسیر عبور جریان، امپدانس موثر خط را افزایش داد و اثر منابعی را که در تأمین جریان خطا مشارکت دارند کم نمود. یکی دیگر از راه حل های موجود استفاده از ادوات محدودکننده جریان می باشد. بطور کلی محدود کننده های جریان، ادواتی هستند که در شرایط عادی شبکه، تأثیر ناچیزی بر روی عملکردآن می گذارند ولی به محض وقوع خطا قادرند در مدت زمان کوتاهی جریان خطا را محدود نمایند. بازیابنده های دینامیکی ولتاژ (dvr) به عنوان یکی از ادوات custom power، نقش مهمی در محافظت از بارها ایفا می کنند. علاوه بر وظیفه اصلی dvr در جبران پدیده های کوتاه مدت ولتاژ، می توان از این ساختار جهت کاهش جریان اتصال کوتاه در خطاهای پایین دست فیدرها نیز استفاده نمود. در این پایان نامه ابتدا به بررسی تغییر آرایش شبکه و ادوات محدودکننده جریان در کاهش جریان خطا پرداخته می شود. در مرحله بعد عملکرد dvrجهت کاهش جریان اتصال کوتاه مورد بررسی قرار می گیرد. در طی این روند کلیه روابط حاکم بر dvr در مد محدودکنندگی جریان بدست آورده می شود. در قسمت بعد با استفاذه از روابط بدست آمده، استراتزی های کنترلی dvr در این مد کاری مورد بررسی قرار گرفته و در مورد مزایا و معایب آن هابحث می شود. از شبیه سازی های حوزه زمان نیز برای تایید بررسی ها کمک گرفته می شود.

امروزه نیاز به مصرف بهینه ی انرژی و کاهش تأثیرات زیست محیطی منابع تولید برق در کنار افزایش تقاضای مشترکین برای برق با کیفیت و قابلیت اطمینان بالا، شرکت های قدرت را به سمت استفاده از تولیدات پراکنده سوق داده است. با افزایش ظرفیت تولیدات پراکنده، کیفیت توان سیستم می تواند به میزان قابل توجهی تحت تأثیر قرار گیرد. بنابراین در وهله ی اول برای جلوگیری از اثرات نامطلوب منابع پراکنده روی پدیده های کیفیت توان و در وهله ی بعد برای استفاده از پتانسیل این منابع در بهبود کیفیت توان، توجه به پدیده های کیفیت توان در برنامه ریزی و بهره برداری تولیدات پراکنده ضروری به نظر می رسد. با توجه به اینکه بویژه در کشور ما، از منابع سنکرون بطور گسترده به عنوان منابع پراکنده استفاده می شود، هدف این پایان نامه، برنامه ریزی نصب منابع پراکنده ی سنکرون با تأکید بر بهبود برخی از پدیده های کیفیت توان است. پدیده های مورد نظر عمدتاً پدیده های ولتاژ با نرخ تکرار زیاد نظیر پروفیل ولتاژ حالت دائمی، نامتعادلی ولتاژ و فرورفتگی ولتاژ می باشند. در مرحله ی اول برای هر یک از این پدیده ها شاخص های مناسب معرفی و شاخص چندگانه ی عملکرد سیستم از منظرکیفیت ولتاژ پیشنهاد می شود. شاخص های مربوط به ولتاژ حالت دائمی و نامتعادلی ولتاژ بر مبنای ولتاژهای توالی در باس های سیستم تعریف می شوند. بررسی فرورفتگی ولتاژ سیستم، بر مبنای مدل سازی احتمالی مونت-کارلو انجام شده است و در تعریف شاخص های فرورفتگی ولتاژ عواملی نظیر دامنه و تعداد فرورفتگی و تعداد قطعی بارهای حساس ناشی از فرورفتگی ولتاژ مدنظر قرار می گیرد. طی سناریوهای مختلف، برنامه ریزی نصب ژنراتور پراکنده ی سنکرون در سیستم توزیع از نظر پدیده های مختلف کیفیت توان مورد ارزیابی قرار می گیرد و ظرفیت و مکان بهینه ی این منابع بر مبنای بهبود شاخص چندگانه-ی عملکرد سیستم تعیین می شود. این مطالعات روی سیستم های 13 باس ieee، سطح توزیع 30 باس ieee و 34 باس ieee انجام و از الگوریتم های مناسب پخش توان و محاسبات اتصال کوتاه در شبکه های متعادل و نامتعادل که در نرم افزار matlab پیاده سازی شده اند، استفاده می شود.

با توجه به اصل پیوستگی شار پیوندی، هنگامی که یک سیستم توربین بادی مبتنی بر dfig در معرض اختلالی مانند تغییر سرعت باد قرار می گیرد، شار استاتور نمی تواند به طور ناگهانی تغییر کند. این حقیقت باعث پیدایش یک مولفه dc در شار استاتور می شود. در این شرایط ولتاژهای ضد محرکه الکتریکی روتور که دینامیک های استاتور را بر روی دینامیک های جریانی روتور منعکس می کند، نقش مهمی در نوسانات جریان روتور خواهد داشت. برای میراکردن این نوسانات و بهبود عملکرد دینامیکی سیستم، تکیه صرف بر تحلیل سیگنال کوچک، ممکن است کافی نباشد. روش جدیدی مبتنی بر ترکیب تحلیل سیگنال کوچک و تکنیک تبدیل سری فوریه گسسته (dft) جهت تعیین مشخصه میرایی جریان روتور حین وقوع اختلالات بزرگ تر پیشنهاد می شود. در این روش طیف فرکانسی یک سیگنال که از تحلیل فوریه به دست می آید، اطلاعات مربوط به میرایی هر مولفه فرکانسی را به دست می دهد. بنابراین در این رساله، برای بهبود رفتار دینامیکی سیستم dfig، با استفاده از بهینه سازی چند هدفه بر اساس الگوریتم ترکیبی بالا تنظیم بهینه پارامترهای کنترل کننده های pi سیستم به دست می آید. مسأله بهینه با استفاده از الگوریتم nsga-ii که ویرایشی از الگوریتم ژنتیک است و برای حل مسائل بهینه سازی با معیارهای چندگانه طراحی شده است، حل می شود. هدف اصلی سیستم کنترل افزایش میرایی سیستم به همراه تضمین وجود حاشیه پایدار مطمئن است. تحلیل مقادیر ویژه و شبیه سازی های زمانی نشان می دهد که روش بهینه سازی پیشنهادی منجر به پاسخ های دینامیکی بهتر سیستم در مقایسه با روش هایی که تنها متکی به تحلیل سیگنال کوچک هستند، می شود. در ادامه، روش تحلیل حساسیت مسیر حالت جهت استخراج پارامترهای کنترلی که دارای تأثیر بیشتری در رفتار دینامیکی سیستم هستند، به کار گرفته شده و مشخص شده است که در بین پارامترهای کنترلی سیستم چهار پارامتر بیشترین تأثیر را روی عملکرد دینامیکی سیستم داراست. بنابراین الگوریتم تنظیم بهینه پارامتر پیشنهادی با انتخاب تنها این چهار پارامتر کنترلی به عنوان مجهولات مسأله بهینه سازی اصلاح می شود. معرفی تئوری انشعابات و کاربرد آن بر روی سیستم dfig از دیگر تحقیقات این رساله است که توسط آن تأثیر تغییر پارامترهای سیستم اعم از پارامترهای کنترلی و غیر کنترلی در رخداد انواع انشعابات در سیستم مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین به کمک این تئوری روشی جهت استخراج محدوده پایدار پارامترهای کنترلی سیستم به صورت یک، دو، سه و چهار پارامتری ارائه می شود. این اطلاعات می تواند در زمان جستجوی پارامترهای کنترلی در الگوریتم تنظیم بهینه پارامترها مفید واقع شود. بسته پیشنهادی شامل روش و تعیین محدوده پایدار پارامترهای کنترل کننده ها مبتنی بر تئوری انشعابات، تعیین پارامترهای موثرتر مبتنی بر تحلیل حساسیت مسیر حالت و تعیین مقادیر بهینه پارامترهای کنترلی مبتنی بر بهینه سازی چند هدفه با استفاده از تحلیل سیگنال کوچک و تحلیل dft شکل موج زمانی جریان روتور، برای اولین بار در بهبود عملکرد دینامیکی سیستم dfig استفاده شده است.

افزایش روزافزون میزان منابع پراکنده در سیستمهای توزیع، باعث شده است شرکت های برق با مسائل مختلفی روبرو شوند. اینگونه منابع علاوه بر اینکه مزایایی به دنبال دارند، باعث مشکلاتی نیز می شوند. از جمله این مشکلات می توان به تغییر سطح جریان اتصال کوتاه در سیستم توزیع اشاره کرد که می تواند باعث به هم خوردن هماهنگی سیستم های حفاظتی و عملکرد نامناسب وسایل حفاظتی می شود. بنابراین با بررسی مجدد سیستم های حفاظتی موجود، ممکن است با تغییر تنظیم و یا جایگزینی برخی از وسایل حفاظتی، بتوان مجددا هماهنگی را برقرار نمود. گاهی نیز با توجه به ضریب نفوذ منابع و تعداد آنها ممکن است لازم باشد از طرحهای حفاظت جدید استفاده نمود. به این منظور برخی از طرح های جدید حفاظت سیستم توزیع در حضور منابع پراکنده بررسی شده است. هدف این پروژه بررسی تاثیر حضور منابع پراکنده در سیستم های توزیع بر روی طرح های حفاظتی مرسومی است که در این شبکه ها بکار می روند. به این منظور و با توجه به اینکه میزان تاثیرگذاری منابع پراکنده روی عملکرد حفاظت های سیستم توزیع به نوع، تعداد، ظرفیت و مکان آنها بستگی دارد، ضمن در نظر گرفتن مدلهای مناسب برای انواع منابع پراکنده، تاثیر آنها بر روی جریان های اتصال کوتاه بررسی شده و عملکرد سیستم های حفاظت مرسوم از جمله حفاظت فیوز-ریکلوزر در این شرایط مورد مطالعه قرار می گیرد. در ادامه و برای رفع محدودیتهایی که حضور منابع پراکنده بر روی سیستم حفاظت ایجاد می کنند، برخی از طرحهای جایگزین ارائه شده همچون حفاظت وفقی و حفاظت مبتنی بر شبکه های عصبی، مورد بررسی قرار گرفته و عملکرد آنها روی یک سیستم توزیع تست نشان داده می شود.

امروزه استفاده از منابع انرژی پراکنده کاربرد وسیعی یافته است. اگرچه این منابع بسیاری از مشکلات شبکه را حل می کنند اما زیاد شدن تعداد آن ها مسائل فراوانی برای سیستم قدرت به همراه دارد. استفاده از مایکروگرید راه حلی است که علاوه بر استفاده از مزایای منابع انرژی پراکنده برخی از مشکلات ایجاد شده توسط آن ها را نیز منتفی می کند. همچنین مایکروگریدها کیفیت برق و قابلیت اطمینان تأمین انرژی مشترکان را افزایش می دهند. در این پایان نامه مفهوم مایکروگرید بررسی و اصول اساسی آن توضیح داده می شود. برخی از مایکروگریدهای پیاده سازی شده در سرتاسر دنیا و مشخصات آن ها معرفی می گردد. اصول عملکرد مایکروگریدها در حالت متصل به شبکه بررسی شده و یک مایکروگرید تست با این اصول شبیه سازی و کارایی کنترل کننده های منابع مایکروگرید مشخص می شود. یکی از حالت های کار مایکروگرید که نقش اساسی در افزایش قابلیت اطمینان مشترکان دارد حالت کاری جزیره ای است. با توجه به اینکه بسیاری از منابع انرژی پراکنده ی مورد استفاده در مایکروگرید، مبتنی بر مبدل استاتیکی هستند ویژگی های مایکروگرید جزیره ای با منابع مبتنی بر مبدل بررسی می شود. کنترل محلی و پراکنده به منظور کنترل ولتاژ و فرکانس مایکروگرید و تقسیم بار بین منابع آن در نظر گرفته می شود. کنترل محلی یاد شده با روش های افتی مرسوم و معکوس پیاده می شود. شبیه سازی های حوزه ی زمان این روش های کنترلی بر مایکروگرید تست انجام می شود. به منظور بررسی پایداری مایکروگرید در حالت جزیره ای، مدل سیگنال کوچک مایکروگرید استخراج می گردد. با استفاده از این مدل و شبیه سازی های زمانی تأثیر پارامترهای مختلف بر رفتار مایکروگرید مشاهده می شود. شیب مشخصه های افتی، نسبت x/r خطوط، طول آن ها و تقارن مداری مایکروگرید از عواملی هستند که بررسی شده و نشان داده می شود که تغییر آن ها اثر زیادی بر پایداری مایکروگرید جزیره ای و همچنین تقسیم مناسب بار بین منابع آن دارد.

در سال های اخیر، بار شبکه های انتقـال افزایش یافته است. از این رو سیستم قدرت به صورت فزاینده ای از نظر بهره برداری و کنترل، پیچیده تر شده که کاهش قابلیت اطمینان را به دنبال داشته است. ادوات facts باقادر سـاختن سیستم انتقال صنعت برق، به بهره گیری حداکثر از امکانات انتقال خود و با افزایش قابلیت اطمینان شبکه، پاره ای از این مشکلات را بر طرف می کند. بخش اعظمی از ادوات facts را جبرانسازهای استاتیکی مبتنی بر مبدل ولتاژ تشکیل می دهند. در صورت اتصال موازی این جبرانسازها به سیستم قدرت، ولتاژ محل اتصال با جذب یا تزریق توان راکتیو، تنظیم خواهد شد. همچنین با سری قرار گرفتن این جبرانسازها در خط انتقال و تزریق ولتاژ راکتیو خازنی یا سلفی، جریان خط مربوطه و توان انتقال یافته تنظیم می شود. با ترکیب دو مبدل ولتاژ که به یک dc لینک مشترک متصل شده و در خط انتقال به صورت سری و موازی قرار گرفته اند،انتقال توان اکتیو و راکتیوکنترل خواهد شد. با توجه به نقش مهم خطوط انتقال در انتقال انرژی حفاظت این خطوط از مباحث مهم سیستم قدرت است. رله های دیستانس به دلیل عملکرد ساده ودقیق، به صورت وسیعی برای حفاظت خطوط انتقال به کار می روند. وجود جبرانسازهای facts در خط انتقالی که دچار خطا شده است، سیگنال های ولتاژ و جریان ورودی رله را تحت تاثیر قرار می دهد. بنابراین بررسی اثر این عناصر بر عملکرد رله دیستانس امری ضروری به نظر می-رسد. هدف این پایان نامه ارائه ی مدل دقیق مولفه های متقارن جبرانسازهای سنکرون استاتیکی موازی و سری (statcom & sssc) و کنترل کننده یکپارچه توان (upfc) در شرایط خطا در خط انتقال، به منظورمحاسبه ی امپدانس ظاهری دیده شده توسط رله ی دیستانس می باشد. با شبیه سازی این جبرانســازها با تمامی جزئیــات به همراه حلقه های کنترلی آنها صحت مدل ارائه شده تایید شده و حالت گذرای خطا در حضور این جبرانسازها نشان داده می شود. نتایج شبیه سازی ها تاثیر شرایط مختلفی همچون نوع خطا ،فاصله ی خطا ، تغییر تنظیمات کنترل جبرانسازها و تغییر وضعیت عملکردی جبرانسازها را بر عملکرد رله ی دیستانس نشان می دهد. سیستم شبیه سازی شده یک سیستم انتقال kv500 دو منبعه است که جبرانسازهای مذکور در وسط خط انتقال آن واقع شده اند. این شبیه سازی ها در محیط نرم افزار matlab/simulink انجام شده است.

به منظور جلوگیری از ناپایداری ولتاژ بلند مدت و برای رسیدن به اهدافی همچون ایجاد نقطه تعادل دائمی قابل قبول برای سیستم و کاهش مجموع انحراف اندازه ولتاژ باس های ضعیف و جریان خطوط تغذیه کننده ناحیه ضعیف در دوره گذرای پس از اختلال در این پایان نامه یک روش کنترل اضطراری و تصحیحی هماهنگ مبتنی بر پیش بینی مسیرهای سیستم در پی وقوع اختلال های ممکن پیشنهاد می شود برای پیش بینی پاسخ سیستم به اختلالات محتمل، از مدل سیستم شامل دینامیکهای موثر بر ناپایداری بلندمدت همچون دینامیکهای بار، ltc و oxl استفاده می شود. کنترل پیش بین بهینه با حداقل کردن یک تابع هدف شامل مولفه هایی همچون میزان بارزدایی و انحراف شاخص های نشاندهنده ناپایداری در فاصله وقوع اختلال تا زمان رسیدن به حالت دائمی طراحی می شود. در این طرح، اقدامات کنترلی تصحیحی و اضطراری مانند تنظیم ولتاژ مرجع ژنراتور، تنظیم ولتاژ مرجع ltc و اتصال خازنهای شنت به باسهای مناسب به همراه بارزدایی به عنوان آخرین راه حل ترکیب می شوند. مساله بهینه سازی تعریف شده به دو روش تحلیلی مشتق مرتبه دوم و ابتکاری جستجوی ممنوع برای دو سیستم 4 و 10 باس حل می شود.

چکیده ندارد.

رله های حفاظتی در سیستم قدرت وظیفه تشخیص خطاها از جمله اتصال کوتاه ها را بعهده دارند. اما گاهی خطاهایی از طریق یک جسم واسط با امپدانس بالا رخ می دهد که توسط رله های معمول قابل شناسایی نیستند زیرا در اینگونه خطاها جریان خطا در حد جریان بار یا کمتر محدود می شود. از جمله متداولترین این خطاها که به خطاهای امپدانس بالا معروف هستند، پارگی یک فاز و افتادن آن روی زمین می باشد. تشخیص و رفع این خطاها از دو دیدگاه، تلفات ناخواسته در شبکه توزیع یا انتقال و همچنین خطرات جانی برای افراد نزدیک به آنها و خطر آتش سوزی هنگامی که همراه با جرقه(در 95 درصد موارد) هستند اهمیت فراوانی می یابد. بواسطه اینکه این خطاها در شرایط مختلف ( با تغییر پارامترهای دخیل در آنها) رفتار گوناگونی از خود نشان می دهند، بعلاوه رفتار آنها با رفتار برخی بارها و همچنین اعمال معمولی همچون قطع و وصل خازنها مشابه است ، تشخیص آنها خیلی مشکل می باشد. بنابراین ایجاد روش مناسبی برای آشکارکردن خطاهای امپدانس بالا و تمایز آنها با شرایط عادی دارای اهمیت فراوانی است . در این پایان نامه روش جدیدی برای آشکارسازی خطاهای امپدانس بالا، براساس تبدیل موجک جریان خط و استفاده از آن بعنوان ورودی شبکه عصبی ارائه می شود. در این روش از شکل موج جریان خطا و شکل موج جریانهای عادی سیستم که رفتاری مشابه جریان خطا دارند، مانند جریان بارهای غیرخطی و جریان حاصل از کلیدزنی خازن و خط، تبدیل موجک که حاوی اطلاعات دقیقی از سیگنال در حوزه زمان و فرکانس است ، گرفته می شود. سپس به کمک ضرایب تبدیل پالایش شده بعنوان ورودی، شبکه عصبی آموزش می بیند به گونه ای که قادر به تفکیک خطای امپدانس بالا از شرایط عادی سیستم می شود. کاربرد توام تبدیل موجک جریان خط و شبکه عصبی منجر به تفکیک شرایط خطا از شرایط عادی، با اعمال کمترین ورودی به شبکه عصبی خواهد شد بعلاوه اینکه الگوریتم حاصل از نظر ساختار و زمان محاسبات بسیار کارآمد است . برای آموزش شبکه عصبی و همچنین آزمایش عملکرد آشکارساز خطای امپدانس بالا، به شکل موجهایی از جریان خطا نیاز است . برهمین اساس پس از بررسی ویژگیهای خطای امپدانس بالا و قوس همراه آن، روش جدیدی برای مدلسازی خطای امپدانس بالا ارائه می شود. این روش خصوصیات و رفتار غیرخطی خطای امپدانس بالا را بخوبی مدل می کند. کارایی و دقت روش پیشنهادی با شبیه سازی شرایط مختلف کار یک فیدر 20 کیلوولت و بدست آوردن شکل موجهای جریان خطا کلیدزنی و بار توسط emtp نشان داده می شود.

مساله به مدار آوردن واحدهای حرارتی ، یک مساله بهینه سازی است که در آن هزینه تولید و راه اندازی واحدها در طول یک دوره زمانبندی مشخص حداقل می شود. در این مساله در ضمن اینکه این بهینه سازی انجام می شود، یک سری قیود محدود کننده نیز وجود دارند که بایستی ارضا شوند. در این پروژه روشهای مختلف حل مساله مانند روشهای کلاسیک ، الگوریتم ژنتیک و شیوه های مختلف استفاده از شبکه های عصبی شرح داده شده است . و در نهایت به یک روش پیشنهادی استفاده از شبکه عصبی هاپفیلد پرداخته شده است که برای حل مساله در سیستمهای قدرت با ابعاد بزرگ مناسب است . شبکه عصبی هاپفیلد بکار رفته تلفیقی از دو نوع شبکه عصبی هاپفیلد گسسته و پیوسته است.

ترانسفورماتورهای قدرت از اجزا مهم سیستم قدرت می باشند که طرحهای حفاظت مختلفی برای آنها ارائه شده است.حفاظت دیفرانسیل دیجیتال ، حفاظت عمده در مقابل خطاهای اتصال کوتاه در سیم پیچهای ترانسفورماتور را برقرار می کند. با پیشرفت فناوری دیجیتال ، الگوریتمهای فراوانی برای حفاظت دیفرانسیل دیجیتال ترانسفورماتورهای قدرت پیشنهاد شده است. دراین تحقیق دسته ای از روشها که براساس هارمونیکهای جریان تفاضلی عمل می کنند مورد بررسی قرار گرفته اند.به علاوه دراین پایان نامه یک الگوریتم جدید برای حفاظت دیفرانسیل دیجیتال ترانسفورماتور مبتنی بر هارمونیکهای جریان تفاضلی ارائه می گردد.