میزان آسیب پذیری سیستمهای قدرت امروزه با گسترش آنها افزایش یافته است. در چنین شرایطی سیستمهای حفاظت متداول نمی توانند بطور مطلوبی سیستم قدرت را تحت حفاظت قرار دهند. این نوع سیستمها طوری طراحی نشده اند که کل شبکه قدرت را در مقابل حوادث قابل انتشار در شبکه قدرت حفاظت نمایند. بنابراین لازم است برای نظارت و کنترل عملکرد رله های حفاظتی و انجام اعمال کنترلی و حفاظتی گسترده، سیستم فراگیری برای جلوگیری از انتشار اغتشاش در کل شبکه ایجاد شود. این گونه سیستمها بایستی دارای سرعت عملکرد بالایی باشند. ازجمله حفاظتهای خاص می توان به جزیره کردن شبکه قدرت اشاره نمود که به عنوان آخرین راهکار برای جلوگیری از فروپاشی کل شبکه قدرت می تواند پیشنهاد شود. در این روش قبل از آنکه خود شبکه به دلیل وقوع حوادث و اغتشاشات شدید بخواهد به چندین جزیره تبدیل شود، بهره بردار سیستم آن را به طور منطقی و مناسب به دو یا چند جزیره تقسیم می نماید تا از عواقب ناشی از حوادث رخ داده شده کاسته شود. تاکنون روشهای متعددی برای جزیره کردن کنترل شده سیستم قدرت ارائه شده است. در این پایان نامه، ضمن بیان روش طیفی و استفاده از آن برای جزیره سازی، ثابت می شود که این روش می تواند نرخ تغییرات فرکانس داخل جزایر را حداقل نماید. علاوه بر آن با استفاده از فرآیند ابتکاری متراکم سازی، روش چند سطحه بهبود یافته ای ارائه می گردد که زمان انجام جزیره سازی کنترل شده را به میزان قابل توجهی کاهش می دهد. مطالعات موردی روی 8 شبکه نمونه 9 باسه ieee ، 30 باسه ieee، 39 باسه ieee، 57 باسه ieee، 118 باسه ieee، 300 باسه ieee، 2383 باسه لهستان و 2746 باسه لهستان، انجام شده است.

هدف در این پایان نامه بررسی اجمالی سیستم های خوانش کنتور مربوط به مصرف کننده انتهایی از یک طرف و از طرف دیگر بررسی جامع یکی از کاربردهای تکنولوژی پیشرفته لیزر می باشد که می تواند در قسمتی از مسیر انتقال داده های مربوط به مصرف کننده های انتهایی در شبکه های زیر توزیع نیز بکار برود. روشهای مختلف کنتور خوانی هوشمند از جمله power line carrier و gprs وrf و یا ترکیبی از این روش ها، بررسی مزایای روشهای مختلف کنتور خوانی هوشمند، امکان استفاده از تکنولوژی مخابرات نوری در فضای آزاد در انتقال اطلاعات مصرف کننده به عنوان آلترناتیوی جهت قسمتی از روش کنتورخوانی هوشمند، بررسی اجمالی فیزیک و مبانی نظری لیزر، مسائل مربوط به طراحی سیستم کنترلی و انتقال اطلاعات با استفاده از لیزر، انتخاب و پیاده سازی پروتکل مناسب مخابرات نوری فضای آزاد، چالش های ارتباط نوری فضای آزاد، شبیه سازی توربولانس اتمسفری، ارتباط دو طرفه، تقویت و فیلتراسیون های لازم، کاربردهای بهینه ارتباط لیزری و توجیه اقتصادی آن، مزایا و معایب ارتباط لیزری، برد و دامنه کاربرد، نقاط قوت و ضعف به لحاظ امنیتی، سرعت و دقت در انتقال اطلاعات، نویز، مدولاسیون، دریافت اطلاعات، چالش ها، ایمنی در کاربرد، شرایط محیطی کارکرد، طول موج مناسب، قطعات و... از جمله موضوعاتی هستند که در این پایان نامه مورد بحث و بررسی قرار خواهند گرفت.

کاهش توان مصرفی میکرو سیستم های مجتمع شده، هدف اول طراحی در بیشتر وسایل بایومدیکال قابل کاشت و یا شبکه های حسگر بیسیم که با باتری کار می کنند شده است. نه تنها عمر باتری بلکه اندازه فیزیکی آن هم مستقیما به توان مصرفی وسیله بستگی دارد. بنابراین طراحی توان پایین مدارات مجتمع بکار گرفته شده در این قبیل سیستم ها دستاورد مهم تحقیقات علمی شده است. در یک مدار واسط سنسور بایومدیکال، توان مصرف شده در مبدل های آنالوگ به دیجیتال قابل توجه و مهم شده است. برای این قبیل کاربردها با دقت متوسط و سرعت متوسط، مبدل های آنالوگ به دیجیتال تقاریب متوالی در بسیاری از موارد به دلیل سادگی ساختار آنها و استفاده کم از عنصرهای فعال و توان مصرفی کم آنها بکار گرفته شده اند. این پایان نامه به معرفی روشی برای بهینه کردن توان مصرفی درdac خازنی مورد استفاده در مبدل های آنالوگ به دیجیتال تقاریب متوالیsaradc می پردازد. ایده مد نظر ما این است که با بهینه سازی مقدار خازن ها در بهترین حالت برای کاهش تابع هدف که همان توان مصرفی می باشد اقدام کنیم. که در این روش با بدست آوردن بهترین مقدار برای خازن واحد cu در نرم افزار های موجود مانند matlab,hspice به بهینه ترین حالت برای کاهش توان مصرفی دست پیدا کنیم.

نگرانی های رو به افزایش در بحران انرژی، آلودگی های زیست محیطی، نگرانی درباره تغییر اقلیم (گرم شدن زمین) و تأثیرات مخرب تشعشات کربنی، استفاده از منابع انرژی پاک و بازگشت پذیر از جمله : باد، دریا، خورشید و غیره را ترغیب می کند. در بین این منابع بکارگیری انرژی باد به این دلیل که هیچ آلودگی تولید نمی کند، پتانسیل بالقوه خستگی ناپذیر و قیمت قابل رقابت دارد، در ده سال گذشته بیشترین رشد را داشته است. نقطه ضعف اصلی باد نامنظم بودن سرعت وزش آن است. مساله یافتن روشی برای استخراج بیشینه توان از انرژی باد است. سیستمهای مبدل انرژی باد سرعت متغییر(wecss) می توانند برای استخراج بیشینه انرژی از باد در مد پیمایش نقطه بیشینه توان(mppt ) کارکنند. برای نیل به این هدف، سنسورهای مکانیکی با کالیبراسیون بسیار دقیق ازجمله انیمومترها و انکدر/رسولورها جهت تعیین دقیق سرعت باد و موقعیت/سرعت رتور ژنراتور مورد نیاز هستند.استفاده از سنسورهای مکانیکی هزینه، پیچیدگی سخت افزاری و نرخ شکست بالاتر wecs ها را در پی خواهد داشت. این مسائل با بکارگیری طرحهای کنترل بدون سنسور سرعت/موقعیت تطبیقی قابل بر طرف شدن است. هدف الگوریتم mppt بدون سنسور کنترل سرعت به گونه ایست که tsr بهینه بدون اطلاعات سرعت باد بدست آید. در بین انواع مختلف ژنراتورها، ژنراتورهای سنکرون مغناطیس دائم به دلیل بازده بالا،دانسیته توان بالا، هزینه های نگهداری پایین ترو سازگاری بهتر با شبکه انتقال قدرت مناسب تر دانسته شده اند. این تحقیق، یک الگوریتم mppt بدون سنسور را ارئه می دهد که به یک pmsg متصل به توربین اعمال شده که به روش کنترل مستقیم گشتاور با مدولاسیون بردار فضایی کنترل می شود. الگوریتم ارائه شده ترکیبی از دو روش گشتاور بهینه و انحراف و مشاهده است که دقت بالاتری را نسبت به هر کدام از روشها دارا می باشد. به علاوه، انواع روشهای کنترل بدون سنسور موقعیت/سرعت رتور مورد بحث قرار گرفته است. در نواحی کاری سرعت بالا و سرعت متوسط، تخمینگر موقعیت رتور بر پایه مشاهده گر مد لغزشی (quasi-sliding-mode) اطلاعات موقعیت رتور را به درستی ارائه می کند.

بتن از نظر کنترل کیفی با توجه به مواردی از جمله تردید در مقاومت نمونه های استاندارد، آسیب های موضعی در شرایط خاص از اهمیت بالایی برخوردار است. نمونه های بتنی استوانه ای ساخته و تاثیر پارامتر های مختلف از جمله تخلخل، سنگ دانه ها، و آب به سیمان بر دوام آنها بررسی شده است. تخلخل هر یک از طرح ها را یافته و نسبت تخلخل به مقاومت را به روش های (ryshkewithch، balshin، hasselman، (schiller مقایسه کرده ایم . نتیجه نشان می دهد کاهش مقاومت فشاری ناشی از وجود تخلخل را می توان با بکار بردن نوع سیمان، مصالح و کم نمودن نسبت آب به سیمان جبران نمود و با انتخاب و بررسی این آیتم ها توانایی را در برابر چرخه های ذوب یخبندان بیشتر نمود. در انتها نمونه های بتنی از نظر مقاومت، تخلخل و چرخه های مختلف ذوب و یخبندان را مورد بررسی قرار داده ایم.