موتور bldc1 از دسته موتورهای الکتریکی سنکرون است که شباهت زیادی با موتورهای dc دارد. به دلیل پاسخ بهتر سرعت و گشتاور، پاسخ دینامیکی بالا، بازده بالا، طول عمر بالا، عملکرد بدون نویز و محدود عملکرد متفاوت سرعت، این موتور نسبت به موتورهای dc و القایی برتری دارد. کنترل مستقیم گشتاور به منظور درایو موتور bldc به کار گرفته شده است. سرعت بالای پاسخ گشتاور، طراحی ساده و مقاوم از مزایای این روش کنترلی است. کنترل کننده مرسوم در کنترل سرعت این قبیل موتورها کنترل کننده pi است. هر چند این کنترل کننده کلاسیک ساختاری ساده دارد ولی دقت پایین این کنترل کننده باعث به وجود آمدن فراجهش در پاسخ سرعت و گشتاور می گردد. به همین منظور در دو دهه ی اخیر کنترل کننده هایی بر اساس الگوریتم های هوشمند و تطبیقی ارائه شده اند. کنترل کننده فازی را می توان اولین کنترل کننده هوشمند نامید. مزیت این کنترل کننده ساختاری ساده و عدم نیاز به معادلات پیچیده ریاضی دانست. مشکل این کنترل کننده این است که صحت دستورات توسط صحیح و خطا تعیین می گردد که این از دقت این کنترل کننده می کاهد. به منظور حل این مشکل در سال 1993 کنترل کننده سیستم تطبیقی عصبی- فازی2 توسط جنگ ارائه شد. این کنترل کننده بر اساس آموزش سیستم توسط داده های مناسب و اعمال این داده ها به کنترل کننده فازی، سیستم را کنترل می کند. ریپل بالای گشتاور یکی از معایب دو کنترل کننده هوشمند بیان شده در فوق است. به منظور رفع این مشکل یان سن در سال 1998 ایده فازی-تطبیقی را ارائه کرد. این ساختار شامل ترکیب دو کنترلر فازی و pi است. در دهه ی اخیر کنترلرهایی که دارای ساختاری تطبیقی و مقاوم هستند بسیار مورد توجه قرار گرفته اند. سیستم تطبیقی مدل مرجع3 (mras) از این قبیل کنترل کننده ها است. در این کنترل کننده با توجه به درجه ی سیستم یک مدل ایده ال تعریف می گردد. اختلاف مدل حقیقی از این مدل مرجع سیگنال خطایی را ایجاد می کند که این سیگنال خطا به صورت فیدبک به ورودی سیستم وارد گشته و خروجی سیستم حقیقی را اصلاح می کند. در این پایان نامه پنج روش بیان شده در فوق به عنوان کنترلر سرعت موتور bldc به کار گرفته شده اند، و نتایج حاصل از هرکدام با روش های دیگر مقایسه شده اند. با مقایسه روش ها می توان گفت کنترلر فازی-تطبیقی پاسخ بهتری نسبت به کنترلر فازی-عصبی و فازی از خود نشان می دهد. کنترلر mras نیز در مقایسه با کنترلرهای هوشمند و کنترلر pi بهترین پاسخ را از لحاظ حذف فراجهش، توانایی تطبیق با تغییرات آنی سیستم و بهبود زمان حالت گذرا را از خود نشان می دهد.

در این پایان نامه، از تئوری تصمیم گیری مبتنی بر شکاف اطلاعاتی جهت دستیابی به استراتژی پیشنهاد-دهی بهینه تولید کنندگان برای فروش انرژی الکتریکی به بازار برق استفاده شده است. این روش، تصمیم گیرنده را قادر می سازد تا میزان مقاوت تصمیمات و استراتژی های مختلف را در برابر کاهش قیمت انرژی در بازار و همچنین امکان بهره مندی از مزایای ناشی از افزایش قیمت انرژی در بازار را مورد ارزیابی قرار دهد. استراتژی پیشنهاد دهی شامل تعیین میزان تولید انرژی با قیمت متناظرش برای ساعت های مختلف یک شبانه روز خواهد بود. تصمیم برای فروش انرژی یک تولید کننده با تغییرات قیمت انرژی در بازار برق مرتبط است. روش ارائه شده در این بخش، سناریوهای مختلف تصمیم گیری را نسبت به تغییرات قیمت انرژی در بازار برق را بررسی و تحلیل می کند. اساس کار روش ارائه شده بر این است که استراتژی پیشنهاد دهی تولید در برابر کاهش قیمت انرژی در بازار برق و یا سود پایین فروش انرژی مقاوم بوده، ویا امکان بهره مندی از مزایای افزایش قیمت و یا سود بالای فروش انرژی را داشته باشد. عدم قطعیت ها ممکن است مضر بوده و به قیمت پایین فروش انرژی منجر شود و یا خوب بوده و منجر به قیمت بالا شود. در این پایاننامه هر دو ویژگی متناقض را با استفاده از دو تابع هدف "مقاومت" و "فرصت" مدل سازی شده و در نهایت منحنی های پیشنهاددهی به بازار روز- بعد با استفاده از مدل های خطای کسری و میانگین وزنی مربعات خطا بدست آمده است.

این پایان نامه یک روش تخصیص تلفات جدید در سیستم های توزیع با حضور منابع تولید پراکنده (distributed generation) را ارایه می دهد. روش پیشنهادی سعی دارد تا سهم هر منبع تولید پراکنده در تلفات موجود در سیستم های توزیع که به سبب حضور تمامی منابع تولید پراکنده بوجود آمده است را بیابد. روش مذکور با این فرض که هر واحد dg دارای مالکیت مجزا می باشد، سعی بر این دارد تا برای ایجاد انگیزه بین این منابع، مشخص کند که کدام یک از آن ها سهم بیش تری در کاهش تلفات دارند.

امروزه اهمیت انرژی مخصوصا انرژی الکتریکی برکسی پوشیده نیست. آنچه اکنون به عنوان بزرگترین مشکل زندگی بشر را تهدید می کند، کمبود انرژی وآلودگی هوا بر اثر مصرف سوختهای فسیلی می باشد. با محدودیتهای ناشی ازسوختهای فسیلی استفاده از منابع جایگزین بعنوان منبع تولید انرژی الکتریکی هر روز بیش از پیش مورد توجه قرار می گیرد. با رشد منابع جدید انرژی که بخش عمده آن را منابع تجدید پذیر تشکیل می دهند، سهم این نوع منابع در مصرف انرژی الکتریکی بیشتر می گردد. بر اساس برآوردهای کارشناسان، سوختهای فسیلی در کمتر از 50 سال آینده به پایان خواهد رسید، از اینرو باید از هم اکنون به فکر جایگزین مناسب برای آنها بود. چگونگی مشارکت واحدهای تولیدی درتامین بار شبکه از بدو ایجاد شبکه های قدرت به هم پیوسته مورد سوال بوده است. درسالهای گذشته روشهای زیادی به منظور بهره بردرای و مشارکت بهینه واحدهای نیروگاهی قدیمی و مرسوم که عمدتا شامل نیروگاههای آبی وحرارتی بوده اند،ارائه گردیده است. درسالهای اخیر باگسترش و توسعه منابع تجدید پذیرسهم این منابع نیز درتامین انرژی مصرفی قابل توجه بوده است و این مورد با گذشت زمان به سرعت رو به افزایش است. همچنین افزایش نگرانی های زیست محیطی، دولتها را برای حمایت از نسل تجدید پذیر تولید انرژی در سیستم های قدرت با معرفی استانداردهای اجباری متقاعد کرده است. به این خاطر بررسی چگونگی مشارکت واحدهای نیروگاهی در حضور منابع تولید پراکنده) منابع تجدید پذیر( دارای اهمیت فوق العاده است. یک حل بهینه مساله مشارکت واحدهای نیروگاهی در حضور منابع تجدید پذیر به دلیل ورود پارامترهای جدید ناشی از این منا بع هما نند منحنی تولید غیریکنواخت و وجود عدم قطعیت بالا و نیز وابستگی زمانی منابع جدید، دربرخی از این منابع همانند انرژی باد، یک مساله بهینه سازی پیچیده است. هزینه تولید توان توسط واحدهای بادی و خورشیدی به کار گرفته شده در این پایان نامه توسط دو معادله درجه دوم تقریب زده شده است و روی یک شبکه 10 واحدی ieee با یک بار درخواستی مشخص در طول 24 ساعت مورد مطالعه قرار گرفته شده است. شبیه سازی ها و نتایج بدست آمده بیا نگر این موضوع می باشد که با وجود هزینه سرمایه گذاری بالا در زمینه واحدهای بادی و خورشیدی بازهم استفاده ار این منابع نسبت به منابع تجدید ناپذیر مقرون به صرفه خواهد بود. هدف این تحقیق ارائه الگوریتمی جهت حل همزمان مشارکت بهینه واحدهای نیروگاهی مرسوم و تجدید پذیر به منظور دستیابی به حداقل هزینه بهره برداری است. برنامه ریزی واحدهای تولید عمدتا به صورت ساعت به ساعت و مشارکت واحدهای تولید به صورت روزانه و هفتگی می باشد. در این پایان نامه، سعی شده که با در نظر گرفتن بهره بردرای و مشارکت بهینه واحدهای نیروگاهی قدیمی و مرسوم که عمدتا شامل نیروگاههای آبی و حرارتی هستند، منابع تولید بادی وخورشیدی را نیز با استفاده از یک الگوریتم جدید(harmony search) وارد مسالهuc کرده و در ساعات مختلف برای در مدار قرارگیری آنها برنامه ریزی کنیم.

کاهش تلفات در سیستمهای توزیع قدرت یکی از مسائلی است که از گذشته تا کنون مباحث زیادی در مورد آن مطرح بوده و روشهای متعددی در این خصوص ارائه شده است. یکی از کم هزینه ترین این روشها، استفاده از تغییر ساختار و یا بازآرایی شبکه توزیع می باشد. بدلیل وجود محاسبات ترکیبی، با توابع غیر خطی، بازآرایی شبکه توزیع به مسئله ای پیچیده تبدیل خواهد شد که حل آن ساده نخواهد بود. ایجاد ساختاری جدید که همه قیود و شرایط را برآورده کند و از نظر تلفات بهترین حالت را داشته باشد، نیازمند روشهایی با دقت بالا است. حال اگر به شبکه توزیع، تولید پراکنده را نیز اضافه کنیم، بدلیل محدودیتهای ذاتی آن و ایجاد پخش بار دو سویه وضعیت پیچیده تر نیز خواهد شد. از طرفی با تغییرات دائمی بار مشترکین و به تبع آن بار جاری در فیدرها و پستهای توزیع، پارامترهای شبکه بر هم خورده و آرایش شبکه بهینه نیز عوض خواهدشد. در این پایاننامه از روش کدگذاری node-depth استفاده شده است که با تغییر در نوع الگوریتم آن، سعی شده تا حالتهای ممکن با سرعت زیاد ایجاد و صرفاً تلفات این حالت ها محاسبه و ساختار بهینه از این نظر تعیین گردد. عمده تفاوت این روش با روشهای مرسوم، عدم استفاده از الگوریتمهای هوشمند در تولید حالت های تصادفی است. بطوری که در این روش کلیه حالت های قابل قبول تولید و برای همه این حالت ها، تلفات محاسبه می شود. بنابراین جواب بدست آمده قطعاً بهینه سراسری خواهد بود.

در این پایان نامه، جهت ارائه استراتژی بهینه تامین انرژی مصرف کنندگان بزرگ در بازار برق از تئوری تصمیم گیری مبتنی بر شکاف اطلاعاتی (igdt) استفاده شده و با در نظر گرفتن برنامه های پاسخگویی بار و مدلسازی آنها، تاثیر شرکت در این برنامه ها مورد بررسی قرار گرفته است. با استفاده از روش igdt مصرف کننده می تواند میزان مقاومت تصمیمات خود را در قبال افزایش قیمت انرژی و نیز امکان بهره مندی از مزایای ناشی از کاهش قیمت انرژی را ارزیابی کرده و استراتژی پیشنهادی خود را پیشنهاد دهد. راهبرد پیشنهاددهی شامل تعیین میزان انرژی تامین شده از منابع مختلف شامل بازار ، واحد تولیدی dg و قراردادهای دوجانبه خواهد بود. تصمیم مربوط به میزان تامین انرژی مرتبط با قیمت بازار لحظه ای می باشد و با توجه به غیرقطعی بودن این قیمت، روش کار بر این بوده که استراتژی پیشنهادی در برابر افزایش قیمت انرژی مقاوم بوده و امکان بهره مندی از مزایای کاهش قیمت ها در بازار لحظه ای را داشته باشد. عدم قطعیت ها ممکن است مضر بوده و به قیمت بالای تامین انرژی منجر شود و یا خوب بوده و منجر به قیمت های پایین شود. در این پایان نامه هر دو ویژگی متناقض با استفاده از توابع هدف "مقاومت" و "فرصت" مدلسازی شده و در نهایت منحنی های پیشنهاددهی به بازار با استفاده از مدل خطای کسری بدست آمده است.

سطح ولتاژ در سیستم توزیع انرژی نسبت به سایر بخش های سیستم قدرت پایین است و در نتیجه اندازه ی جریان ها در این بخش از شبکه قدرت زیاد می باشد، به همین دلیل تلفات در سیستم های توزیع در مقایسه با سیستم های انتقال و بخش های دیگر سیستم قدرت از سهم بالاتری برخوردار است. از این رو مساله ی کاهش تلفات و بهبود کارآیی تحویل انرژی الکتریکی در شبکه ی توزیع انرژی از اهمیت ویژه ای برخوردار است. تاکنون روش های بسیاری برای کاهش تلفات و بهبود عملکرد سیستم توزیع ارائه شده است. یکی از راهکارهای موثر در کاهش تلفات شبکه توزیع، جایابی و نصب بهینه ی خازن می باشد که خود سبب کاهش تلفات انرژی و توان، افزایش ظرفیت خطوط و بهبود پروفیل ولتاژ می شود. از طرفی پیشرفت های اخیر در حوزه ی منابع تجدید پذیر به همراه افزایش تقاضا برای انرژی الکتریکی و نیاز به انرژی پاک و ارزان و از طرفی دیگر گستردگی مناطق جغرافیایی و هم چنین دشواری های انتقال انرژی الکتریکی، موجب گرایش روز افزون به تولید پراکنده (dg) شده است. ادامه چکیده پایان نامه جایابی و نصب صحیح dg در سیستم قدرت باعث کاهش تلفات سیستم، افزایش قابلیت اطمینان و هم چنین کاهش هزینه های نهایی تولید می شود. حال با توجه به مزایای مشابه خازن گذاری و dg گذاری، با جایابی بهینه ی خازن و dg بطور هم زمان به کاهش تلفات شبکه، بهبود پروفیل ولتاژ، افزایش ظرفیت خطوط و کاهش هزینه ی تولید کمک خواهیم کرد. منظور از جایابی بهینه ی خازن و dg، پیدا کردن بهترین مکان ها و اندازه برای نصب خازن و dg می باشد تا بر اساس تابع هدف تعریف شده به بهترین وضع ممکن در سیستم برسیم. تاکنون روش های متعددی برای مساله جایابی خازن و dg با اهداف مشخصی به کار گرفته شده است که می توان به روش های تحلیلی، روش های عددی، روش های هوش مصنوعی و روش-های ابتکاری اشاره کرد. در این پایان نامه مساله جایابی خازن و dg به طور جداگانه و به صورت هم زمان در نرم افزار gams بر روی شبکه توزیع شعاعی 33 باسه باران انجام شده است، که تابع هدف به صورت تلفات توان و هم چنین هزینه ی تلفات انرژی اکتیو و سرمایه گذاری خازن و dg برای بازه ی 10 ساله با لحاظ کردن نرخ رشد بار سالانه و 10 سطح بار برای هر سال در نظر گرفته شده است. برای هر سطح بار قیمت های متناظر با ضریب بار سطوح در نظر گرفته شده است. هم-چنین نرخ تورم و بهره برای هزینه تلفات انرژی در هر سال لحاظ شده است. قیود این مساله روابط پخش بار، ولتاژ باس ها و توان های تزریقی خازن و dg می باشد. حل این مساله منجر به یافتن بهترین مکان و اندازه برای نصب خازن ها و dgها شده است. نتایج مرتبط با کاهش تلفات و بهبود پروفیل ولتاژ و هم چنین کاهش هزینه ی تلفات و سرمایه گذاری آن ها در هر مورد نیز آورده شده است، که نتایج برتری جایابی هم زمان خازن و dg را نسبت به جایابی جداگانه هر یک نشان می-دهد.

طراحی شبکه های توزیع مخصوصا در مقیاس بزرگ بدلیل وجود تعداد کثیری از پارامترها، حل مسائل مرتبط با آن، دارای مشکلات و پیچیدگی های زیادی می باشد. یکی از مسائل مهم در سیستم های توزیع، مسیریابی بهینه فیدرها می باشدکه عموما با اهداف کاهش تلفات،افزایش قابلیت اطمینان و کاهش هزینه های سرمایه گذاری صورت می گیرد.دراکثر مراجع مطالعه شده، مسیریابی بهینه فیدرها بدون حضور منابع پراکنده انجام گردیده است. اطلاعات پایه ای مورد نیاز برای مسیریابی بهینه فیدرها رشد بار، نرخ تورم و بهره، حداکثر افت ولتاژ مجاز، مسیر فیدرهای موجود، مکان پست فوق توزیع و پست های توزیع، میزان بار هریک از پست های توزیع، محدودیت های جغرافیائی و شهری، نوع و قیمت فیدرفشار متوسط و مناطقی که باید الزاما از فیدرهای زمینی استفاده کنند، می باشد. در مسیریابی بهینه فیدرها، می بایستی حداکثر بارگذاری سکشن ها و پست فوق توزیع، افت ولتاژ مجاز، تغذیه تمامی بارها، محدودیت های جغرافیائی رعایت گردد.امروزه مولدهای پراکنده در سیستم های قدرت و شبکه های توزیع، نقش بسزائی در کاهش پیک مصرف، کاهش تلفات، افزایش کیفیت توان و افزایش قابلیت توان، افزایش رقابت در بازار برق، افزایش کارائی انرژی از طریق تولید همزمان برق و حرارت دارد، ضمن اینکه مسائل زیست محیطی، حالت عملکرد جزیره ای، تامین برق مناطق دورافتاده، پائین بودن حجم نقدینگی مورد نیاز برای سرمایه گذاری، تجدید نظر در استفاده از انرژی های هسته ای و ... از دیگر عوامل موثر در گرایش به استفاده از مولدهای پراکنده می باشد.دراین تحقیق مطالعات با درنظرگرفتن فرضیات معلوم بودن محل پست فوق توزیع، محل مولدهای پراکنده،محل و بار پست های توزیع انجام شده است ودر پخش بار شبکه، مولدهای پراکنده بعنوان یک بار ثابت منفی اکتیو و راکتیو فرض گردیده است.با توجه به ماهیت غیر خطی و پیچیدگی مسائل توزیع و کثرت متغیرها، روش های کلاسیک دیگر پاسخگوی حل مسائل بزرگ نیستند، از این رو با توجه به توانائی روش های هوشمند در حل مسائل غیر خطی و سرعت مناسب آنها، استفاده از روش های هوشمند از قبیل الگوریتم ژنتیک، الگوریتم هجوم ذرات، الگوریتم کولونی مورچگان، شبکه های عصبی، فازی سازی و ... مرسوم و گریزناپذیر گردیده است. دراین پایان نامه برای حل مساله مسیریابی بهینه فیدرهای فشار متوسط با هدف کاهش هزینه های سرمایه گذاری و تلفات و انرژی توزیع نشده، از ترکیب روش درخت پوشای کمینه و الگوریتم ژنتیک در حضور مولدهای پراکنده، استفاده شده است و امکان بدست آوردن سطح مقطع هادی های سکشن ها و طراحی هر سکشن به صورت هوائی و یا زمینی را فراهم کرده است. نقش مولدهای پراکنده در کاهش تلفات و کاهش مجموع هزینه های سرمایه گذاری اولیه و تلفات و انرژی توزیع نشده و تاثیر حضور آنها بر توپولوژی شبکه مورد طراحی، نشان داده شده است. مطالعه بر روی دو شبکه 24 و 33 باسه انجام گردیده و جهت درست آزمائی روش پیشنهادی مسیریابی بهینه فیدرها نتایج بدست آمده مطالعه شده بر روی شبکه 24باسه با نتایج مرجع مقایسه شده است. جهت برنامه نویسی مسیریابی بهینه فیدرها از matlab استفاده شده است.

رشد?روز?افزون?جمعیت?و?به?تبع?آن?گسترش بیش از پیش مناطق شهری، توزیع انرژی الکتریکی را با اهمیت تر و به همان نسبت مشکل تر ساخته است و تداوم انرژی رسانی و کیفیت مطلوب انرژی تحویلی در مناطق شهری با تراکم بار بالا با دشواریهای خاص خود همراه شده است. گسترش روزافزون شبکه های توزیع برق موجب شده تا دیگر امکان استفاده از روش های سنتی تعمیرات و نگهداری، میسر نباشد. به همین دلیل برداشت اطلاعات شبکه های توزیع، مدون سازی آنها و نیز بهره گیری از سیستم ساختار یافته ای که بتواند شرکتهای توزیع انرژی الکتریکی را در به دست آوردن بیشینه سود اقتصادی رهنمون گردد ضروری و غیر قابل اجتناب است. این فرآیند، تعمیرات و نگهداری قابلیت اطمینان محور نامیده می شود. شبکه های توزیع الکتریکی باید در حالتی بهره برداری شوند که انرژی الکتریکی را با بالاترین درجه قابلیت اطمینان و کمترین هزینه در اختیار مشتریان قرار دهد. لذا این شرایط ما را بر آن می دارد تا از استراتژی های تعمیرات و نگهداری پیشگیرانه پیشرفته تری استفاده شود تا علاوه بر بهبود شرایط قابلیت اطمینان شبکه، هزینه های اجرایی آنها در مناسب ترین وضعیت ممکن قرار گیرد. هدف نهایی آنست که با بهبود شرایط یک تجهیز و یا تجهیزات و در نتیجه افزایش طول عمر آن بتوان قابلیت اطمینان بیشتری را برای سیستم فراهم کنیم. در واقع تعمیرات و نگهداری پیشگیرانه می تواند با جلوگیری از بروز خطاهای متداول در یک سیستم بر تعداد خطا به صورت مستقیم تاثیر گذار باشد. اما نکته قابل تامل در این باره آن است که همگام با انجام فرآیندهای تعمیرات و نگهداری پیشگیرانه، بایستی هزینه ها نیز در یک مسیر معقول و بهینه هدایت شوند. تعمیرات و نگهداری قابلیت اطمینان محور قصد دارد با استفاده از یک چهارچوب منطقی و ساختار یافته، پیچیدگی تعمیرات و نگهداری در شبکه های امروزه را با تکامل استراتژی های تعمیراتی قدیمی کاهش داده و تعمیرات و نگهداری تجهیزهای شبکه را به افزایش هرچه بیشتر قابلیت اطمینان آنها مرتبط سازد بدین منظور، اولین و ضروری ترین گام تعمیرات و نگهداری قابلیت اطمینان محور، اولویت بندی تجهیز های شبکه توزیع انرژی الکتریکی برای انجام تعمیرات بهینه می باشد. در این پایان نامه، هدف ارائه روشی بر مبنای روش تصمیم گیری سلسله مراتبی، برای انجام تعمیرات و نگهداری تجهیزهات شبکه های توزیع است. در به کارگیری روش تصمیم گیری سلسله مراتبی (ahp) در حل مساله ی اولویت بندی چهار مرحله ی اساسی به شرح زیر وجود دارد: (1) بنا کردن سلسله مراتب و طبقه بندی مسئله مورد نظر: این کار بدین صورت انجام می شود که در راس سلسله مراتب، هدف کلی و کلان موضوع تصمیم گیری و در مراتب پایین تر، صفات و معیار هایی که به نحوی در تحقق مسئله نقش دارند قرار گرفته (چنانچه لازم باشد می توان معیار ها را به زیر گروه های جزئی تر تقسیم نمود) و بالاخره گزینه ها و انتخاب های تصمیم گیری قرار می گیرند. (2) تعیین و مقایسه ی زوجی معیار های موجود در تحقق هدف مسئله: در این مرحله باید معیار هایی را تعریف کرده و دو به دو با یکدیگر مقایسه نمود و چگونگی تعیین ارجهیت دو معیار یا دو گزینه را مشخص نمود. (3) تعیین و مقایسه ی زوجی گزینه های موجود از لحاظ هر یک از معیار های مذکور: در این مرحله باید گزینه های موجود را دو به دو با یکدیگر مقایسه نمود. مشابه با مرحله قبل انجام می دهیم با این تفاوت که گزینه های موجود از لحاظ هر یک از معیار های مرحله ی قبل مقایسه می شوند. (4) اولویت بندی گزینه ها به توجه به تاثیرشان در تحقق هدف مسئله: در این مرحله می بایست وزن نهایی هر گزینه را محاسبه نمود. با توجه به اینکه وزن نسبی هر معیار و وزن نسبی هر گزینه نسبت به هر معیار مشخص است وزن نهایی هر گزینه توسط فرمول محاسبه خواهد شد. بنابراین با توجه به مطالب فوق با استفاده از روش فرآیند تحلیل سلسله مراتبی می توان به اولویت بندی فیدر ها که گزینه های تعمیر و نگهداری سیستم توزیع می باشند پرداخت. همانطور که قبلاً بیان شد معیار این اولویت بندی شاخص های اهمیت و وضعیت هر فیدر می باشد. شاخص های مختلفی را میتوان در محاسبات این برنامه ریزی مورد تجزیه و تحلیل قرار داد ولی در این پایان نامه برای یک خط هوایی، سه نوع عملیات تعمیر و نگهداری مستقل به صورت زیر در نظر گرفته شده است : (1) انجام بازدید و رفع خطاهای کوچک (2) انجام تعمیرات عمده در خطوط و برطرف نمودن نقایص عمده ی آنها (3) قطع درختان زائد پیرامون خط. هدف نهایی پروژه این است که هزینه ی تعمیر و نگهداری برنامه ریزی شده و برنامه ریزی نشده کمتر از بودجه کل گردد و همچنین ساعات کار مورد نیاز جهت بازدید خطوط و تعمیرات جزئی و ساعات کار مورد نیاز جهت تعمیرات هرس کاری در هنگام خروج برنامه ریزی شده و برنامه ریزی نشده کمتر از ساعات کار کل گردد با توجه به اینکه در این پروژه هزینه های مربوط به هر ساعت کار، وسایل و تجهیزات، و ساعات کار مورد نیاز جهت رفع خروج برنامه ریزی شده و خروج برنامه ریزی نشده و همچنین انرژی فروخته نشده، بار انرژی تامین نشده، جریمه ی پرداختی به مشتری به ازای انرژی تامین نشده، افزایش سالیانه ی بار، مقدار انرژی تامین نشده، هزینه خروج برنامه ریزی نشده به صورت مقادیر ثابتی در نظر گرفته شده است و همچنین بازه تحقیق در یک دوره تعمیر و نگهداری بلند مدت(10 ساله) انجام شده است. در پایان نتایج حاصل از روش ahp با نتایج به دست آمده با روش برنامه ریزی دینامیکی مقایسه شده است که مشخص میگردد که تعیین نحوه تعمیر و نگهداری بر روی تجهیزات به روش تحلیل تصمیم گیری سلسله مراتبی نتایج مطلوب تر (از نظر شاخص های قابلیت اطمینان) و هزینه کمتری را به دنبال دارد.

دقّت نتایج تخمین حالت بر روی کارآیی دیگر کاربردهای شبکه نظیر آنالیز امنیت، پخش بار بهینه، تحلیل اتصال کوتاه و ... تأثیر می گذارد. از طرف دیگر، بهره برداری و کنترل موفق سیستم قدرت برپایه نتایج درست تخمین حالت اجرا می شود. تشخیص، شناسایی و اصلاح خطاهای اندازه گیری و پارامتری خطوط، نقش مهمّی را برای دستیابی به یک تخمین حالت درست، بازی می کند. در بین این خطاها، خطای پارامتری خطوط از اهمّیت بیشتری برخوردار می باشد که باید شناسایی و اصلاح شود، زیرا در حل مسئل? تخمین حالت عموماً فرض می شود که پارامترهای درست خطوط معلوم باشند. در این رساله به چندین موضوع پرداخته شده است که همه در جهت بهبود و افزایش کارآیی تخمین حالت در شناسایی و اصلاح خطاها می باشد. در بخش اوّل از رساله، الگوریتمی در حوز? تخمین حالت استاتیکی پیشنهاد شده است که قادر به تشخیص، شناسایی و اصلاح همزمان خطاهای اندازه گیری و پارامتری بدون نیاز به بردار حالت افزایشی می باشد. الگوریتم های موجود شناسایی خطاهای پارامتری بر دو نوع می باشند: روش های برپای? آنالیز باقیمانده اندازه گیری و روش های برپایه بردار حالت افزایشی. در بین معایب بسیار زیاد تمامی این روش ها دو مشکل عمده به چشم می خورد: اوّل اینکه در حضور خطاهای اندازه گیری نمی توانند شناسایی درستی انجام دهند. دوّم اینکه در این روش ها به یک مجموعه پارامترهای مشکوک نیاز می باشد. با معرفی الگوریتمی برپایه ضرایب لاگرانژ و حل مسئله تخمین حالت به روش حداقل مربعات وزن دار، تمامی معایب روش های موجود برطرف خواهد شد. بایستی به این نکته توجّه نمود که منظور از اندازه گیری ها، هم اندازه گیری های معمول و هم واحدهای اندازه گیری فازوری (pmu) می باشد. حتّی می توان با الگوریتم پیشنهادی خطاهای موجود در pmuها را نیز شناسایی و اصلاح نمود. در بخش دوّم رساله، الگوریتم جدیدی برپای? فیلتر کالمن در حل مسئل? تخمین حالت دینامیکی در سیستم های قدرت با در نظرگرفتن خطاهای اندازه گیری و پارامتری پیشنهاد شده است. تخمین حالت دینامیکی قادر خواهد بود که متغیرهای حالت سیستم را به همراه اندازه گیریها پیش بینی کند. اگر یک تغییر ناگهانی در مقادیر اندازه گیری ازجمله توان های تزریقی به باس ها رخ دهد (تغییر ناگهانی پیش بینی نشده نظیر خروج یک بار بزرگ، خروج واحدهای ژنراتوری برنامه ریزی نشده)، آنالیز تغییر می تواند برای تعیین و شناسایی چنین خطاهایی در سیستم پیشنهاد شود. توجه به این نکته قابل اهمّیت می باشد که چنین خطاهایی در سیستم قدرت توسط تست بزرگترین باقیمانده نرمالیزه قابل تشخیص و شناسایی نمی باشند. بنابراین با الگوریتم تخمین حالت استاتیکی، نمی توان تغییرات ناگهانی در سیستم های قدرت را تشخیص داد. می توان الگوریتم تخمین حالت استاتیکی برای تشخیص و شناسایی خطاهای پارامتری و اندازه گیری را برای تخمین حالت دینامیکی بسط داد که علاوه بر تشخیص و شناسایی خطاهای پارامتری و اندازه گیری، قادر خواهد بود تغییرات ناگهانی در سیستم های قدرت را نیز تشخیص دهد و شناسایی کند. در این الگوریتم با استفاده از تخمین حالت دینامیکی و محاسب? تست های باقیماند? نرمالیزه و تغییر و سپس ضرایب لاگرانژ می توان تمامی خطاهای موجود در سیستم قدرت را تعیین و شناسایی کرد. در انتها، در بخش سوّم رساله الگوریتم جدیدی برای تعیین و شناسایی خطاهای موجود در سیستم قدرت اعم از خطاهای اندازه گیری، پارامتری و ساختاری معرفی شده است. در روش پیشنهادی از مجموعه ای از مدل ها که بیانگر ساختارهای مختلف شبکه می باشد، استفاده می شود که در سیستم های عملی می توان این ساختارها را از گذشت? سیستم به دست آورد.

بحث پایداری گذرا با شروع تجدید ساختار در سیستم های قدرت بیش از پیش اهمیت پیدا کرده است. این موضوع یکی از مسائل مهم در بهره برداری امن از سیستم قدرت می باشد. پایداری گذرا بعنوان قابلیت سیستم قدرت در حفظ همزمانی در برابر اختلالات شدید مانند اتصال کوتاه در خطوط انتقال و یا از دست رفتن پیش بینی نشده اجزای سیستم قدرت تعریف می شود. یکی از روش های قوی برای بهبود پایداری گذرا در سیستم های قدرت، استفاده از کنترل کننده های facts می باشد. این تجهیزات با کنترل فلوی توان انتقالی از خطوط باعث می شوند تا هم از ظرفیت کلیه خطوط به نحو مطلوب استفاده شود و هم پایداری شبکه افزایش پیدا کند. در این مطالعه از ترانسفورمر شیفت دهنده فاز قابل کنترل با تریستور (tcpst) بعنوان تجهیزی برای افزایش پایداری گذرای سیستم قدرت در پاسخ به اغتشاشات استفاده شده است. مسئله جایابی tcpst با استفاده از سه شاخص مختلف پایداری گذرا مورد بررسی قرار گرفته است. با توجه به وجود پارامترهای دارای عدم قطعیت فراوان در شبکه و تاثیر آن بر روی پایداری گذرا ، شاخص هایی که در نظر گرفته شده به صورت احتمالاتی تعریف شده است. روش تابع انرژی اصلاح شده (ctem) به عنوان روش ارزیابی پایداری گذرای در این مطالعه مورد استفاده قرار گرفته است. شبکه های ieee – 9 bus و new england – 39 bus به عنوان شبکه های تست برای ارائه مسئله در نظر گرفته شده اند. شبیه سازی زمانی انجام شده در حالت های وقوع اغتشاش توسط نرم افزار dig silent انجام گرفته است. اما محاسبات مربوط به شاخص های پایداری گذراو استخراج مقادیر ctem توسط نرم افزار matlab انجام گرفته است. نتایج شبیه سازی مربوط به هر یک از شاخص های پایداری گذرا بیانگر بهبود شرایط شبکه از لحاظ پایداری گذرا در حضور tcpst می باشد.

در این پایان نامه به بررسی بهره برداری بهینه تامین توان ریزشبکه ها پرداخته می شود. منابع موجود در این ریزشبکه ها شامل منابع انرژی های نو مانند انرژی خورشیدی و توربین های بادی است. همچنین از دو میکروتوربین که دارای قابلیت اطمینان بیشتری نسبت به منابع انرژی های نو در تولید توان هستند بهره برده ایم. به منظور اینکه بتوانیم در ساعات ارزان انرژی، انرژی را از شبکه خریداری کرده و در ساعات پیک از آن بهره ببریم از منبع ذخیره ساز نیز بهره برده ایم. به منظور کم کردن هزینه ریزشبکه تبادل توان با شبکه اصلی نیز در نظر گرفته شده است. تمرکز ما در این تحقیق برروی برنامه ریزی کوتاه مدت تامین توان ریزشبکه است (برنامه ریزی یک روز). در این تحقیق دیماند مصرفی، قیمت انرژی خریداری شده از شبکه اصلی و توان تولیدی دیزل ژنراتور به صورت سه صورت deterministic،risk-neutral ، risk-based لحاظ گردیده است و برای هر سناریو، احتمالی متفاوت لحاظ شده است. همچنین مینیمم سازی هزینه ریزشبکه را برای هر سه حالت فوق یکبار بدون در نظر گرفتن برنامه های پاسخگویی بار و بار دوم با در نظر گرفتن برنامه های پاسخگویی بار انجام داده ایم.

برنامه ریزی سیستم های قدرت شامل تعیین زمان، مکان، اندازه و سایر مشخصات فنی تجهیزاتی که باید به شبکه برق اضافه شود تا شبکه پاسخگوی مصرف در سالهای آتی باشد. برنامه ریزی سیستم های قدرت شامل مباحثی چون توسعه ی تولید، توسعه ی شبکه انتقال، توسعه ی پست، برنامه ریزی تعمیر و نگهداری و برنامه ریزی توان راکتیو ، ورود و خروج ژنراتورها به شبکه ، دیسپاچ اقتصادی تولید می شود. برنامه ریزی تولید نقش عمده ای در طراحی عملیات روزانه سیستمهای قدرت ایفا میکند. برنامه ورود و خروج ژنراتورها به شبکه و دیسپاچ اقتصادی تولید دو قسمت اصلی این مسئله پیچیده را تشکیل یافته است. برنامه ریزی تولید به انجام دو وظیفه فوق برای روبرو شدن با تقاضای بار پیش بینی شده بیش از افق زمانی معین به صورت موثری نیاز دارد. هدف اصلی ما در مسئله برنامه ریزی تولید تصمیم گیری در ورود و خروج ژنراتورها به شبکه و تولید منابع قدرت در دسترس با توجه به افق برنامه ریزی برای حداقل نمودن هزینه های کلی تولید است. مسئله برنامه ریزی تولید با توجه تقاضاهای سیستم و ذخیره مورد نیاز، محدود می شود. به طور کلی هدف از طراحی، اجرا و توسعه شبکه برق و یا به عبارتی سیستم های قدرت، تولید توان الکتریکی و تحویل آن به مصرف کننده است. بنابراین مصرف کننده یکی از مهمترین جزء شبکه های قدرت بوده و از تغییرات پارامترهای شبکه نظیر ولتاژ، فرکانس تأثیر می پذیرد و خود هم بر روی این پارامترها تأثیر گذار است. بنابراین، بهره برداری پایدار (هدف نهایی از طراحی، اجراء و توسعه از یک شبکه قدرت الکتریکی) از سیستمهای قدرت مستلزم توانایی آنها در حفظ تعادل بین توان های الکتریکی خروجی نیروگاهها و بارهای الکتریکی سیستم است. لذا، حفظ تعادل در یک سیستم الکتریکی قدرت، از اهمیت ویژه ای برخوردار است و در مدل سازی بار با توجه به تنوع بارها مسکونی، تجاری، صنعتی و حساس و غیره با یک فرآیند مهم، موثر و پیچیده وجود دارد. بنابراین تقریب و تخمین ترکیب دقیق بار مشکل است. از طرفی ممکن است که این ترکیب تحت تأثیر عواملی از قبیل زمان (ساعت، روز، ماه)، وضعیت آب و هوا و وضعیت اقتصادی تغییر نماید. اگر ترکیب دقیق بار وجود داشته باشد، این امکان وجود ندارد که هر جزء بار را که میلیون ها نمونه از آن در سراسر شبکه وجود دارد، در مطالعات نمایش داد. با دلایل فوق، لزوم ساده سازی در مطالعات شبکه و حتی در مدل سازی به روشنی دیده شده و امری ضروری است. تولید برق توسط نیروی باد به دلیل تغییر دائم و سختی پیش بینی باد عدم قطعیتهای زیادی در بهره برداری از سیستم قدرت وارد میکند. با توجه به ماهیت متغیر باد و عدم پیش بینی دقیق سیستم های دارای واحدهای بادی بزرگ نیازمند میزان ذخیره قابل توجهی است که باید معمولا در شرایط نیاز از سایر منابع به غیر از نیروی باد تامین گردد. بنابراین با توجه به خطای پیش بینی نیروی باد و مصرف مورد نیاز سیستم با تعریف تابع هدفی تعیین شود. بنابراین در این پایان نامه ابتدا به بررسی جامع و کامل مسائل برنامه ریزی تولید، پرداخت شده و سپس روشهای مواجهه با این مسئله بررسی می شود. در مرحله ی بعد روش موثر و کارآمد از بین روشهای موجود جهت تقابل با این مسئله به منظور کاهش هزینه های کلی تولید ارائه و بررسی، می شود.

گستردگی نیاز انسان به منابع انرژی همواره از مسائل اساسی و مهم در زندگی بشر محسوب می¬شود و تلاش برای دست¬یابی به یک منبع پایان¬ناپذیر انرژی از آرزوهای دیرینه انسان بوده است. اما با توجه به نیاز روز افزون به منابع انرژی و محدودیت ذخایر سوختهای فسیلی از یک طرف و معضلات زیستمحیطی ناشی از مصرف اینگونه منابع انرژی از طرف دیگر سبب ایجاد بستر مناسب برای بهینهسازی مصرف انرژی و بهره برداری ار انرژی های نو (انرژی باد، ، انرژی خورشیدی و ...) شده است. استفاده از انرژیهای نو به دلیل پایانناپذیر بودن و همچنین داشتن آلودگی زیستمحیطی کمتر، جایگزین مناسبی برای منابع فسیلی خواهد بود. در راستای بکارگیری منابع انرژی تجدیدپذیر، تولید برق از انرژی باد، به دلیل شرایط اقتصادی بهتر، بیشتر مورد توجه واقع شده است. لذا در این مطالعه با استفاده از روش اقتصاد¬سنجی arima به پیش¬بینی سرعت باد شهر تبریز در سال های 1409-1393 پرداخته شده و سپس میزان انرژی الکتریکی حاصل از توربین بادی محاسبه شده است. همچنین هزینه یک کیلو وات برق تولیدی ناشی از توربین بادی محاسبه شده و با قیمت یک کیلووات برق تولیدی از نیروگاه حرارتی مقایسه شده است که نتایج بیانگر آن است که هزینه یک کیلووات برق تولیدی از توربین بادی برابر با24/1234 ریال می باشد که تقریبا با هزینه ناشی از تولید یک کیلووات برق از نیروگاه حرارتی با سوخت غیر یارانه ای برابر می باشد. در نهایت با استفاده از تکنیک های ارزیابی اقتصادی طرح ها به بررسی تولید الکتریسیته از توربین بادی پرداخته شده است. نتایج حاصل از ارزیابی اقتصادی طرح ها نیز نشان می¬دهد که تولید الکتریسیته از توربین بادی دارای صرفه های اقتصادی می باشد. سرانجام آثار زیست محیطی تولید الکتریسته از توربین های بادی بررسی شده است که نشان می¬دهد با تولید انرژی الکتریسته از توربین های بادی می توان به میزان 640 گرم بر¬کیلووات از انتشار دی اکسید¬کربن جلوگیری کرد.

استفاده از منابع تولیدات پراکنده در شبکه¬های قدرت جدید شناخته شده با عنوان شبکه¬های هوشمند، بیش از پیش موردتوجه قرار گرفته است. منابع انرژی تولید پراکنده با اهداف گوناگون از جمله افزایش بازدهی انرژی و قابلیت اطمینان سیستم¬های توزیع هوشمند مورد استفاده قرار می¬گیرند. هرچند با توجه به تغییراتی که این منابع در شبکه ایجاد می¬کنند و هماهنگی حفاظتی را دچار مشکل می¬سازند، مانند افزایش جریان اتصال کوتاه در باس¬های گوناگون نسبت به شرایطی که این منابع در شبکه وجود ندارند و تغییر پیکربندی سیستم پس از اتصال این منابع که ممکن است شبکه را از حالت شعاعی خارج نماید. از نظر حفاظت، حضور این منابع، بهره¬برداران شبکه را با چالش¬های و مسائل جدی روبرو ساخته است. در این پایان¬نامه با استفاده از الگوریتم پیشنهادی مسئله جایابی امپدانس¬های سوئیچ شونده تریستوری (tci) برای یک، دو و سه tci به طور جداگانه حل شده است. تجدید آرایش و شرایط کارکرد منابع تولید پراکنده در حالت جزیره¬ای نیز مورد بررسی قرار گرفته¬اند. ساختار داخلی یک تحقق از امپدانس سوئیچ شونده نیز مورد بررسی قرار گرفته است و شبیه¬سازی¬ها با توجه به محدودیت¬های معرفی شده در این ساختار تکرار شده¬اند. نتایج این بررسی¬ها به تفکیک در ادامه بررسی خواهد شد. از الگوریتم ژنتیک برای یافتن جواب بهینه مسئله استفاده شده است. روش پیشنهادی بر روی شبکه تست نمونه 30 باسه پیاده¬سازی شده است. نتایج بدست آمده نشان از تاثیرات مثبت امپدانس¬های سوئیچ شونده تریستوری بر بهبود هماهنگی حفاظتی شبکه دارد.

در این پایان نامه برنامه ریزی سیستمهای توزیع انرژی الکترکی با درنظر گرفتن تلفیق منابع تولید پراکنده و سیستمهای مدیریت سمت تقاضا ارائه شده است. برنامه ریزی پیشنهادی برخلاف برنامهریزیهای مرسوم که با دید تامین تقاضا از طریق افزایش تولید و ساخت زیرساخت توزیع و انتقال صورت میگرفتند دید جدیدی به منابع سمت تقاضا دارد. استفاده از منابع تولید پراکنده و برنامه های مدیریت سمت تقاضا به عنوان منابع موجود در سمت تقاضا وارد برنامهریزی سیستم توزیع شده است. دید حاکم بر برنامهریزی برخلاف کارهای صورت گرفته قبلی که عمدتا دید اقتصادی و بازار برقی دارند دید شبکهای میباشد. در این پایاننامه منابع تولید پراکنده به صورت نوین و با هدف استفاده بهینه از خروجی این منابع جهت کمک به شبکه استفاده شدهاند. صرف نظر از نوع منبع تولید پراکنده سعی شده است مشکلات عمومی این منابع در مدل پیشنهادی منعکس و درصدد رفع آنها برآید. برنامه های مدیریت سمت تقاضا برخلاف کارهای صورت گرفته که دید بالا به پایین و مقیاس بزرگ به این برنامه ها داشتند به صورت مقیاس کوچک و در سطح تجهیزات مدل شدهاند تا راحتی و آسایش مشترکین در نظر گرفته شود. دید مقیاس کوچک به این برنامه ها چگونگی و روند اجرا و اعمال آنها را نیز واضحتر و ملموستر ساخته است. برنامهریزی پیشنهادی روشی جدید با درنظر گرفتن تلفیق منابع تولید پراکنده و برنامههای مدیریت سمت تقاضا با هدف استفاده بهینه از خروجی منابع تولید پراکنده، پیکسایی جهت بهبود ضریب بار شبکه و حفظ راحتی مشترکین با اعمال برنامه های سمت تقاضا در سطح تجهیزات میباشد. جهت اعمال برنامهریزی تولیدات پراکنده، برنامههای مدیریت سمت تقاضا و شبکه متناسب با هدف پایان نامه و دید شبکهای مدلسازی شده اند. جهت انجام شبیه سازی و پیاده سازی برنامهریزی از نرمافزار مطلب (matlab) استفاده شده است. برنامهریزی پیشنهادی روی شبکه نمونه اعمال شده، نتایج حاصل با برنامه ریزیهای مرسوم مورد مقایسه قرار گرفته و ارزیابی و تحلیل شده است.

امروزه با توجه به مواردی همچون محدودیت منابع سوخت فسیلی، هزینه بالای مصرف و مشکلات آلایندگی واحد های حرارتی، استفاده بهینه از منابع انرژی تجدیدپذیر در کنار منابع سوختی به یکی از مهمترین مسایل بهینه سازی در سیستم های قدرت تبدیل شده است. در میان انرژی های تجدیدپذیر آب بیشترین سهم را در تولید انرژی الکتریکی دارد بنابرین به منظور حداکثر سازی بهره برداری از انرژی آب، برنامه ریزی و هماهنگی واحدهای آبی – حرارتی از اهمیت زیادی برخوردار است. برنامه ریزی کوتاه مدت مربوط به نیروگاههای آبی - حرارتی یکی از مهمترین موضوع ها در عملکرد اقتصادی سیستم های تولید انرژی الکتریکی و چالش برانگیز در سیستم قدرت می باشد. هدف از برنامه ریزی کوتاه مدت نیروگاههای آبی- حرارتی تعیین کردن مقدار تولید بهینه نیروگاه آبی و حرارتی است، به نحوی که تمام تقاضای بار سیستم در طول زمان برنامه ریزی که مدت آن( یک روز یا یک هفته) است تامین شود و همچنین قیود مختلف مربوط به محدودیت های هیدرولیکی سد و رودخانه ارضا شود. مساله زمان بندی کوتاه مدت نیروگاههای آبی- حرارتی (sthts) حداقل سازی کل هزینه سوخت نیروگاه حرارتی می باشد بدین ترتیب به دلیل عدم وجود هزینه منابع آب بیشترین استفاده را می توان از توان آبی برد. اما به دلیل ارتباط پیچیده هیدرولیک در نیروگاههای آبی، اثرات شیربخار در نیروگاه حرارتی، همچنین تأخیر زمانی و تغییر تقاضای بار در هر ساعت سبب شده مساله (sthts) به مساله ای غیر خطی، غیر محدب و ناهموار با فضای جستجوی گسسته تبدیل شود. قیود نواحی عملکرد ممنوعه برای واحدهای حرارتی و مناطق تخلیه ممنوعه برای واحدهای آبی که باعث گسستگی فضای جستجو شده است. از طریق برنامه ریزی کوتاه مدت واحدهای آبی- حرارتی آب مورد نیاز در هر ساعت برای تولید انرژی الکتریکی توسط نیروگاههای آبی تعیین می شود. با توجه به میزان تقاضای توان، توربین های آبی قادر به تامین تمام تقاضای بار نیستند آنها قسمتی از تقاضای بار را تامین می کنند و آن بخشی از تقاضای بار که توسط این واحدها تامین نشده، به وسیله نیروگاههای حرارتی تامین می شود. بنابرین هزینه نهایی تولید مربوط به واحدهای حرارتی با در نظر گرفتن قیود مختلف مربوط به واحدهای آبی- حرارتی مینیمم می شود. در این پایان نامه در کنار محدودیت های مربوط به نیروگاههای آبی – حرارتی محدودیت هایی از قبیل: قید تعادل توان تولیدی، قید تعادل آب پشت سد، لختی آب انتقالی بین سدها، محدودیت حجم آب ذخیره شده و محدودیت مربوط به عملکرد واحدهای آبی و حرارتی، محدودیت های شبکهac و عدم قطعیت آب پشت سد و بار به همراه پخش بار ac نیز مورد توجه قرار گرفته است. هدف از پژوهش این است که می خواهیم نیروگاههای آبی – حرارتی در یک بازه زمانی کوتاه مدت به طور هماهنگ با یکدیگر کار کنند و تمام تقاضای بار را با ارضا کردن تمام محدودیت ها با کمترین هزینه و تلفات تامین کنند. در رابطه با مساله (sthts)کارهای زیادی انجام شده است ولی دراکثر تحقیقات به محدودیت های شبکه توجه نشده است و یا اگر هم لحاظ کردن به خاطر راحتی مساله از مدل dc استفاده کردن که باعث کاهش دقت نتایج توزیع اقتصادی می شود. در این پایان نامه با در نظر گرفتن محدودیت های شبکهac با یک دید واقعی به مساله نگاه کرده که نیروگاههای آبی – حرارتی به یک بار متصل نیستند، نیروگاههای آبی – حرارتی از طریق خطوط انتقال به باس های مختلف وصل شده و تقاضای هر باس را تامین می-کنند که یک سری محدودیت هایی به مساله اضافه می شوند محدودیت هایی از قبیل : 1- محدودیت خطوط انتقال2- محدودیت ولتاژ باس ها 3- محدودیت موازنه توان(پخش بارac) بنابرین بادر نظر گرفتن محدودیت های شبکه ac می توان جواب های قابل قبول و بهتری را به دست آورد که در عمل قابل استفاده است. همچنین عدم قطعیت آب پشت سد و بار به صورت اتفاقی مدل شده است. یک مدل جدید محدودیت - ایمنی مشارکت واحد آبی – حرارتی اتفاقی(sschtuc) و عدم قطعیت آب پشت سد و بار به همراه مدل ac شبکه پیشنهاد شده است. برای حل مساله((sthts از روش برنامه ریزی غیرخطی آمیخته با اعداد صحیح (minlp) استفاده شده است. مدل پیشنهادی بر روی پیکربندی سیستم قدرت آبی – حرارتی 9باسهieee تست شده و نتایج بدست آمده از این روش با نتایج سایر روش ها مقایسه گردیده است.

بازآرایی شبکه توزیع یک روش موثر و ساده برای کاهش تلفات و نیز بهبود شرایط بهره برداری از شبکه های توزیع می باشد. بازآرایی به دلیل سادگی پیاده سازی و کم هزینه بودن بسیار مورد توجه می باشد. به همین دلیل این پایان نامه تلاش می کند نحوه به کارگیری صحیح آن در سیستم های واقعی را که دارای سیستم های حفاظتی می باشند، بررسی کند. در این پایان نامه تاثیر بازآرایی شبکه توزیع بر روی عملکرد سیستم حفاظت شبکه بررسی شده و تلاش شده است با ارائه قیود حفاظتی از ایجاد اختلال در عملیات حفاظت شبکه در اثر تغییرات آرایش جلوگیری شود. طبق مطالعات و شبیه سازی های انجام گرفته در این پایان نامه، اثبات شده است که بازآرایی می تواند عملکرد سیستم حفاظت را مختل کند. برای حل این مشکل، با مطالعه دقیق ویژگی های سیستم حفاظت معمول در شبکه های توزیع، قیود مربوط به هماهنگی و نیز عملکرد تجهیزات در حالت عادی فرمول بندی شده و به مساله بازآرایی اضافه شده است. مساله فوق در دو شبکه توزیع نمونه اعمال شده و نتایج در چند سناریو بررسی شده است. در این راستا، برای حل بازآرایی روشی جدید مبتنی بر الگوریتم بهینه سازی جغرافیای زیستی و روش های ابتکاری تعویض شاخه و بازکردن ترتیبی شاخه ها ارائه شده است که با مقایسه نتایج شبیه سازی ها نشان داده شده است که روش ارائه شده کارائی خوبی در حل مساله بازآرایی دارد. مساله بازآرایی تک هدفه با تابع هدف تلفات و به صورت چندهدفه با توابع هدف تلفات و بهبود پروفیل ولتاژ حل شده و عملکرد سیستم حفاظت با درنظرگفتن قیود حفاظت و بدون آن ها در هر دو حالت تک هدفه و چندهدفه بررسی شده است.

هدف کلی در این پایان نامه، ارائه یک مدل بهینه ریاضی برای هاب انرژی مسکونی می باشد که می تواند در تکنولوژی تصمیم گیری خودکار در شبکه هوشمند گنجانیده شود.

شبکه های توزیع انرژی الکتریکی که معمولا در ولتاژ پایین کار می کنند به سیستم انتقال ولتاژ بالا متصل بوده و توان را در ولتاژ پایین به مصرف کننده تحویل می دهند. تلفات کلی توان در خطوط شبکه های توزیع به-علت ولتاژ پایین و جریان بالا نسبت به شبکه های انتقال، بالا می باشد که این مساله به نوبه خود باعث افزایش هزینه تلفات توان می شود. در این میان از جمله راهکارهای کاهش تلفات می توان به تخصیص بهینه منابع توان راکتیو در شبکه اشاره کرد که یکی از مهم ترین این منابع بانک های خازنی است. از طرفی وجود وابستگی بارها به ولتاژ اهمیت نصب بانک های خازنی، با در نظرگرفتن این مهم در شبکه را دو چندان می سازد. جهت بررسی توجیه اقتصادی خازن گذاری مسائلی هم چون کاهش تلفات انرژی، آزادسازی ظرفیت، کاهش تلفات پیک و سود حاصل از خازن گذاری به علت وابستگی بار به ولتاژ بیان می شود. در مقابل هزینه خرید، نصب ، نگهداری تجهیزات کنترل خازن ها و هزینه بهره برداری از آن ها به عنوان هزینه سرمایه گذاری مطرح می شوند. با در نظر گرفتن عدم قطعیت در بار و وابستگی بار به ولتاژ در شبکه می تواند دید واقعی تری به مسأله خازن-گذاری دهد. به طور کلی، هدف از این مطالعه بررسی تخصیص بهینه بانک های خازنی در حضور بارهای وابسته به ولتاژ است. در کنار این هدف، عدم قطعیت موجود در بار شبکه نیز مورد توجه قرار گرفته است لذا یک برنامه ریزی تصادفی برای تخصیص بهینه بانک های خازنی در حضور بارهای وابسته به ولتاژ و عدم قطعیت موجود در بار انجام گرفته است.

در یک بازار کامل برق, مصرف کنندگان انرژی الکتریکی همانند ژنراتورها حضور فعال در بازار برق داشته و می توانند در یک برنامه ریزی میان-مدت, الکتریسیته مورد نیاز خود را از طریق منابع مختلف تأمین نمایند و هم چنین با ارسال منحنی پیشنهاد به رقابتی تر شدن بازار کمک کنند. در این راستا تلاش مصرف کننده بر اینست که کمترین هزینه را برای خرید انرژی صرف کند بطوریکه ریسک کمتری را متحمل شود. متغیر و غیرقطعی بودن قیمت انرژی در بازار برق از ویژگیهای ذاتی آن است و مهم ترین منبع عدم قطعیت در تصمیم گیری مصرف کننده به شمار می رود. در این رساله از نظریه تصمیم گیری مبتنی بر شکاف اطلاعاتی برای مدلسازی این عدم قطعیت استفاده شده است. در این رساله یک مدل جدید برای مدلسازی عدم قطعیت هزینه تامین انرژی پیشنهاد شده و هم چنین مدل جدیدی برای مدلسازی تغییرات قیمت انرژی تعمیم داده شده است. از ویژگی های بارز این روش است که این روش برخلاف روش های معمول, فرضیات کمی را در مورد ساختار مدل عدم قطعیت در نظر می گیرد. هم چنین در این نظریه توجه چندانی به طبیعت عدم قطعیت نمی شود و تنها به اختلاف مابین آنچه که معلوم است و آنچه که می تواند مشخص شود متمرکز است. رساله حاضر به مسئله حضور مصرف کنندگان بزرگ پرداخته و بر روی دو مسئله اساسی آن متمرکز شده است: تعیین راهبرد پیشنهاددهی کوتاه مدت خرید مقاوم از بازار روز-پیش و هم چنین تعیین راهبرد تأمین انرژی در میان-مدت و مشخص نمودن قراردادهای دوجانبه ای که باید در مورد انعقاد آنها تصمیم گیری شود. در این راستا هر دو ویژگی ریسک گریزی و ریسک پذیری مصرف کننده بزرگ مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور از توابع اساسی نظریه فوق الذکر که به توابع مصونیت مشهورند بهره گرفته شده است. این توابع بیان می کنند که راهبرد پیشنهاد خرید و تأمین انرژی مورد نیاز را می توان طوری انتخاب نمود که در برابر افزایش هزینه تأمین انرژی و یا قیمت بالای انرژی, مقاومت زیاد, و در برابر مزایا و سود ناشی از کاهش قیمت انرژی مقاومت کم داشته باشد.