یکی از روش های کاهش تلفات در شبکه های توزیع، "تغییر آرایش" آن ها برای بارهای مختلف است. این کار با باز و بسته کردن کلید های نصب شده روی فیدرها در سراسر شبکه، امکان پذیر است. بدین منظور بایستی با در نظر گرفتن محدودیت های بهره برداری (نظیر حفظ ساختار شعاعی شبکه، تغذیه ی تمامی بارها، عدم تجاوز ولتاژ باس ها از محدوده مجاز، عدم تجاوز توان عبوری از خطوط از حداکثر ظرفیت آن-ها و ...)، بهترین آرایش شبکه را برای داشتن کمترین تلفات، تعیین کرد. به این ترتیب می توان برای این موضوع، یک مسئله ی بهینه سازی مقید تعریف کرد. تا کنون الگوریتم های متنوعی برای حل مسئله ی تغییر آرایش ارائه شده است. برخی با استفاده از روش های ابتکاری به حل آن پرداخته-اند و برخی با استفاده از الگوریتم های تصادفی هوشمند یا فرا ابتکاری، جواب بهینه این مسئله را به دست آورده اند. برخی نیز از روش های قطعی ریاضی برای حل مسائل بهینه سازی، استفاده کرده اند. روش های دسته سوم کمتر از بقیه استفاده شده اند. در این روش ها مسئله ی تغییر آرایش شبکه توزیع با در نظر گرفتن محدودیت های توپولوژیکی و الکتریکی بهره برداری، فرمول بندی شده و توسط الگوریتم های ریاضی حل مسائل بهینه سازی و با استفاده از نرم افزارهای حل کننده، جواب بهینه (ساختار بهینه شبکه) را به دست می-آورند. در این تحقیق به مطالعه ی برخی از این روش ها پرداخته خواهد شد و یک فرمول بندی محدب آمیخته با عدد صحیح برای حل مسئله ی تغییر آرایش شبکه ارائه خواهد شد. این فرمول بندی با بیان معادلات پخش بار شبکه به صورت محدب، رسیدن به بهینه سراسری را تضمین می کند. نتایج عددی شبیه سازی ها روی چند شبکه تست استاندارد ieee، قدرت و بازدهی و مزیت های روش ارائه شده را به خوبی نشان خواهند داد.

در سیستم های چند ماشینه استفاده صرف از pss معمولی میراسازی کافی را برای نوسانات بین ناحیه ای فراهم نمی کند. ادوات facts در سیستم های قدرت علاوه بر وظایف کنترلی اصلی مانند رگولاسیون ولتاژ و تزریق توان راکتیو می توانند نوسانات سیستم قدرت را میرا کنند. بنابراین کاربرد همزمان pss و ادوات facts نقش مهمی در افزایش پایداری سیستم های قدرت دارد. در سالهای اخیر با پیشرفت تکنولوژی، استفاده از سیستم های اندازه گیری گسترده در سیستم های قدرت کاربرد بیشتری پیدا کرده است. به کارگیری pmu، نظارت و کنترل سیستم قدرت را در سطح وسیع ممکن ساخته است. این تحقیق بر دو موضوع مهم در سیستم های قدرت کنترل فرکانس و میراسازی نوسانات تاکید دارد. در این پروژه سعی بر این است که با تنظیم هماهنگ پایدارساز سیستم قدرت و statcom در حضور واحدهای بادی از طریق سیستم اندازه گیری گسترده، میراسازی نوسانات سیستم نمونه به حداکثر میزان خود رسیده و کنترل فرکانس به نحو مناسبی صورت پذیرد. با وقوع اتصال کوتاه روی خط ارتباطی بین دو ناحیه، نوساناتی در سیستم ایجاد می گردد که با عملکرد کنترل کننده ها میرا خواهد شد. همچنین با تغییر ناگهانی بار مصرفی سیستم، توانایی کنترل کننده ها در کنترل فرکانس شبکه پس از خطا بررسی می گردد. شبیه سازی های انجام شده بر روی شبکه دو ناحیه ای نمونه نشان می دهد کنترل کننده مبتنی بر سیستم اندازه گیری گسترده عملکرد بهتری نسبت به کنترل کننده های دیگر دارد و کنترل فرکانس سیستم و میراسازی نوسانات را در زمان کمتر و با دقت بیشتری اجرا می کند.

ایده اصلی اینجانب پیدا کردن یک تکنیک مدلاسیون کارآمد برای مبدل سه فاز dc-acبوست می باشد. تحلیل کانورتور سه فاز dc-ac مستقل ما را به سمت یک تکنیک مدلاسیون بهینه سازی شده کارآمد سوق می دهد. تکنیک مدلاسیون پیشنهادی برای کانورتور سه فاز بوست می تواند برای مبدل نوع buck (مبدل دو سطحی شش سوئیچ استاندارد) به دلیل شباهت ساختاری مورد استفاده قرار گیرد. عملکرد تکنیک مدلاسیونآفست بهینه شده با تکنیک های رایج [20-17] مانند pwm و svm مورد مقایسه قرار می گیرد. سرانجام برای تأیید تحلیل ها و شبیه سازی های انجام شده در تکنیک مدلاسیون پیشنهادی، مبدل موردنظر در آزمایشگاه بوسیله ی یک مبدل بوستkva 1 ساخته شده که نتایج حاکی از کارآمد بودن این تکنیک پیشنهادی دارد خروجی تکنیک پیشنهادی با مبدل dc/ac نوع buck که بوسیله ی تکنیک svmسوئیچ زنی می شود مورد مقایسه قرار گرفته است. در حقیقت، تحلیل ها و آزمایشات انجام شده نشان می دهد که تکنیک مدلاسیون پیشنهادی، محاسبات ریاضی ساده تری برای کاربرد دارد و همچنین دارای اعوجاج کمتری در جریان dc می باشد. از دیگر ویژگی های این روش می توان به بازده ی بالا و thd کمتر آن نام برد.

در این تحقیق به بررسی یک بازار بورس انرژی الکتریکی که سهم قابل توجهی از آن را نیروگاه های بادی تشکیل می دهند، خواهیم پرداخت، که از طریق مزایده روز پیش رو و به طور ساعتی تسویه می شود. در مزایده ساعتی مسئله برنامه نویسی تصادفی در دو مرحله ، فرمول نویسی خواهد شد. به طوریکه در مرحله اول تسویه بازار و در مرحله دوم مدل سیستم عملیاتی را تحت سهم قابل قبولی از نیروگاه های بادی ارائه می کند. این فرمول نویسی، انرژی و رزرو را بهینه می سازد و قیمت بورس انرژی و قیمت تعادل انرژی از آن گرفته خواهد شد. این قیمت ها سبب ایجاد هزینه بازیابی برای تولید کننده ها و سود مصالحه می شوند. یک مورد مطالعاتی با اندازه ی واقع بینانه برای روشن کردن برنامه ی قیمت ارائه شده، استفاده خواهد شد. به صورت ریاضی، مدل تسویه مورد نظر یک برنامه نویسی خطی خوش رفتار را عملی خواهد کرد که به صورت کارآمد با استفاده از نرم افزار های قابل قبول به صورت تجاری حل خواهد شد. همین طور در این تحقیق اثر تراکم، همبستگی ، دقت پیش بینی و بازار رزرو و مسائل دیگری که مربوط به آن ها می باشد آورده شده است.

آنالیز پخش بار یکی از مهم ترین وظایف مطالعات برنامه ریزی و بهره برداری از سیستم توزیع است. با توجه به اتصال نامتعادل در بین خطوط سیستم های توزیع، سیستمی آمیخته از اجزا تکفاز، دو فاز و سه فاز و بارهای نامتعادل به وجود می آید. همچنین سیستم های توزیع با نسبت خطوط r/x بالا و ساختمان شعاعی شبکه شناخته می شوند. یکی از بهترین روش-های پخش بار سیستم توزیع، پخش بار پیشرو-پسرو است. مدل سازی ترانسفورماتور سه فاز، یکی از حیاتی ترین مراحل در آنالیز سیستم توزیع می باشد. با توجه به عملکرد نامتعادل سیستم، مدل سه فاز دقیق و کامل برای ترانسفورماتور موجود در خط و سیم پیچی آن بسیار حائز اهمیت است. با توجه به این موضوع، در این پروژه مدلی برای ترانسفورماتور ارائه شده است که در عین سادگی، دقت بسیار بالایی داشته و نیز مدلی است جامع. در این پروژه، روشی جدید جهت مدل سازی ترانسفورماتور در روش پخش بار پیشرو-پسرو و استفاده در سیستم توزیع نامتعادل ارائه شده است. این روش بر اساس آنالیز گرهی تقویتی اصلاح شده و یک ماتریس واحد که به سادگی ساخته شده است، می باشد. امپدانس های ترانسفورماتور با مقادیر اهمی سه فاز کامل در ماتریس استفاده می شوند. همچنین امپدانس نقطه نول به زمین به سادگی در نظر گرفته شده است. در اکثر مدل سازی های ترانسفورماتور مشکل تکینی در ماتریس ادمیتانس گرهی ترانسفورماتور رخ می دهد. اما در مدل سازی ترانسفورماتور با استفاده از مدل پیشنهادی، مشکل تکینی رخ نمی دهد. مدل پیشنهادی ترانسفورماتور برروی دو سیستم اجرا شده است. نتایج دقت، صحت و توانمندی روش پیشنهادی را نشان می دهد. همچنین به منظور بررسی سازگاری مدل پیشنهادی ترانسفورماتور با dg در سیستم، نتایج حضور dg در سیستم 6 باسه با مدل ترانسفورماتور پیشنهادی با نتایج حضور dg در همین سیستم با مدل ترانسفورماتور کرستینگ را با هم مقایسه می کنیم.

تولید پراکنده (dg) یک طرح جدید است برای اینکه یک منبع تامین کننده انرژی الکتریکی با قابلیت اطمینان بالا ایجاد شود. تولیدات پراکنده می تواند از طریق پایگاه های کنترل پذیر که میکرو شبکه نام برده می-شود به سیستم های توزیع افزوده شود. در میکروشبکه ها ، موضوع عدم برابری تولید و تقاضا زمانی به وجود می آید که منابع تولید انرژی برای تامین تقاضای بار به اندازه کافی موجود نباشد و برنامه مدیریت انرژی استفاده شده مناسب نباشد. سیستم مدیریت انرژی باعث می شود از منابع انرژی پراکنده در زمانی که باید تضمین کنیم تغذیه قابل اطمینان و با کیفیت است به صورت بهینه استفاده شود. تغییرات ناگهانی بار و وقوع خطا در خطوط انتقال انرژی، سبب افت ولتاژ سیستم و ایجاد چالش در قابلیت اطمینان سیستم می شود. همچنین سیستم های فتوولتایی و توربین های بادی همواره در دسترس نیستند و عموما منابع مطمئنی برای فراهم سازی ذخیره گردان نیستند. یکی از راهکارها برای جبران طبیعت متغیر انرژی های تجدید پذیر در مدت کوتاه بدون نیاز به قطع بار ها و یا روشن کردن واحد های نیروگاهی دیگر،استفاده از ذخیره ساز ها می باشد. در این رساله یک سیستم مدیریت انرژی بر مبنای عامل که بوسیله یکپارچگی پاسخ تقاضا و ذخیره ساز پراکنده (drads) برای آسان کردن مبادله انرژی در میان میکروشبکه ها پیشنهاد شده است. و راه حلی که در اینجا مورد توجه است استفاده گوناگون از الگوه مصرف بار مشترکان و انرژی دسترس پذیر منابع انرژی توزیع شده، ذخیره سازهای توزیع شده و پاسخ تقاضا(dr) به منظور کاهش پیک تقاضا و کاهش هزینه برق می باشد. در آخر با مقایسه هزینه انرژی زمانی که پاسخ تقاضا به تنهایی به کاربرده می شود با زمانی که پاسخ تقاضا به همراه منابع ذخیره ساز باهم به کار می روند این نتیجه حاصل می گردد که وقتی پاسخ تقاضا و ذخیره ساز ها با هم به کار برده می شوند در ایجاد برابری بین تولید و مصرف موفق تر و هزینه مشترک کمتر می شود. کلمات کلیدی : ‘’پاسخ تقاضا’’ ‘’مدیریت سمت تقاضا’’ ’’میکروشبکه’’ ‘’ذخیره ساز توزیع شده’’ ‘’ نیروگاه مجازی ‘’ ‘’ منابع پراکنده’’ ‘’عوامل بار و تولید ‘’

هدف از کنترل بار- فرکانس (lfc) ، حفظ و نگهداری فرکانس سیستم قدرت به صورت یکنواخت و قابل قبول می باشد. روش متعارف مورد استفاده جهت lfc بهره گیری از کنترل کننده های انتگرالی کلاسیک است . اگر چه این کنترل کننده ها قادر به حذف خطای ایجادشده در فرکانس هستند ولی فاقد کارایی دینامیکی مناسب می باشند و این مشکل در حضور عوامل ناپایدارسازی همچون تغییر پارامترها و محدودیت های غیرخطی تشدید می گردد. در این پایان نامه روش جدیدی جهت کنترل بار- فرکانس با استفاده از کنترل لغزشی فازی مورد بحث قرار گرفته است . در روش پیشنهادی، کنترل کننده لغزشی که ابزاری قوی و مقاوم جهت کنترل سیستم های با عدم قطعیت ساختاری می باشد، توسط منطق فازی به نحوی تنظیم می گردد که chattering ذاتی آن بدون از دست رفتن مقاومت سیستم، به شکل موثری تخفیف یافته و دینامیک سیستم نیز بهبود می یابد. سیگنال کنترلی شامل سه مولفه کنترل معادل جهت نسبت دادن قطب های مداربسته مطلوب به سیستم، مولفه سوئیچینگ مقاوم جهت هدایت حالات سیستم به سطح لغزشی تعریف شده توسط مقادیر ویژه مطلوب و نهایتا" مولفه فازی جهت بهبود کارایی کنترل کننده می باشد. کنترل کننده طراحی شده، علاوه بر برخورداری از مقاومت بالا در برابر تغییرات پارامترها و بار، در حضور قیود غیرخطی نرخ افزایش تولید و لقی گاورنر نیز عملکرد مناسبی از خود ارائه می دهد. همچنین به سهولت قابل بکارگیری به صورت غیرمتمرکز در سیستم های چندناحیه ای می باشد.