امروزه پیشرفت در حوزه تکنولوژی دیجیتال، رشد سریع ریز پردازنده ها و کاهش قیمت تمام شده تجهیزات دیجیتال، تحول عظیمی در سیستم های ثانویه (سیستم های حفاظت و کنترل) ایجاد نموده است که از آن جمله می توان به بحث تجمیع توابع و توسعه سیستم اتوماسیون در صنعت پست های فشار قوی اشاره نمود. اتوماسیون پست را می توان اجرای یکپارچه زیر سیستمهای حفاظت، کنترل و نظارت بر پایه تکنولوژی ریز پردازنده ها و مفاهیم انتقال اطلاعات دیجیتال دانست. هدف این پروژه، ارزیابی چگونگی تاثیر گذاری موارد فوق بر روی شاخص های قابلیت اطمینان می باشد. لذا بدین منظور پس از بررسی انواع آرایش های متداول در پست های اتوماسیون، روش جامعی بر مبنای درخت حوادث کاهش یافته، برای ارزیابی کمی قابلیت اطمینان پست های اتوماسیون ارائه شده است. سپس با استفاده از روش مذکور، قابلیت اطمینان برای پنج آرایش متداول معرفی شده، محاسبه شده است. از جمله ویژگی های روش مذکور می توان به جامعیت روش، انعطاف پذیری در قبال تغییر آرایش در هر یک از سطوح بی و ایستگاه بصورت مستقل و همچنین امکان تحلیل آسان و ارزیابی قابلیت اطمینان سیستم در حالت های عملکرد ناقص اشاره نمود. در ادامه، با استفاده از این قابلیت و انطباق آن با درخت حوادث اعمال در پست های فشارقوی و سناریو نویسی، روشی برای ارزیابی اثر تجمیع توابع بر روی شاخص های قابلیت اطمینان ارائه شده است. سپس با استفاده از روش مذکور اثر تجمیع بر روی قابلیت اطمینان سه فرایند کنترلی اصلی پست یعنی بستن بریکر، باز کردن بریکر و عملکرد سکسیونر محاسبه شده است. نتیجه نشان می دهد که تجمیع منطقی توابع کنترلی باعث افزایش قابلیت اطمینان سیستم می گردد. نتایج 1- شاخص های قابلیت اطمینان نظیر mttf و دسترس پذیری برای زیر سیستم های dcs نظیر cpus ، vdus ، حافظه ها و کارتهای الکترونیکی مطابق اطلاعات سازندگان اعداد بسیار بزرگی می باشد، علاوه بر این با توجه به ساختار ماژولار سیستم های dcs و قابلیت خطایابی اتوماتیک در سیستم امکان تشخیص و رفع سریع خطاها افزایش و mttr آنها کوچک می شود که هر دو پیامد فوق منجر به افزایش دسترس پذیری سیستم می گردد. همچنین با استفاده از آرایش مناسب در شبکه سیستم اتوماسیون و در نظر گرفتن تجهیزات مازاد و ملاحظات فنی و مالی می توان به آرایش هایی با قابلیت اطمینان بالاتر دست یافت. 2- تجمیع منطقی توابع کنترلی باعث افزایش قابلیت اطمینان سیستم می گردد. علاوه بر این چگونگی تجمیع توابع نیز بر روی احتمال موفقیت تاثیر گذار است لذا با تجمیع مناسب توابع و ایجاد امکان وضعیت خرابی قابل مدیریت می توان احتمال خرابی را کاهش داد.

ترانسقورماتور قدرت یکی از مهمترین اجزای سیستم قدرت می باشد. بنابراین حفاظت ترانسفورماتور یکی از مسائل مهم و اساسی است. خطاها در ترانسفورماتورها نسبتا نادر هستند ولی باعث آسیبهای جدی می شوند. زمان رفع خطا تاثیر زیادی روی آسیب های ناشی از خطا دارد، خرابی یک ترانسفورماتور ممکن است بر تعادل در شبکه قدرت اثر گذاشته و باعث از دست رفتن پایداری شبکه گردد. بنابراین کیفیت طراحی سیستم حفاظتی آن یک مسئله اساسی در سیستم قدرت است. حفاظت از آسیب دیدن تجهیزات برای انواع مختلف خطا یک امر ضروری است. طراح باید مواردی را که عدم عملکرد رله برای حفاظت تجهیزات نیاز است مورد دقت قرار دهد. بعضی از این موارد جریان هجومی مغناطیس کننده، فوق تحریک، به اشباع رفتن ترانسفورماتور جریان و نسبت تبدیل متغیر ترانسفورماتور به واسطه تپ چنجر ترانسفورماتور است. حفاظت ترانسفورماتور قدرت معمولا توسط حفاظت دیفرانسیل انجام می شود. رله دیفرانسیل باید به گونه ای طراحی شود که به هنگام رخداد پدیده های گذرا، موجب عملکرد رله نشود. در این پایان نامه، یک روش کلاس بندی جدید بر مبنای تبدیل موجک اصلاح شده ( اسلنت لت) ترکیبی با شبکه عصبی مصنوعی برای حفاظت ترانسفورماتور قدرت، برای تشخیص بین شرایط خطاهای داخلی و شرایط غیر خطا مثل ( نرمال، جریان هجومی مغناطیس کننده، فوق تحریک و اشباع رفتن ترانسفورماتور جریان ناشی از خطای خارجی) مطرح می شود. تبدیل اسلنت لت به عنوان تکامل هم زمان در زمینه آنالیز چند حله، و به عنوان نسخه بهبود یافته تبدیل موجک گسسته در این مسئله در نظر گرفته می شود. برای ارزیابی الگوریتم مطرح شده در این کار، شرایط عملکرد و ترانسفورماتور توسط نرم افزار emtdc/pscad شبیه سازی می شوند. برای هر کدام از شکل موج های کاندید، ویژگی های مناسب توسط آنالیزورگر اسلنت لت استخراج می شود و به عنوان ورودی های شبکه عصبی جهت کلاس بندی سیگنال ها استفاده می شود. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که این روش، سریعتر، دقیقتر و با امنیت تر است وقتی که مقایسه می شود با کارهای انجام شده در این زمینه، که اخیرا انتشار یافته است. دقت کلاس بندی در روش مطرح شده در فاز تست حدودا 100 درصد است.

عملکرد صحیح و مطمئن رله ها در یک شبکه قدرت بسیار مهم می باشد و رله ها باید سرعت و دقت عملکرد کافی داشته باشند . یکی از عواملی که بر روی عملکرد رله ها ( خصوصاً دقت و سرعت عملکرد رله های دیجیتال ) تاثیر قابل توجهی می گذارد ، مولفه dc کاهشی می باشد که عموماً با مولفه اصلی جریان خطا همراه شده و در ورودی رله ها احساس می شود و موجب می شود که رله مولفه اصلی جریان خطا ( جریان خطای واقعی ) را تشخیص نداده و در زمان و موقعیت مناسب قطع نکند . در این مجموعه ، در ابتدا با مولفه dc کاهشی معرفی خواهد شد و وضعیت مولفه های dc کاهشی را در موقعیت های زمانی مختلف با استفاده از روابط ریاضی و شبیه سازی ها مورد بررسی قرار خواهد گرفت. در ادامه به بررسی روش های پردازش سیگنال مثل تبدیل فوریه گسسته پرداخته و مبانی رله های دیجیتال و قوانین و روابط حاکم بر آن مورد بررسی قرار می گیرد. در فصل چهارم با مروری بر تعدادی از آزمایشات عملی انجام شده در مقالات پیش و شبیه سازی نشان داده خواهد شد که وجود مولفه های dc کاهشی در عملکرد رله ها تاثیرات منفی دارد و دقت و سرعت عملکرد رله ها را کاهش می دهد و در پایان مطالب این فصل نتیجه گرفته میشود که باید با ارایه روش هایی این مولفه ها را از جریان ورودی به رله ها حذف کرد . در فصل پنجم برخی از روش های مختلف ارائه شده جهت حذف مولفه های dc کاهشی مورد ارزیابی قرار می گیرد . در نهایت در فصل آخر به روش پیشنهادی برای حذف مولفه های dc پرداخته و عملکرد آن در تخمین این مولفه ها با شبیه سازی در محیط pscad/emtdc بررسی می گردد .

اختلالات نواحی گسترده در شبکه قدرت به دلیل اندازهی بزرگ و پیچیدگی سیستم قدرت، یک چالش برای صنعتهای مختلف هستند. هنگامیکه یک اختلال اصلی در سیستم قدرت رخ میدهد، عملیات کنترل و حفاظت برای توقّف فروپاشی سیستم قدرت، بازیابی سیستم قدرت به حالت نرمال و حداقل کردن تأثیر اختلالات نیاز است. عملیات کنترل حاضر برای یک اختلال پیشرفته و سریع طراحی نشدهاند و ممکن است خیلی ساده باشند. به علاوه نرم افزارهای شبیه ساز دینامیکی فقط برای آنالیز ارتباط غیر همزمان( off-line ) ساخته شده اند. اخیراً توسعه (بزرگی) و افزایش پیچیدگی ساختار شبکههای قدرت منجر به نزدیک شدن آرایش فواصل خطوط بلند و کوتاه انتقال قدرت شده است. هر دو نوع به یک باس بار در یک پست متصل میشوند. در زمانی که مهندسان رله زمان عملکرد یا برد رله های دیستانس را هماهنگ میکنند، این عوامل موجب وضعیتهای مشکلی میشوند. در مقابل با این، حفاظت دیفرانسیل جریان که از دادههای جریان نواحی گسترده استفاده میکند شاید برای حفاظت پشتیبان نواحی گسترده موثرواقع شود.

شبکه های توزیع سنتی ماهیتی شعاعی دارند که به واسطه یک منبع تغذیه از شبکه سراسری تغذیه می شوند. سیستم حفاظت این گونه شبکه ها بسیار ساده است و معمولا به وسیله فیوز، بازبست و رله اضافه جریان پیاده سازی می شود. در سال های اخیر توجه زیادی به استفاده از واحدهای تولید پراکنده در سطح شبکه های توزیع شده است. حضور این گونه منابع تولیدی باعث می شود که شبکه های توزیع ماهیت شعاعی خود را از دست بدهند و به واسطه آن هماهنگی تجهیزات حفاظتی از بین برود . از طرفی با اتصال واحدهای تولید پراکنده به شبکه های توزیع، با وجود اینکه کیفیت توان در حالت کلی افزایش می یابد ولی امکان بروز نوسانات ولتاژ و فرکانس و به وجود آمدن فلیکرهای ولتاژ در شبکه افزایش می یابد. لذا باید با استفاده از روش هایی تا حد امکان این نوسانات را کاهش داد. در این پایان نامه به بررسی اثر واحدهای تولید پراکنده بر مهمترین شاخص کیفیت توان شبکه توزیع که همان ولتاژ شبکه در حالت گذرا و دائم می باشد پرداخته خواهد شد. برای این منظور روشهای مختلفی برای بهینه سازی مکان و سایز واحدهای تولید پراکنده بررسی شده و در نهایت روش جدیدی ارائه شده است که بر پایه استراتژی تخمگذاری فاخته ها می باشد و جستجوی فاخته نامیده می شود. بررسی نتایج نشان می دهد که این روش بر الگوریتم های تکاملی دیگر نظیر ga و pso غلبه خواهد کرد.

حفاظت دیفرانسیل باس بار یکی از مهمترین المانها جهت انتقال انرژی از سمت تولید (ورودی) به سمت مصرف (خروجی) می باشد. بنابراین اگر چنانچه سلامت باس بار از دست برود شاهد قطعی و بی برقی در فیدر خروجی یا مصرف کننده خواهیم بود . در اثر رخداد یک خطای خارجی ، ترانسفورماتورهای جریان نزدیک به محل باس بار به اشباع می روند. این موضوع سبب اشتباه در تشخیص صحیح خطا و در نتیجه از دست رفتن کارایی و عملکرد باس بار می شود. طراحی ، راه اندازی و ارزیابی یک رله حفاظت دیفرانسیل باس بار که به دو الگوریتم تشخیص دهنده نوع خطا و نوع به اشباع رفتن ct و الگوریتم جبران ساز آغاز اشباع ct متصل است، صورت پذیرفته است. برای الگوریتم تشخیص دهنده نوع خطا و نوع به اشباع رفتن ct،از دو متغییر io , ir استفاده می شود که به رله قابلیت تشخیص خطای خارجی، داخلی به همراه تشخیص اشباع رفتن زود ویا دیر ct را می دهد. برای الگوریتم جبران ساز جریان اشباع ct، شار هسته در آغاز اولین اشباع به مقدار منفی می رسد(تابع تفاضلی مرتبه سوم del3). با عنایت به منحنی حلقه هیسترزیس مقدار جریان مغناطیس شوندگی حاصل شده و در نتیجه این جریان به جریان ثانویه اندازه گیری شده اضافه می گردد و مقدار جریان ثانویه صحیح ct بدست می آید. سر انجام این مقدار پس از مقایسه با مقادیر جریان دیفرانسیلی (id) و جریان محدود شوندگی (ir) حفاظت صحیح صورت می پذیرد . نتایج نشان می دهد که رله پایداری مناسبی در خطای خارجی، عملکرد سریع در خطای داخلی با فرض اشباع ct خواهد داشت.

کیفیت توان یکی از نگرانی های مهم مهندسین سیستم های قدرت میباشد. از طرفی هارمونیک ها به عنوان یکی از پدیده- های کیفیت توان در نظر گرفته میشوند. از این رو شناسایی شکل موج جریان و ولتاژ برای طراحی فیلترها جهت حذف و یا کم کردن اثر هارمونیک ها در یک سیستم قدرت ضروری است. این پایان نامه دو روش جدید برای آشکارسازی هارمونیک ها در سیستم های قدرت ارائه میدهد. اگر چه تخمین پارامترهای هارمونیکی در اثر غیر خطی بودن فازها یک مسئله غیر خطی است، حل غیر خطی برای تخمین دامنه ها سرعت همگرایی را کم میکند. در نتیجه روش های ترکیبی مسئله تخمین هارمونیک ها را به دو مسئله تفکیک میکنند، مسئله خطی برای دامنه و غیر خطی برای فاز. هدف این پایان نامه معرفی روش هایی سریع و دقیق برای تخمین هارمونیک هاست. روش اول از ترکیب pso برای تخمین فاز و حداقل مربعات برای تخمین دامنه استفاده میکند. روش دوم بر مبنای یک روش جستجوی تصادفی به نام clonal selection برای تخمین فازها و تخمین زن خطی حداقل مربعات برای تخمین دامنه هاست. در این روش اثرات اپراتور بهبود الهام گرفته شده از هوش جمعی در الگوریتم clonal selection بررسی شده است. اجرای این الگوریتم ها در شرایط مختلف توسط نتایج شبیه سازی نرم افزار matlab ارزیابی شده اند.

با توجه به رشد روز افزون صنعت و تکنولوژی، اخیرا نیروگاههای بادی جهت تولید توان در سطوح بالا مورد توجه قرار گرفته اند. اتصال این نیروگاه ها به شبکه انتقال مشکلاتی را در زمینه حفاظت خطوط انتقال بوجود می آورند. این مشکلات بدلیل تغییرات گسترده پارامترهای بهره برداری و ساختاری این نیروگاه ها که جزء خواص ذاتی آنها و عمدی آن ناشی از وجود نوسان غیر قابل کنترل انرژی ورودی است، می باشد. عملکرد حفاظت دیستانس خطوط انتقال در شرایط مختلف شبکه تحت تاثیر قرار می گیرد. در صورتی که خط انتقال حفاظت شده از یک سمت به مزرعه بادی متصل باشد به دلیل نوسان زیاد پارامترهای شبکه ناشی از وجود مزرعه بادی، رله ی دیستانس در بسیاری از حالات در معرض عملکرد اشتباه قرار می گیرد. در این پایان نامه که رله ی مستقر در باس دور مزرعه ی بادی مد نظر است، ابتدا پارامترهای تاثیر گذار بر روی مشخصه ی رله دیستانس در شبکه ی مورد مطالعه بررسی می شود، سپس به ارایه ی یک روش حفاظت تطبیقی مبتنی بر کانالهای مخابراتی سرعت پایین پرداخته شده است. از طرفی با توجه به اینکه یکی از پارامترهای مهم در حفاظت دیستانس، زمان عملکرد آن در برابر خطا می باشد، بنابراین در این کار با بکارگیری شبکه-های عصبی و با تعریف یک حوزه اطمینان در الگوریتم بکار رفته، زمان عملکرد رله نیز بطور چشم-گیری کاهش یافته است. در انتها جهت ارزیابی روش پیشنهادی، یک شبکه ی نمونه دارای مزرعه ی بادی در فضای pscad/emtdc شبیه سازی شده است و دقت روش با وجود انواع خطای متقارن و نامتقارن با استفاده از الگوریتم مرسوم dft مورد بررسی قرار گرفته است. که نتایج حاصله نشان می دهد این روش قادر است از عهده ی مشکلات ناشی از وجود مزرعه ی بادی برآید و درصد بالایی از خط انتقال را بدون بروز اضافه برد و یا کاهش برد حفاظت نماید و زمان عملکرد آن نیز بطور چشمگیری کاهش یابد.

با توجه به رشد روز افزون صنعت و تکنولوژی، اخیرا نیروگاههای بادی جهت تولید توان در سطوح بالا مورد توجه قرار گرفته اند. اتصال این نیروگاه ها به شبکه انتقال مشکلاتی را در زمینه حفاظت خطوط انتقال بوجود می آورند. این مشکلات بدلیل تغییرات گسترده پارامترهای بهره برداری و ساختاری این نیروگاه ها که جزء خواص ذاتی آنها و عمدی آن ناشی از وجود نوسان غیر قابل کنترل انرژی ورودی است، می باشد. عملکرد حفاظت دیستانس خطوط انتقال در شرایط مختلف شبکه تحت تاثیر قرار می گیرد. در صورتی که خط انتقال حفاظت شده از یک سمت به مزرعه بادی متصل باشد به دلیل نوسان زیاد پارامترهای شبکه ناشی از وجود مزرعه بادی، رله ی دیستانس در بسیاری از حالات در معرض عملکرد اشتباه قرار می گیرد. در این پایان نامه که رله ی مستقر در باس دور مزرعه ی بادی مد نظر است، ابتدا پارامترهای تاثیر گذار بر روی مشخصه ی رله دیستانس در شبکه ی مورد مطالعه بررسی می شود، سپس به ارایه ی یک روش حفاظت تطبیقی مبتنی بر کانالهای مخابراتی سرعت پایین پرداخته شده است. از طرفی با توجه به اینکه یکی از پارامترهای مهم در حفاظت دیستانس، زمان عملکرد آن در برابر خطا می باشد، بنابراین در این کار با بکارگیری شبکه-های عصبی و با تعریف یک حوزه اطمینان در الگوریتم بکار رفته، زمان عملکرد رله نیز بطور چشم-گیری کاهش یافته است. در انتها جهت ارزیابی روش پیشنهادی، یک شبکه ی نمونه دارای مزرعه ی بادی در فضای pscad/emtdc شبیه سازی شده است و دقت روش با وجود انواع خطای متقارن و نامتقارن با استفاده از الگوریتم مرسوم dft مورد بررسی قرار گرفته است. که نتایج حاصله نشان می دهد این روش قادر است از عهده ی مشکلات ناشی از وجود مزرعه ی بادی برآید و درصد بالایی از خط انتقال را بدون بروز اضافه برد و یا کاهش برد حفاظت نماید و زمان عملکرد آن نیز بطور چشمگیری کاهش یابد.

استفاده ی روز افزون از تجهیزات الکترونیکی و بارهای غیر خطی در سیستم قدرت، مسئله ی کیفیت توان در سیستم قدرت را به یک موضوع مهم تبدیل کرده است. در این پایان نامه برای شبیه سازی وقایع کیفیت توان که در اینجا ده واقعه ی سینوسی خالص، ضربه، گذرا، فلیکر، هارمونیک، فرو رفتگی ولتاژ، برآمدگی ولتاژ، تغییرات فرکانس، شکاف ولتاژ و وقفه می باشند به طور همزمان از دو مدل ریاضی و داده های حاصل از شبیه سازی با نرم افزار pscad استفاده شده است. به این دلیل که وقایع رخ داده در یک سیستم قدرت واقعی تحت اختیار ما نیست و ممکن است در هر لحظه ای و با هر دامنه ای اتفاق بیفتند در مجموع از هر واقعه 600 نمونه شبیه سازی شده اند تا دامنه ی کاملی از وقایع پوشش داده شود. با توجه به عملکرد بسیار خوب شبکه های عصبی در کارهای تشخیص الگو و طبقه بندی، در این پایان نامه برای طبقه بندی وقایع کیفیت توان از شبکه ی عصبی mlp استفاده شده است. با توجه به اینکه شبکه ی عصبی توانایی بسیار بالایی در شبیه سازی روابط غیر خطی دارد، در عمل توانایی خودرا برای تشخیص الگو و طبقه بندی وقایع نشان داده است. برای استخراج ویژگی های سیگنال ها از دو تبدیل، یکی تبدیل stft و دیگری تبدیل موجک گسسته (dwt) استفاده شده است. در تبدیل موجک گسسته از موجک db4 به عنوان موجک مادر استفاده شده است و عملیات تجزیه در 3 سطح انجام گرفته است. پس از طبقه بندی وقایع با استفاده از mlp، مقاومت شبکه ی عصبی در مقابل وجود نویز در سطوح مختلف مورد بررسی قرار گرفته است. در پایان نتایج به دست آمده در این پروژه با نتایج تحقیقات دیگر مقایسه شده است.

در دهه های اخیر خاموشی های متعددی به دلیل افزایش سطح استفاده از سیستم قدرت به وقوع پیوسته است. وقوع این پیشامد های سراسری ارگان های صنعت برق را ملزم کرده تا برای جلوگیری از این پدیده ها (خاموشی یا فروپاشی) راه کارهایی ارائه دهند. از عوامل خاموشی یا فروپاشی در سیستم، بارگذاری سنگین روی سیستم، در مدار نبودن ژنراتور در سیستم به دلایل مختلف، خروج خط از سیستم به دلیل وقوع خطا یا عملکرد اشتباه سیستم حفاظتی، عدم مهارت اپراتور در مهار خاموشی و... می باشد. مراحل وقوع خاموشی را می توان به 4 دسته تقسیم کرد، مرحله ی اول وقوع یک خطای ساده است. مرحله ی دوم وقوع دو یا چند پیشامد به طور همزمان است که این مرحله بعلت خطای رله های حفاظتی، خطای انسانی، آنالیز غیر صحیح سیستم قدرت و وقوع همزمان خطا های چند گانه به وقوع می پیوندد. مرحله ی سوم ،عملکرد ناحیه ی سوم به دلیل ایجاد اضافه بار در خط مذکور است. در مرحله ی چهارم سیستم به جزایر متعددی تقسیم می-گردد. از خاموشی های اخیر می توان به خاموشی آگوست 2003 در شرق ایالت متحده نام برد. این خاموشی بعلت خروج سه خط بعلت تماس با درختان کنار خط بوجود آمد. اضافه بار ناشی از این خطوط بروی خطوط مجاور منجر به وقوع وقایع پی در پی گردید. تجربیات اخیر خاموشی ها در سراسر دنیا نشان می دهد که عملکرد ناحیه ی سوم در اثر اضافه بار ایجاد شده نقش مهمی در وقوع وقایع پی در پی و نهایتا خاموشی در سیستم ایفا می کند. الگوریتم های رله ی دیستانس بر این مبنا عمل می کنند که بتوانند بین شرایط ناپایداری ولتاژ و خطا در سیستم تفاوت ایجاد کنند. این الگوریتم ها با کمک شاخص پایداری ولتاژ به صورت تطبیقی به رله اعمال می گردند. در این پایان نامه با کمک روش ضد تخطی بار و الگوریتم تخمین توان به بهبود عملکرد حفاظت دیستانس در شرایط اضافه بار سنگین و ناپایداری ولتاژ پرداخته شد. استفاده از الگوریتم ضد تخطی بار منجر به افزایش قابلیت اطمینان سیستم حفاظت شده و الگوریتم تخمینی شرایط ایجاد تفاوت بین اضافه بار یا ناپایداری ولتاژ و خطا را ایجاد می کند. این الگوریتم تخمینی با کمک واحد های کنترل کننده ی مرکزی و منطقه ای و واحد های مدیریت انرژی قابل اجراست. این الگوریتم در واحد کنترل کننده ی مرکزی با کمک پخش بار dc به تشکیل ضرایب مشارکت می پردازد سپس این ضرایب به واحد های کنترل کننده ی منطقه ای ارسال می گردند. واحد های کنترل کننده ی منطقه ای بر عملکرد ناحیه ی سوم رله ی دیستانس خطوط مرتبط با آن نظارت دارد. با انجام تخمین توان در قسمت ارسال خطی که رله ی دیستانس در آن قرار دارد، مانع از عملکرد اشتباه ناحیه ی سوم رله ی دیستانس می شود. مزیت الگوریتم ضد تخطی بار این است که بخشی از ناحیه ی سوم رله ی دیستانس را که ممکن است دچار عملکرد شود مسدود می کند و به صورت آنلاین طراحی می گردد اما خود به تنهایی قادر نیست که بین شرایط ناپایداری ولتاژ و خطا در سیستم تفاوت قائل گردد. برای بررسی عملکرد سیستم در صورت وقوع اغتشاشات و بررسی الگوریتم پیشنهادی از نرم افزار های psat و digsilent استفاده شد. الگوریتم مورد نظر برروی سیستم 14 باسه ی ieee مورد آزمون قرار گرفت. مزایای الگوریتم پیشنهادی نسبت به الگوریتم های پیشین تشریح گردید.

چکیده: رله دیفرانسیل درصدی یکی از ابتدایی ترین طرحهای حفاظت ترانسفورماتورهای قدرت می باشد. رله های دیفرانسیل درصدی به خاطر عملکرد اشتباه در هنگام برقدار کردن ترانسفورماتورها و شرایط اضافه تحریک به واحد نگهدارنده هارمونیکی تجهیز شده اند. امروزه با پیشرفت در تکنولوژی ساخت هسته های جدید، مقدار هارمونیک مرتبه دوم در حین برقدار کردن ترانسفورماتورها تاحدی کاهش پیدا کرده است و همچنین هارمونیک دوم در شکل موج جریان خطا ظاهر می گردد. علاوه براین اشباع ترانسفورماتور جریان در حین خطای داخلی هارمونیکهای مرتبه بالا تولید می کند. لذا روش نگهدارنده هارمونیکی ممکن است در برخی از شرایط خطای داخلی و جریان هجومی مغناطیس کننده عملکرد نادرستی داشته باشد. بنابراین در این تحقیق روشهای جدیدی براساس تشخیص الگوهای جریان دیفرانسیل ارائه شده است. در مرحله اول توسط تبدیل s آنالیز سیگنال در حوزه زمان و فرکانس انجام می گیرد. از ماتریس خروجی تبدیل s، شکل موجهای کانتور دامنه، کانتور فرکانس و کانتور ماتریس s به دست می آیند. پس از آن مجموعه ای از ویژگیها از کانتورهای به دست آمده استخراج می گردد. سپس زیر مجموعه ای از ویژگیهای برتر، براساس دقت الگوریتم ارائه شده تعیین می گردد. روشهای انتخاب پیشرو، انتخاب پسرو و الگوریتم ژنتیک برای تعیین ویژگیهای برتر استفاده می شوند. دو طبقه بندی کننده معروف مانند ماشین بردار پشتیبان و شبکه عصبی احتمالی، به منظور تشخیص خطا و طبقه بندی وقایع به کار گرفته می شوند. به علاوه، دو معیار دیگر برای تشخیص خطای داخلی براساس ویژگیهای برتر به دست آمده ارائه شده است. الگوریتمهای ارائه شده تقریباً تمامی خطاهای ترمینال واقع در ناحیه حفاظتی ترانسفورماتور را در حدود یک سیکل شناسایی می نماید. همچنین الگوریتمهای ارائه شده در شرایط اضافه تحریک، خطای خارجی و برقدار کردن ترانسفورماتورها حتی در زمان اشباع ترانسفورماتورهای جریان پایدار می باشد. نتایج به دست آمده از سیگنالهای واقعی یک ثبت کننده خطا، قابلیت اجرای این روش بر روی سیستمهای قدرت واقعی را تصدیق می نماید.

هدف اصلی این پژوهش تأثیر آموزش یوگا بر نشانه های وسواس در زنان است. جامعه آماری این پژوهش زنان شهر شیراز که برای اولین بار به صورت مقدماتی در کلاس های یوگا شرکت کردند، که از میان آنها ???زن در نمونه گیری دردسترس به عنوان نمونه انتخاب شدند. ابزار پژوهش، پرسشنامه وسواس فکری- عملی مادزلی بود، که نمونه پس از تکمیل نمودن پرسشنامه، در?? جلسه ?? دقیقه ای تحت آموزش یوگا قرار گرفتند. پس از اتمام دوره مجددا پرسشنامه را تکمیل نمودند. طرح این پژوهش یک طرح تجربی مقدماتی و با پیش آزمون- پس آزمون بود. یافته های حاصل از آزمون tوابسته نشان داد که تمرینات یوگا بر کاهش کل نشانه های وسواس و کاهش در? مولفه ی وسواس (بازبینی، شستشو، کندی/ تکرار) در زنان، تأثیر معنا داری دارد. این تمرینات بر کاهش نشانه ی شک وسواسی در زنان تأثیر معناداری نداشت. نتایج حاصل از تحلیل واریانس نشان داد، تأثیر آموزش یوگا بر روی وسواس با توجه به میزان تحصیلات متفاوت ( 001/0 < p) است. زنان با تحصیلات فوق دیپلم از این آموزش تأثیر بیشتری داشته اند. در تأثیر آموزش یوگا بر روی وسواس با توجه به گروه سنی تفاوت معناداری وجود ندارد .

در سال های اخیر استفاده از پست های gis به علت ویژگی های منحصر بفردی نظیر مصونیت در برابر آلودگی، قابلیت اطمینان بالا، هزینه نگهداری پایین به طور گسترده افزایش یافته است. علی رغم ویژگی های ذکر شده، پست های gis دارای مشکلاتی نیز می باشند که مختص این گونه پست ها است. یکی از آنها بروز اضافه ولتاژهایی با دامنه 5/1 تا 5/2 پریونیت با طیف فرکانسی در حدود khz 100 تا mhz 50 می باشد که اضافه ولتاژهای بسیار سریع نامیده می شوند. اضافه ولتاژهای بسیار سریع در پست های gis معمولاً در اثر عملکرد سکسیونرهای داخل پست بوجود می آیند. شکست ولتاژی بین کنتاکت های سکسیونر در زمانی در حدود 5-3 نانوثانیه اتفاق می افتد و مدت زمان تداوم آن در حدود چند میکروثانیه می باشد. در این پایان نامه ابتدا به معرفی کامل امواج گذرای بسیار سریع و نحوه ایجاد آنها در پست های gis و همچنین نحوه شبیه سازی این امواج طبق استانداردهای موجود پرداخته شده است. شبیه سازی پست 400 کیلوولت کلیدزنی سیاه بیشه برای انجام مطالعات هماهنگی عایقی انجام شده است. سپس در ادامه به بیان 4 عامل مهم تاثیرگذار: بار پس ماند، خازن ورودی، زمان خیز و ابعاد باس داکت بر دامنه و طیف فرکانسی آنها و همچنین چند روش محدودسازی این گذراها توسط فیلترهای پسیو ارائه گردیده و مورد مقایسه قرار گرفته اند. در قسمت آخر پایان نامه یکی از پدیده های ناشی شده از بروز اضافه ولتاژهای گذرای بسیار سریع یعنی ولتاژ گذرای محفظه مورد بررسی قرار گرفته است. این ولتاژهای گذرا بر اثر انتشار امواج گذرای داخلی بوجود آمده در داخل پست در نقاط ناپیوستگی نظیر بوشینگ بر سطح خارجی محفظه gis بوجود می آیند. در این پایان نامه به منشاء ایجاد ولتاژ گذرای محفظه و نحوه شبیه سازی آنها در پست مورد مطالعه پرداخته می شود. در ادامه چند عامل تاثیر گذار بر دامنه این امواج : شعاع متوسط هادی زمین، طول هادی زمین و مقاومت مخصوص خاک مورد بررسی قرار گرفته اند.

پدیده نوسان توان بر روی رفتار رله های حفاظتی تاثیر گذار است و موجب عملکرد نا خواسته آنها و بدتر شدن اعتشاش می گردد. با توجه به حفاظت خطوط انتقال توسط رله های دیستانس، بررسی عملکرد آنها در حین نوسان توان حائز اهمیت است. نوسان توان باعث ورود بردار امپدانس به نواحی حفاظتی رله دیستانس شده و باعث عملکرد آن می شود. بنابراین ضروری به نظر می رسد که در طول رویداد نوسان توان، رله دیستانس بلوک شده تا از عملکرد اشتباه آن جلوگیری شود. اما چالش دیگر، تشخیص خطاهایی است که در طول نوسان توان روی می دهند. تشخیص خطاهای نامتقارن به واسطه حضور مولفه های توالی صفر و/یا منفی امکان پذیر است، اما به دلیل طبیعت متقارن دو رویداد نوسان توان و خطاهای متقارن، تشخیص خطاهای متقارن در طول نوسان توان هنوز یک چالش اساسی به حساب می آید. در این مطالعه سعی می شود که نوسان توان و راه های شناسایی و تبعیض آن از خطا و همچنین روش های تشخیص خطای متقارن در طول نوسان توان بررسی گردد. همچنین یک روش کارآمد براساس ترکیب تبدیل s و شبکه عصبی احتمالی و استخراج ویژگی از نیم سیکل جریان به منظور شناسایی خطاهای متقارن در حین نوسان توان پیشنهاد می گردد. کارایی روش پیشنهادی در شرایط گوناگون تست شده و با برخی روش های مشابه موجود از نقطه نظرات مختلف مقایسه می گردد. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که روش پیشنهادی قادر است خطای متقارن در طول نوسان توان را با دقت بالا تشخیص دهد. همچنین به علت بار محاسباتی کم روش ترکیبی، طرح پیشنهادی دارای زمان پاسخ سریع می باشد.

تراسفورماتور جریان، سیگنال جریان را به سطح مناسبی برای ابزارهای اندازه¬گیری و حفاظت فراهم می-کند. دقت و عملکرد رله¬های حفاظتی به طور مستقیم به عملکرد حالت گذرا و حالت پایدار ترانس جریان بستگی دارد. ترانس جریان باید خطا را از سیستم، با قابلیت اطمینان بسیار بالا پاک کنند. برای اینکه به درستی این کار را انجام دهد به بازسازی دقیق و منطقی سیگنال جریان و ولتاژ نیاز دارد. به این منظور ترانس جریان بمنظورکاهش سطح جریان اولیه بکار گرفته می شود. بیشتر ترانس¬های جریان از هسته¬های آهنی برای ماکزیمم کردن شار پیوندی بین سیم پیچ اولیه و ثانویه استفاده می¬کنند. هسته¬ی آهنی ترانس جریان، به دلیل غیرخطی بودن مشخصه مغناطیسی جریان تحریکشان و توانایی آنها برای نگهداری سطح شار بزرگ در هسته که معروف به شار پس ماند هستند، ایده آل نیستند. در نتیجه تمایل دارند اشباع شوند. اشباع ترانس می¬تواند منجربه عملکرد نامناسب رله¬ها و حتی جلوگیری از تریپ1 دادن رله شود. این تحقیق استفاده از 10شبکه عصبی را که براساس ثابت زمانی و علامت آفست جریان طبقه بندی شدند را پیشنهاد می¬کند. عملکرد این الگوریتم مستقل از پارامترهای ترانس و شار پسماند است. این الگوریتم خطای جبرانسازی را به 2/1 درصد کاهش داده است.

تامین برق با قابلیت اطمینان بالا و با کیفیت همواره از دغدغه های فعالین این عرصه می باشد.جلوگیری از ایجاد خاموشی و کوتاهتر کردن زمانهای خاموشی از جمله پارامترهایی است که در بحث کیفیت توان و قابلیت اطمینان شبکه مطرح می گردد. ریکلوزر در شبکه توزیع برای وصل مجدد بعد از بروز خاطا های گذرا بکار می رود.روند کار به این گونه است که به علت وقوع خطا رله جریان زیاد فرمان قطع را صادر می کند، از آنجا که در سطح توزیع خطای گذرا زیاد رخ می دهد از رله اتوریکلوزر برای وصل مجدد مدار بعد از مدت زمانی تأخیر استفاده می کنند.اگر خطا گذرا بود که سیستم به کار خود ادامه می دهد و اگر خطا ماندگار بود رله جریان زیاد (oc) مجددأ فرمان قطع را صادر می¬کند و این فرایند ممکن است برای چند سیکل صورت گیرد. در برخی موارد شرایط گذرا بعد از خطا باعث عملکرد رله جریان زیاد می¬شود.امروزه تلاشهای زیادی برای شناخت شرایط گذرا و پیدا کردن راه حلی مناسب صورت گرفته است. یکی از عوامل تاثیر گذار، عملکرد ترانسهای جریان می¬باشد. به علت قرار گرفتن ترانسفورماتور جریان در معرض جریانهای خطا پارامترهای آن ممکن است تغییر کند و شار پسماندی در هسته ترانس جریان باقی بماند، بطوریکه نمونه جریانهایی که برای رله جریان زیادارسال می¬شود معادل با مقدار واقعی جریان نباشد و باعث عملکرد نادرست رله جریان زیاد شود. در این تحقیق با ارائه روشی نوین بر اساس هوش مصنوعی سعی بر آن شده که رله بین اضافه جریان خطا و اضافه جریان ناشی از شار پسماند تمایز قائل شود. رله¬های مکانیکی سنتی این قابلیت را نداشتند ولی امروزه با ظهور رله¬های نسل جدید این قابلیت در آنها ایجاد شده است که با پردازش داده¬ها و بر اساس آموزشهای قبلی شرایط خطا را از غیر خطا تمیز دهد تا عملکرد مناسبی داشته باشد. در این تحقیق از هادی هاینا با امپدانس z=0.2772+0.2464i [?/km] استفاده شده است.رله اضافه جریان از نوع آنی با جریان عملکردی معادل 1.2 برابر جریان نامی می باشد.اتوریکلوزر در 500 ms ثانیه بعد از قطع مجددأ فرمان را صادر خواهد کرد.

در این رساله، حفاظت خطوط جبران سازی شده با ادوات facts بررسی و راهکارهایی جهت حفاظت خطوط بدون جبران ساز، با جبران سازهای خازن سری و upfc ارائه شده است. در ابتدا چالش ها و مشکلات موجود در روش های رایج حفاظت دیستانس و مکانیابی خطا در خطوط انتقال جبران سازی شده بررسی گردیده است. همچنین، علاوه بر محیط نرم افزار، بخشی از نتایج توسط شبیه ساز بلادرنگِ opal-rt نیز جهت مدل‎سازی با دقت بالا استخراج گردیده است. نتایج نشان می دهد که امپدانس مولفه مثبت، که توسط رله های دیستانس اندازه گیری می شود، دیگر نشان دهنده فاصله رله تا محل وقوع خطا نیست. علاوه براین، نحوه تاثیر جبران سازهای سری-موازی بر پارامترهای خط انتقال و در نتیجه رفتار رله دیستانس نیز بررسی شده است. طبق نتایج حاصل و با توجه به پیچیدگی ها و عدم قطعیت های مساله، روش های هوشمند و شناسایی الگو جهت حفاظت خطوط جبران سازی شده پیشنهاد شده است. در مرحله اول با روش تبدیل هیپربولیکی s، سیگنال های خطا در خط جبران سازی شده با خازن سری به ماتریس زمان-فرکانس تجزیه گردیده و سپس با استخراج بردار ویژگی ها به عنوان ورودی ماشین بردار پشتیبان، طبقه بندی خطا، شناسایی ناحیه خطا (وقوع خطا در خط تحت حفاظت یا مجاور) و تخمین مکان خطا انجام می گیرد. بعد از بررسی کاربرد روش شناسایی الگو در خط با جبران ساز ثابت، کارایی روش در خط با upfc بررسی می گردد. با بکارگیری تبدیل s گسسته متعامد و نرمالِ سریع ویژگی های زمان-فرکانس موثری از سیگنال خطا استخراج می شود. تبدیل مذکور علاوه بر اینکه برای تحلیل سیگنال های ناایستا مناسب است، پیچیدگی محاسباتی در حد تبدیل فوریه سریع دارد. در خط با upfc، نوع خطا، وضعیت حلقه خطا (حضور یا عدم حضور جبران ساز) و ناحیه خطا با ماشین های بردار پشتیبان شناسایی و طبقه بندی می شوند. در نهایت، در خط با upfc، با ترکیب روش تبدیل هیپربولیکی s و مدل رگرسیون ماشین بردار پشتیبان محل خطا تخمین زده می شود.

تامین نکردن به موقع و با قابلیت اطمینان برق مصرفی و خاموشی های رخ داده در دراز مدت باعث ایجاد هزینه های گزافی بر دوش اداره های برق منطقه ای نموده که اجرای برنامه های از پیش تعیین شده جهت تامین بار رو به رشد را کاملا توجیح می نماید. در این میان، استراتژی تجدید آرایش در شبکه قدرت دارای اهمیت بسیار بالایی می باشد. طبق این استراتژی، در یک شبکه توزیع شعاعی، تعدادی از کلید ها در حالت عادی باز (no) بوده و تعدادی دیگر در حالت عادی بسته (nc) قرار دارند. با تغییر حالت این کلیدها (sectionalizing & tie switches) در شبکه در حالی که شبکه ساختار شعاعی خود را حفظ نموده و بطور همزمان تمامی بارها تامین میگردند می توان مسیر پخش توان در شبکه توزیع را طوری تغییر داد که اهداف فنی و اقتصادی متعددی نظیر کاهش توان، بهبود پروفیل ولتاژ، و . . . نیز محقق گردد. به موازات تجدید آرایش که در بالا بیان شد، مسئله استفاده از تولیدات پراکنده در سال های اخیر جایگزین استفاده از تولیدات متمرکز در شبکه گردیده است. استفاده از تولیدات پراکنده نیز دارای مزایای متعددی می باشد. کاهش فاصله بین محل تولید و مصرف برق باعث می گردد تا از میزان تلفات برق در خطوط بلند کاسته شود و راندمان تولید تا حد قابل ملاحظه ای افزایش یابد. به علاوه امکان استفاده از انرژی های تجدید پذیر در قالب تولیدات پراکنده در کاهش میزان آلایندگی ناشی از سوخت های فسیلی تاثیر به سزایی دارد. اجرای موارد بالا یعنی "تجدید آرایش شبکه های توزیع" و نیز " بهره وری بهینه از تولیدات پراکنده" منوط به شناخت هرچه دقیق تر و واقعی تر سیستم های برق می باشد که هدف اصلی این پایان نامه نیز می باشد. با توجه به ماهیت غیرخطی، پیچیده و گسسته مسئله پیش رو باید یک چهارچوب مناسب بهینه سازی چند هدفه ارائه گردد که بخوبی قادر به مدیریت همزمان هم منابع تولید توان پراکنده و هم استراتژی تجدید آرایش باشد. همچنین با توجه به اینکه توابع مطرح شده در بالا، توابعی در تقابل با یکدیگر می باشند (conflicting) بنابر این از ایده نقاط بهینه pareto در طول بهینه سازی استفاده نموده تا دسته جواب های مناسب را برای مسئله بدست آوریم.

در این پایان نامه یک روش جدید برای یافتن مکان خطا در شبکه ی توزیع با استفاده از مشابهت امپدانس خطا معرفی شده است. یافتن مکان خطا در چهار مرحله صورت می پذیرد: ابتدا، ولتاژ قبل و حین خطا توسط تجهیزات اندازه گیری نصب شده در برخی از نقاط شبکه دریافت می شود. در مرحله بعدی، با استفاده از ماتریس سه فاز امپدانس شبکه، جریان خطا متناسب با هرکدام از این افت ولتاژهای دریافتی محاسبه می شود. مرحله ی سوم، رابطه ی بین جریان خطا و امپدانس خطا برای هر یک از انواع خطا استخراج می شود و درنهایت، با توجه به مشابهت، امپدانس های خطای تخمین زده شده، یک شاخص خطا بدست می آید. بعلاوه، الگوریتم از یک پردازش کمکی برای بررسی امپدانس های خطای تخمین زده شده بهره مند شده است. روش پیشنهادی از تجهیزات اندازه گیری هوشمند و تجهیزات اندازه گیری فازور برای بدست آوردن فروافتادگی ولتاژ استفاده می کند. تولیدات پراکنده و بارها به عنوان امپدانس ثابت مدل سازی و سپس در ماتریس امپدانس سه فاز ملاحظه شده اند. روش پیشنهادی در شبکه ی توزیع تست 34 شینهی ieee ارزیابی شده همچنین در محیط pscad/emtdc شبیه سازی ها پیاده سازی شده است. نتایج عددی دقت بالای روش پیشنهادی را برای تمامی خطاها با مقاوم خطای مختلف تأیید می کند.

در این پایان‎نامه روشی جدید برای تعیین مکان خطا در خطوط انتقال سه ترمیناله ارائه شده است. این روش در دسته روش های مکان یابی مبتنی بر امواج سیّار طبقه بندی می‎شود. روش‎های پیشنهادی با استفاده از اطلاعات سنکرون از ابزارهای تبدیل s، hyperbolic s، time‎-time، wavelet و hilbert برای استخراج ویژگی های سیگنال‎های جریان و ولتاژ بهره گرفته‎اند. مطالعات شبیه‎سازی گسترده‎ای جهت ارزیابی عملکرد الگوریتم پیشنهادی با استفاده از نرم افزارهای pscad/emtdc و matlab انجام شده است.