دکتر علی درویش فالحی،
دوره ۱۱، شماره ۴ - ( ۱۲-۱۴۰۱ )
چکیده
این مقاله به منظور کاهش نوسانات ولتاژ لینک DC در سیستم تبدیل انرژی بادی سرعت متغیر مبتنی بر ژنراتور سنکرون مغناطیس دائم ارائه می شود. در لینک DC مربوط به PMSG از یک سیستم ذخیره‌سازی انرژی چرخ طیار متصل به ماشین القایی قفس سنجابی استفاده می شود. هدف بکارگیری از FESS کاهش نوسانات ظاهر شده در توان تزریقی به شبکه و تنظیم شارش توان است که از طریق ارسال/دریافت توان از FESS به هنگام بیشبود/کمبود توان شبکه صورت می پذرد. جهت بهبود عملکرد PMSG و کنترل ولتاژ لینک DC، کنترل کننده منطق فازی نوع II پیشنهاد می شود که مورد مطالعه و مقایسه با دو کنترل کننده کنترلر PI و منطق فازی نوع I قرار می گیرند. از مبدل متصل به شبکه به منظور کنترل مجزای توان اکتیو و راکتیو جهت بهره‌برداری در ضریب توان واحد استفاده می شود. مدل دینامیکی سیستم پیشنهادی با استفاده از نرم‌افزار MATLAB-Simulink شبیه‌سازی شده است و نتایج بدست آمده عملکرد مناسب کنترل کننده پیشنهادی را به اثبات می رساند.
مهدی ابوالحسن بیگی، دکتر سودابه سلیمانی، دکتر سید بابک مظفری، دکتر رضا شریفی،
دوره ۱۱، شماره ۴ - ( ۱۲-۱۴۰۱ )
چکیده
در این مقاله، طرح جامع مدیریتی بهره‌برداری از یک ریزشبکه چندگانه برپایه ملاحظات اقتصادی و زیست محیطی با تشکیل ائتلاف بین ریزشبکه ها با هدف افزایش سود بهره برداری ریزشبکه‌‌ها ارائه خواهد شد. مدل پیشنهادی به‌صورت یک مسأله بهینه‌سازی چندسطحی با رویکرد تئوری بازی فرمول‌بندی میشود. در سطح محلی، مسئله بهینه‌سازی دوهدفی زیست محیطی، اقتصادی برای هر ریزشبکه که بر پایه تولیدات توزیع‌پذیر و منابع مبتنی بر انرژی‌های تجدیدپذیر هستند، ارائه شده است. از آنجایی که مسئله برنامه‌ریزی برای بارهای الکتریکی و گرمایی اعمال گردیده، لذا در طرح مورد نظر حامل های انرژی از قبیل انرژی برق و سوخت مورد نیاز نیروگاهها در بهینه سازی لحاظ گردیده و باتوجه به نفوذ تولیدات پراکنده مبتنی بر انرژی های تجدیدپذیر دارای عدم قطعیت در توان خروجی در ریزشبکه، در ساختار پیشنهادی دو ابزار کاربردی جهت استفاده بهینه از این تجهیزات و افزایش سود بهره بردار ریزشبکه پیشنهاد می گردد، که ابزار اول استفاده بهینه از منابع ذخیره ساز انرژی و ابزار دوم بارهای پاسخگو و برنامه مدیریت این بارها در جهت نیل به اهداف بهره بردار ریزشبکه خواهد بود. در این تحقیق از الگوریتم اجماع ذرات و همچنین مدل سازی مبتنی بر نظریه بازی به منظور بهینه سازی استفاده شده است، شبیه سازی با استفاده از نرم افزار گمز انجام و نتایج آن با پیاده سازی فضای همکاری و تشکیل ائتلاف میان ریزشبکه ها و شبکه توزیع، هزینه های نهایی مجموعه را به میزان قابل توجهی کاهش داده است.
احسان اکبری،
دوره ۱۱، شماره ۴ - ( ۱۲-۱۴۰۱ )
چکیده
با توجه به توسعه روز افزون صنعت برق و رشد تقاضای مصرف، استفاده از منابع انرژی‌های پاک رو به افزایش است. در این راستا استفاده از انرژی‌های بادی به عنوان یک منبع پاک و رایگان جهت تولید انرژی الکتریکی در حال گسترش روز افزون بوده و بر طبق پیش‌بینی‌ها تا سال ۲۰۳۰ میلادی ۲۰% کل انرژی جهان از طریق باد بدست خواهد آمد. ولی علاوه‌بر تمامی مزایای انرژی‌های بادی استفاده از آنها به صورت توربین بادی در شبکههای برق به منظور تامین توان مورد نیاز میتواند یک عامل منفی از دید پایداری در سیستم‌های قدرت محسوب شود. هدف از این مقاله بکارگیری روش کنترل پیش‌بین مبتنی بر توابع لاگر جهت بررسی پایداری سیگنال کوچک یک شبکه ترکیبی، شامل ژنراتورهای سنکرون، مزارع بادی و جبران‌ساز موازی STATCOM میباشد. در این روش با بکارگیری توابع لاگر، زمان محاسباتی در کنترل پیش‌بین مبتنی بر مدل کاهش داده شده است، به طوریکه می‌توان دقت در ردیابی سیگنال‌های کنترلی را بالا برد و پایداری سیستم را بهبود بخشید. روش مطرح شده برای کنترل توان‌های اکتیو و راکتیو در مبدل سمت روتور مربوط به DFIG و نوع جبران‌ساز مورد استفاده به‌گونه‌ای انجام شده است تا با اعمال سوئیچینگ مناسب در اینورتر مربوطه بتوان عملکرد سیستم قدرت را افزایش داد. نتایج شبیه‌سازی با استفاده از نرم افزار متلب در حوزه زمان مورد ارزیابی قرار گرفته است و برتری آن در راستای بهبود میرایی نوسانات سیستم قدرت به وضوح نشان داده شده است.
دکتر هاجر باقری طولابی، دکتر افشین لشکرآرا،
دوره ۱۱، شماره ۴ - ( ۱۲-۱۴۰۱ )
چکیده
بازآرایی شبکههای توزیع برق، یکی از اقدامات دوره ای مهم در مرحله بهره‌برداری در شبکههای قدرت میباشد. با استفاده از بازآرایی مناسب می توان ابعاد مختلف کیفیت توان را با کمترین هزینه ارتقا بخشید. در این مقاله عملیات بازآرایی با استفاده از الگوریتم جدید همزیستی موجودات زنده و با بهره گیری از تابع هدفی چند منظوره جهت کاهش تلفات، نامتعادلی بار و بهبود پروفیل ولتاژ پیشنهاد شده است. از تئوری درخت پوشا جهت بررسی وضعیت درختی (شعاعی) سیستم توزیع و اتصال همه ی بارها به شبکه پس از بازآرایی استفاده شده است. با توجه به اینکه توابع هدف، واحدهای سنجش مشابه ندارند، از یک سیستم فازی همگن کننده اهداف نیز بهره گرفته شده است. برنامه مورد نظر بر روی یک شبکه تست نمونه واقعی ۱۱/۴ کیلو ولت ۱۱ فیدره ۹۵ باسه آزمایش شده است. نتیجه نهایی نشان دهنده عملکرد موفق الگوریتم پیشنهادی در ارائه توپولوژی جدیدی برای شبکه توزیع همراه با تلفات کمتر، بار متعادل‌تر و پروفیل ولتاژ بهتر برای سیستم تست مورد نظر میباشد.
دکتر محمد جعفری فر،
دوره ۱۲، شماره ۱ - ( ۳-۱۴۰۲ )
چکیده
مولدهای فشرده سازی شار مارپیچی و مارپیچی دو طبقه در چند دهه اخیر به طور گسترده برای تولید پالس های جریان بسیار قوی در صنایع مختلف مورد استفاده قرار گرفته اند. به منظور طراحی دقیق و بهینه این نوع مولدها، نیاز به محاسبه پارامترهای الکتریکی آنها بر حسب زمان می باشد. از بین این پارامترهای الکتریکی، محاسبه اندوکتانس های خودی و متقابل سیم پیچ ها اهمیت زیادی دارد زیرا باعث کاهش هزینه های طراحی و ساخت خواهد شد. در این مقاله محاسبه پروفایل اندوکتانس خودی و متقابل مولد مارپیچی دو طبقه با حضور آرمیچر و در نظر گرفتن دینامیک آن با استفاده از روش عددی سه بعدی انجام شده است. برای این منظور معادلات ماکسول حاکم بر سیستم در بخش های مختلف بیان شده و سپس با استفاده از نرم افزار کامسول این معادلات حل شده و اندوکتانس ها بر حسب زمان به دست آمده اند. به منظور اعتبار سنجی نتایج به دست آمده، یک برنامه کامپیوتری در محیط MATLAB بر اساس روش محاسبه فیلمانی نوشته شده و نتایج مقایسه شده اند.
احسان اکبری،
دوره ۱۲، شماره ۱ - ( ۳-۱۴۰۲ )
چکیده
وقوع خطا در میکروگریدهای دارای منابع مختلف همواره به عنوان یکی از چالش‌های مهم در پژوهش‌های مختلف بررسی شده است. نحوه تشخیص خطا و جبران سازی افت ولتاژ ناشی از وقوع خطا در این سیستم‌ها به منظور پایدار ماندن شبکه و عدم خسارت به سیستم قدرت به‌عنوان دو عامل مهم در این پژوهش‌ها مطرح می‌باشند. ساختار پیشنهادی این مقاله، یک سیستم ترکیبی بادی-خورشیدی-ذخیره‌ساز با قابلیت عبور از خطا میباشد که نوسانات توان خروجی و افت ولتاژ در سیستم را که به واسطه خطا ایجاد میگردد کاهش می‌دهد. در توپولوژی پیشنهادی، سیستم خورشیدی از طریق مبدل DC-DC به DFIG متصل میشود، به این ترتیب نیاز به اینورتر مخصوص برای سیستم خورشیدی را از بین برده و هزینه را کاهش می‌دهد. در این مقاله نتایج حاصل از شبیه‌سازی بررسی شد. در زمان ۰,۳ ثانیه که افت ولتاژ ناگهانی صورت می‌گیرد، توان اکتیو کاهش پیدا میکند اما توان راکتیو به دلیل جبرانسازی خطای ایجاد شده افزایش مییابد. با وقوع خطا و افت ناگهانی ولتاژ در سیستم، توربین بادی به حالت ناپایداری نرسیده و افزایش ناگهانی گشتاور رخ نداده است و سیستم کنترلی به خوبی عمل کرده است. بنابراین در این پژوهش، سیستم پیشنهادی به خوبی توانسته علاوه بر تشخیص خطا، جبرانسازی افت ولتاژ را از طریق تثبیت ولتاژ لینک DC و تزریق توان راکتیو به منظور بهبود افت ولتاژ انجام دهد. لازم به ذکر میباشد که کلیه شبیه‌سازی‌ها در نرم‌افزار متلب/ سیمولینک انجام شده است.
علی کوچ پی ده، دکتر محمد تبریزیان، حمیدرضا شاهمیرزاد،
دوره ۱۲، شماره ۱ - ( ۳-۱۴۰۲ )
چکیده
خطوط انتقال انرژی الکتریکی در حالت بی‌باری دارای مشکلاتی نظیر افزایش ولتاژ در انتهای خط و کاهش پایداری و در حالت بارداری مشکلاتی مانند افت ولتاژ و کاهش ظرفیت قابل انتقال و در مواردی مشکل ناپایداری ولتاژ، نوسانات توان و ناپایداری گذرا در اثر اختلالات را در بردارد که این مشکلات با افزایش طول خطوط انتقال شدت مییابد. جهت حل این مشکلات باید ولتاژ و توان‌های اکتیو و راکتیو بصورت لحظه‌ای کنترل گردند. جهت کاهش تلفات خطوط و افزایش ظرفیت انتقال انرژی و همچنین بهبود قابلیت اطمینان و حفظ پایداری ولتاژ، امروزه استفاده از تجهیزات ادوات فکت(FACTS( در سطح دنیا در حال گسترش بوده و جهت چشم‌انداز آینده شبکه سراسری برق ایران نیز قابل مطالعه و پیشنهاد است. در این مقاله مدل کامل تری مبتنی بر وزن دهی و رتبه بندی حالت های وقوع پیشامدهای احتمالی مختلف به طور همزمان و مکان یابی بهینه دو نمونه از این ادوات شامل جبران سازی سری کنترل شده با تریستور)TCSC( و جبران ساز توان راکتیو استاتیک)SVC( جهت بهبود قابلیت انتقال موجود (ATC)، درشبکه قدرت ۱۴-باسه با روش بهینه سازی علف های هرز مهاجم (IWO) پیشنهاد و سپس نتایج آن با سایر روش های بهینه سازی مقایسه و ارزیابی شده است.
محمدرضا قاسم زاده، دکتر فرامرز فقیهی، دکتر سید بابک مظفری،
دوره ۱۲، شماره ۱ - ( ۳-۱۴۰۲ )
چکیده
امروزه نقش انرژی الکتریکی در ایجاد رفاه اجتماعی و توسعه صنعتی جوامع بشری بر کسی پوشیده نیست. در سال های اخیر قوانین جامع و کاملی برای تولید و عرضه این انرژی در بازار، تدوین و اجرا شده است. آنچه در این میان بیش از پیش نمود پیدا می کند دغدغه مهندسان این عرصه برای تولید، انتقال و عرضه بی وقفه انرژی الکتریکی است. استفاده از تجهیزات کارآمد با قابلیت اطمینان بالا مهندسان را به کاربرد پست های عایق گازی در شبکه های انتقال و توزیع سوق داده است. استفاده از عایق گازی ضمن کوچک سازی ابعاد، موجب کاهش در هزینه های حمل و نقل و زمان نصب و راه اندازی این تجهیزات شده است. اگرچه تجهیزات عایق گازی به دلیل تکنولوژی ساخت و عایقبندی خاص، نیازمند به حداقل تعمیرات هستند، اما با بالا رفتن عمر این تجهیزات، قابلیت اطمینان و کارکرد صحیح آنها کاهش می یابد. نقصی که اغلب با گذشت زمان در این تجهیزات رخ می دهد ، تخلیهجزیی است. این رخداد نهایتا منجر به پدیده شکست عایقی می شود که کمیتی مهم در ارزیابی شرایط عایق محسوب می شود. در این مقاله مطالعات مربوط به عوامل موثر بر شکست عایقی پست های عایق گازی و روش های تشخیص به موقع آن، بر مبنای بهرهمندی از مقالات و تحقیقات موجود، انجام پذیرفته است.
دکتر سیدمجتبی حسینی بافقی، دکتر حمیدرضا اکبری، دکتر سیدامین سعید،
دوره ۱۲، شماره ۱ - ( ۳-۱۴۰۲ )
چکیده
مدل شبکه نردبانی به عنوان یک مدل گذرای سریع سیم‌پیچ جهت مطالعات پدیده‌های گذرای سریع و در فرکانسهای بالا معرفی شده است. در این مطالعه، مدل عایق سیم‌پیچ از شبکه نردبانی تفکیک شده و تمامی روابط مداری مربوط به این مدل بازنویسی میشوند. پارامترهای الکتریکی عایق به روش جایگزینی در مدار تشدید محاسبه میشود. سیم‌پیچ‌های یک فاز از ماشین القایی kv ۶ به کمک مدل پیشنهادی طراحی و با شبیه‌سازی در نرم افزار انسیس ماکسول۲، شکل موج توزیع ولتاژ، ضریب تلفات عایقی و همچنین تلفات عایقی در نقاط مختلف سیم‌ییچ نشان داده میشود. در ادامه شکل موج توزیع ولتاژ گره‌ها، جریان عبوری از کویل‌ها، ولتاژ روی کویل‌ها و توان تلفاتی در کویل‌ها توسط دو مدل کلاسیک شبکه نردبانی و مدل پیشنهادی به مقایسه گذاشته میشود. در این مطالعه با توجه به تفکیک تلفات عایقی از تلفات سیم‌پیچ در گذراهای سریع و در فرکانسهای بالا، مدل پیشنهادی میتواند به صورت یک ابزار مناسبی جهت رسیدن به پاسخ‌های دقیق‌تر پدیده‌های گذرای سریع مورد استفاده قرار گیرد.مدل شبکه نردبانی به عنوان یک مدل گذرای سریع سیم‌پیچ جهت مطالعات پدیده‌های گذرای سریع و در فرکانسهای بالا معرفی شده است. در این مطالعه، مدل عایق سیم‌پیچ از شبکه نردبانی تفکیک شده و تمامی روابط مداری مربوط به این مدل بازنویسی میشوند. پارامترهای الکتریکی عایق به روش جایگزینی در مدار تشدید محاسبه میشود. سیم‌پیچ‌های یک فاز از ماشین القایی kv۶ به کمک مدل پیشنهادی طراحی و با شبیه‌سازی در نرم افزار انسیس ماکسول، شکل موج توزیع ولتاژ، ضریب تلفات عایقی و همچنین تلفات عایقی در نقاط مختلف سیم‌ییچ نشان داده میشود. در ادامه شکل موج توزیع ولتاژ گره‌ها، جریان عبوری از کویل‌ها، ولتاژ روی کویل‌ها و توان تلفاتی در کویل‌ها توسط دو مدل کلاسیک شبکه نردبانی و مدل پیشنهادی به مقایسه گذاشته میشود. در این مطالعه با توجه به تفکیک تلفات عایقی از تلفات سیم‌پیچ در گذراهای سریع و در فرکانسهای بالا، مدل پیشنهادی میتواند به صورت یک ابزار مناسبی جهت رسیدن به پاسخ‌های دقیق‌تر پدیده‌های گذرای سریع مورد استفاده قرار گیرد.
دکتر ابراهیم سالاری، سجاد سبزی،
دوره ۱۲، شماره ۱ - ( ۳-۱۴۰۲ )
چکیده
در این مقاله یک نمونه از مبدّل های DC/DC افزاینده که دارای ضریب بهره بالاتری نسبت به مبدّل های افزاینده کلاسیک است برای استفاده در سیستم های فتوولتائیک معرفی می شود. سادگی ساختار، استفاده از تنها یک کلید نیمه هادی قابل کنترل، ارتباط مستقیم بین منبع ورودی و بار، بهره ولتاژ مناسب و عملکرد مطلوب در ردیابی حداکثر توان از جمله مزایای ساختار پیشنهادی می باشد. از مهمترین ویژگی های ساختار پیشنهادی می توان به سری قرار گرفتن خازن خروجی و منبع اصلی اشاره کرد و به عبارتی منبع ولتاژ برای تغذیه بار مسیر کوتاه تری را نسبت به مبدّل های افزاینده مرسوم پیش رو دارد. تحلیل های تئوری برای بررسی عملکرد و طراحی مدار قدرت در وضعیت هدایت پیوسته ارائه شده است. برای تائید عملکرد مطلوب در سیستم فتوولتائیک، نتایج شبیه سازی در نرم افزار MATLAB/SIMULINK مورد ارزیابی قرار گرفته اند. همچنین یک نمونه آزمایشگاهی ۱۰۰ وات از مبدل ارائه شده ساخته شد.
احسان زراسوندی حسینی، دکتر ابراهیم آقاجری، دکتر سید محمدصادق غیاثی،
دوره ۱۲، شماره ۲ - ( ۶-۱۴۰۲ )
چکیده
امروزه توجه جهانی به سمت تولید انرژی از طریق منابع تجدیدپذیر به ویژه انرژی خورشیدی جلب شده است. شرایط سایه جزئی مسائل چالش برانگیزی را برای ردیابی نقطه حداکثر توان ایجاد کرده است که شامل گرفتار شدن در نقاط حداکثر توان محلی، زمان ردیابی کند و نوسانات در توان تولید شده در طول زمان ردیابی است. بنابراین محققان به‌منظور غلبه بر مشکلات مربوط به شرایط سایه و مقابله با پیک‌های محلی، تکنیک‌های ترکیبی متنوعی مبتنی بر کنترل‌کننده‌های فازی و الگوریتمهای فراابتکاری ارائه کرده‌اند. در میان الگوریتمهای فراابتکاری، بهینه‌سازی ازدحام ذرات و الگوریتم گرگ خاکستری به دلیل اجرای آسان، سادگی و بار محاسباتی کم، از رایج‌ترین روشهای بهینه‌سازی هستند. ولی اشکال این الگوریتمها سرعت همگرایی کم و مشکل در تنظیم پارامترهای خودشان است و ممکن است تحت تغییرات سریع تابش خورشیدی و شرایط سایه در پیک‌های محلی گرفتار شوند. برای مقابله با این مشکلات در این پژوهش یک ساختار ترکیبی جدید مبتنی بر کنترل‌کننده فازی نوع دو و الگوریتم جستجوی سنجاب به‌کار گرفته شده است. کنترل‌کننده فازی نوع دو بجای کنترل کننده فازی معمولی استفاده شده است و بوسیله‌ی الگوریتم جستجوی سنجاب که بجای الگوریتم گرگ خاکستری به‌کار گرفته شده است، بهینه‌سازی و تنظیم میگردد. در این ساختار با اعمال چهار الگوی تابش، تأثیرگذاری کنترل‌کننده پیشنهادی مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج شبیه‌سازی در نرم افزار متلب نشان می‌دهد که بازده روش پیشنهادی بطور میانگین حدود ۹۹% است و استفاده از روش پیشنهادی نسبت به عدم استفاده از آن موجب کاهش زمان نشست در حدود ۳۶%، افزایش سرعت ردیابی حداکثر توان و کاهش نوسانات توان میگردد.
وهاب درفشدار، دکتر محمد تبریزیان، حمیدرضا شاهمیرزاد،
دوره ۱۲، شماره ۲ - ( ۶-۱۴۰۲ )
چکیده
در حال حاضر برخی از شبکههای برق دنیا، به دلیل عدم مدیریت انرژی مناسب و عدم کاربرد ذخیره‌سازها، قدری ناکارآمد بوده و لذا نیروگاهها برای حفظ کیفت توان، ناگزیر به تولید بیشتر هستند. در صورت استفاده از ذخیره‌سازها در شبکه برق، نیاز به ساخت نیروگاه‌های بزرگ کاهش یافته و پایداری شبکه بهبود مییابد و در نتیجه بسیاری از این ناکارآمدی‌ها برطرف خواهد شد. با استفاده از ذخیره سازها مصرف‌کنندگان ترغیب میشوند تا با مدیریت بهینه مصرف خود، در ساعات پیک به شبکه برق فروخته و سبب افزایش پایداری شبکه شده و بهره بردار شبکه نیز در ساعات اوج مصرف، کمبود توان شبکه را از طریق نزدیک‌ترین ذخیره‌ساز جبران نماید که به دلیل نزدیکی ذخیره‌ساز به مصرف‌کننده کمترین تلفات را در خط انتقال خواهیم داشت. در این مقاله، با پیشنهاد مسأله بهینه سازی چندهدفه دوسطحی فازی برای مدل سازی برنامه ریزی سیستم‌های ذخیره انرژی(ESS) در شبکه های توزیع فعال(ADS) تأثیر راهبرد بهره برداری بهینه ESS تحلیل گردیده و از شبکه توزیع اصلاح شده ۳۳ باسه استاندارد IEEE برای بررسی قابلیت پیاده سازی و کارایی مدل پیشنهادی استفاده شده است.
عبدالغفار معماریان، دکتر مجید دلشاد، دکتر سید مهدی سجادیه،
دوره ۱۲، شماره ۲ - ( ۶-۱۴۰۲ )
چکیده
در این مقاله یک مبدل بسیار کاهنده با کلیدزنی در ولتاژ صفر ارایه گردیده است که از تکنیک سلف تزویج شده و خازن سری برای کاهش بهره استفاده شده است. بنابراین استرس ولتاژ روی سوییچها کاهش مییابد. مدار کمکی حداقل تعداد المان را دارا است از طرفی کلید کمکی نیز بصورت ZV کلیدزنی میگردد و مشکل بازیابی معکوس دیود هرزگرد نیز حل شده است. انرژی سلف نشتی در خازن C تخلیه میشود و به نحو مناسبی به خروجی منتقل میگردد. در نتیجه خازن C نه تنها انرژی سلف نشتی را جذب میکند بلکه موجب کاهش بیشتر بهره ولتاژ نیز میگردد. از آنجاییکه سوییچها بصورت مکمل کلیدزنی میشوند پیاده سازی مدار کنترل آن ساده است. نتایج شبیه سازی بیانگر افزایش راندمان به میزان ۴ درصد نسبت به نمونه سوییچینگ سخت میباشد. همچنین برای تایید درستی تحلیلهای تئوری مبدل بسیار کاهنده پیشنهادی، مبدل طراحی و یک نمونه عملی ۵۰ وات از آن ساخته شده است.
سجاد سبزی، دکتر ابراهیم سالاری،
دوره ۱۲، شماره ۲ - ( ۶-۱۴۰۲ )
چکیده
اینورترهای چندسطحی زنجیرهای برای سیستم‌های پیشرفته مانند تبدیل انرژی، سیستم های انتقال انعطاف پذیر، درایو و غیره جذابیت زیادی دارند. از مهمترین ویژگی های اینورترهای چند سطحی می توان به تولید موج‌های با کیفیت بالا، قابلیت ماژولاریته، عملیات بدون ترانسفورماتور، قابلیت تغییر ولتاژ و جریان، و عملکرد در ولتاژهای بالا اشاره نمود. با این حال، اینورترهای چند سطحی معایبی دارند، این معایب معمولاً به دلیل حضورتعداد بالایی از اجزاء بویژه کلیدهای نیمه هادی قدرت است. در چند سال اخیر، پیشنهاد اینورترهای چند سطحی جدید با تعداد کمتری از اجزاء یکی از مهمترین موضوعات مورد بحث در مجامع دانشگاهی سیستم قدرت بوده است. هدف اصلی این مقاله، خلاصه کردن و مقایسه ساختارهای چند سطحی زنجیرهای جدید با تعداد کمتری از اجزاء براساس مزایا، معایب و ساختار آنها است. اینورترهای چند سطحی زنجیرهای در یک دسته بندی به دو دسته متقارن و نامتقارن تقسیم بندی میشوند که در این مطالعه هر دو گروه بررسی خواهند شد. برای تایید عملکرد بهینه اینورترهای چند سطحی، نتایج شبیه سازی در نرم افزار MATLAB/SIMULINK ارزیابی شده است.
شهریار شیردل، دکتر مزدک تیمورتاشلو، دکتر محمد محمدیون، دکتر عبدالرضا علوی قره باغ،
دوره ۱۲، شماره ۲ - ( ۶-۱۴۰۲ )
چکیده
با توجه به کاربرد گسترده موتورهای الکتریکی در صنایع گوناگون، بررسی شرایط و تشخیص ایراد احتمالی آن در مراحل اولیه یکی از مهمترین اهداف تجهیزات هوشمند پایش موتورهای صنعتی در کارخانه‌‌های مدرن میباشد. بلبرینگ‌‌ها از جمله قطعات مکانیکی هستند که رخداد ایراد در آنها حین کار متداول است. ایرادات مکانیکی موتور الکتریکی به صورت لرزش در موتور خود را نشان می‌دهند که این امر میتواند به تشخیص ایراد رخ داده خصوصا در مراحل اولیه کمک کند. علاوه بر آن نویز موجود در محیط‌‌های صنعتی نسبت به سایر سیگنال‌‌ها معمولاً تاثیر کمتری بر لرزش می‌گذارد، زیرا لرزش مستقیما از بدنه موتور ویا پایه آن استخراج میگردد. با توجه به این توضیح در این تحقیق یک روش تشخیص ایراد یاتاقان با استفاده از تبدیل موجک سیگنال لرزش در موتورهای القایی پیشنهاد شده که میتواند با دقت بسیار بالا، ایراد را شناسایی کند. روش پیشنهادی در نرم‌افزار Matlab پیاده سازی شد و نتیجه به دست آمده از آن روی داده‌های لرزش در دو پایگاه داده مختلف، با آخرین مقالات این حوزه مقایسه و بر اساس معیارهایی مانند دقت و صحت کارایی روش پیشنهادی اثبات و مزایای آن مانند سرعت بالا، محاسبات کم و مقاوم بودن آن در برابر نویز محیط نیز نشان داده شد.
عاطفه حسینی، دکتر جواد مشایخی فرد، باقر مهذبی،
دوره ۱۲، شماره ۲ - ( ۶-۱۴۰۲ )
چکیده
طراحی و کنترل سیستم های قدرت با وجود پایداری و قابلیت اطمینان انجام می پذیرد. فرکانس به عنوان یکی از متغیرهای مهم برای تثبیت سرعت بارهای موتوری استفاده می شود. با توجه به نقش حیاتی توربین های گازی در تولید برق بدون اثر مخرب بر محیط زیست دراﻳﻦ مقاله با استفاده از مدل روون برای سیستم قدرت فرکانس متغیر، به بررسی کنترل بار- فرکانس با حلقه کنترل ثانویه پرداخته شده است. برای این منظور طراحی توسط تابع تبدیل و فضای حالت انجام شده است. ابتدا کنترل کننده کلاسیک PID با بهره گیری از الگوریتم های CHR و CC به منظور افزایش سرعت سیستم، حذف اثر اغتشاش و کاهش حداکثر فراجهش طراحی شده است. سپس کنترل کننده بهینه خطی LQR استفاده شده است. در نهایت با توجه به وجود عدم قطعیت و اغتشاش، کنترل کننده مقاوم H۲/H∞ به منظور تحقق سه شرط عملکرد نامی، پایداری مقاوم و کاهش اغتشاش مورد توجه قرار گرفته است. به کمک نرم افزار متلب، نتایج بدست آمده با / بدون حضور اغتشاش بررسی و مقایسه گردیده است. نتایج شبیه سازی ها، در بین تمام روشهای کنترلی مورد بررسی، موفقیت روش پیشنهادی کنترل مقاوم H۲/H∞ از لحاظ سرعت همگرایی و دامنه نوسانات را نشان می دهد.
مجتبی خدادادی، دکتر افشین لشکرآرا،
دوره ۱۲، شماره ۳ - ( ۹-۱۴۰۲ )
چکیده
پخش بار اقتصادی برای سیستم های قدرت با هدف بهینه سازی کل هزینه تولیدی برای واحدهای فعال موجود در شبکه قدرت، از مهم ترین مباحث برای سیستم های مدرن امروزی می باشد. به بیانی دیگر هدف از مسئله پخش بار اقتصادی، برنامه ریزی بهینه و مناسب برای واحدهای تولیدی با در نظر گرفتن عوامل و محدودیت های غیرخطی موجود در شبکه قدرت و واحدهای تولیدی می باشد. و نقش بسیار مهمی را در بهره برداری اقتصادی از سیستم های قدرت ایفا می کند حل مسئله بهینه سازی پخش باراقتصادی به دلیل ابعاد عظیم تابع هدف غیرخطی، محدودیتها و قیود مختلف دارای پیچیدگی های فراوانی می باشد. با این حال استفاده از الگوریتمهای بهینه سازی و هوش مصنوعی در حل این مسئله به کار گرفته شده است. در این تحقیق بنا به استفاده از الگوریتم جدیدی با عنوان جستجو و نجات ، که براساس رفتار فردی و گروهی انسان‌ها در جستجوی فرد یا گروهی که دچار حادثه و یا گم شده‌اند مدلسازی شده است. این الگوریتم قدرت زیادی در حل مسائل با قیود بالا دارد که میتواند از بهینههای محلی صرف نظر کند برای تایید روش پیشنهادی در مینیمم سازی هزینه و آلودگی شبیه سازی در محیط نرم افزاری ( MATLAB ) روی شبکههای آزمایشی ( ۳ ، ۶ ، ۱۰) واحده انجام شده است و نتایج شبیه سازی بدست آمده از الگوریتم پیشنهادی نشان می دهند که دقت و سرعت پیدا کردن جواب‌ها با این روش بهبود یافته است.
محمود اکبری، دکتر محمد تبریزیان، حمیدرضا شاهمیرزاد،
دوره ۱۲، شماره ۳ - ( ۹-۱۴۰۲ )
چکیده
یکی از دستاوردهای تجدیدساختار صنعت برق، ایجاد فضای رقابتی در بخش تولید برق بوده که در آن مجموعهای از واحدهای تولید مقیاس کوچک به همراه بارها و شبکه تحت پوشش که توسط یک نهاد معین اداره می شود و به نیروگاه مجازی موسوم است، می تواند در بازار عمده فروشی انرژی و ذخیره چرخان حضور فعال داشته باشد. در این مقاله، چارچوب جدیدی برای برنامه ریزی راهبرد بهینه مشارکت نیروگاه های مجازی در بازارهای انرژی و ذخیره ارائه می شود و در آن قیمت های برق بازار عمده فروشی، خرده فروشی، ذخیره مورد نیاز و دوره زمانی از جمله پارامترهای مهم هستند. جهت حل مسئله بهینه سازی حاصله، از الگوریتم وراثت(ژنتیک) استفاده شده است. عدم قطعیت های حاکم بر قیمت عمده فروشی و پیش بینی نیاز مصرف در منطقه تحت پوشش نیروگاه مجازی در نظر گرفته شده و برای مدل سازی آنها به ترتیب از توابع توزیع احتمال نرمال لگاریتمی و نرمال استفاده شده و جهت تحقق پارامترهای غیرقطعی از روش شبیه سازی مونت کارلو استفاده شده است. نتایج شبیه سازی این مقاله که توسط نرم افزار متلب صورت گرفته است، نشان می دهد که روش پیشنهادی ابزار توانمند و مناسبی جهت تدوین راهبرد بهینه پیشنهاددهی تولید نیروگاه مجازی در بازار برق با در نظر گرفتن عدم قطعیت های واحدهای بادی و خورشیدی و همچنین تعامل مناسب با مصرف کنندگان با ملاحظه پاسخگویی بار است.
سید میلاد دهون، دکتر بابک مظفری، دکتر سودابه سلیمانی مورچه خورتی، دکتر حسین محمدنژاد شورکائی، دکتر مهرنوش وطنی،
دوره ۱۲، شماره ۳ - ( ۹-۱۴۰۲ )
چکیده
توزیع اقتصادی در بهره برداری از سیستم قدرت مدرن اهمیت زیادی دارد. تقاضای سیستم از نظر اقتصادی بین ژنراتورهای چند ناحیه ای مختلف با در نظر گرفتن تمام محدودیتها، باید اختصاص یابد. توزیع اقتصادی بار در چند ناحیه (MAED) می تواند چندین محدودیت را به طور همزمان برآورده کند. در این راستا، استفاده از الگوریتم ها می تواند کمک کننده باشد. این مطالعه با هدف تعیین توزیع توان اقتصادی غیر متمرکز در سیستم انتقال با کمک الگوریتمهای گرگ خاکستری و اسب وحشی انجام شد. در این مطالعه، از الگوریتمهای گرگ خاکستری و اسب وحشی در نرم‌افزار MATLAB به صورت ترکیبی با کمک سیستم منطق فازی بمنظور دست یافتن به بهترین برنامه تولید نیروگاهها برای یک دوره ۲۴ ساعته در حضور خطوط انتقال HVDC و HVAC استفاده شد. نتایج این مطالعه در شبکه IEEE ۱۱۸ BUS نشان داد که الگوریتمهای گرگ خاکستری و اسب وحشی با در نظر گرفتن بار نقطه‌ای نتایج رضایت بخشی برای کاهش تلفات و هزینههای تولید توانستند بدست آورند. بنابراین، استفاده از این الگوریتمها برای بهبود دادن توزیع توان اقتصادی غیر متمرکز در سیستم انتقال پیشنهاد می شود.
سیده مهسا سرحدی، دکتر سودابه سلیمانی، دکتر سید بابک مظفری،
دوره ۱۲، شماره ۳ - ( ۹-۱۴۰۲ )
چکیده
در این مقاله، مدیریت انرژی با تمرکز بر تاب آوری چندین ریز شبکه مورد بررسی قرار می‌گیرد. به این منظور، یک مدل مبتنی بر نظریه بازی سه سطحی برای مدیریت انرژی ریز شبکه طراحی شد. در این مدل، ائتلافی بین ریزشبکه ها برای رسیدن به مدیریت انرژی جمعی بهینه با در نظر گرفتن مفهوم تاب آوری شکل می‌گیرد. ابتدا یک مسئله دوسطحی از دیدگاه اپراتور مرکزی برای تعیین میزان بهینه مبادله انرژی بین شبکه اصلی و چندین ریز شبکه مطرح می شود. مدل دوسطحی پیشنهادی به عنوان یک مسئله برنامه‌ریزی ریاضی با محدودیت‌های تعادلی (MPEC) مطرح شد. در مسئله دوسطحی،یک مسئله بهینه‌سازی از دیدگاه کلی ائتلاف مطرح میشود. بنابراین، کمینه کردن هزینه عملیاتی کل ائتلاف به عنوان تابع هدف در نظر گرفته میشود. همچنین، سطح پایین مسئله نیز از دیدگاه هر ریزشبکه مدلسازی میشود. برای مدلسازی مسئله مدیریت انرژی با تمرکز بر تاب آوری، امکان قطع ارتباط احتمالی بین ائتلاف و شبکه اصلی بر اساس سناریوها مدلسازی میشود. پس از حل مسئله MPEC و تعیین تبادل انرژی، ریزشبکه های محلی از نظر اپراتور محلی در سطح سوم به صورت جداگانه عملیاتی میشوند و وضعیت عملیاتی واحدهای الکتریکی و سیستم‌های ذخیره‌سازی انرژی تعیین میشود. نتایج شبیه‌سازی‌ها با نرم افزار GAMS نشان می‌دهد که با استفاده از روش پیشنهادی در این مقاله، با در نظر گرفتن سیستم‌های ذخیره‌سازی انرژی، بار قطع شده و همچنین هزینه عملیاتی در حالت تاب آور برابر با حالت عادی خواهد بود. همچنین مطالعات نشان می‌دهد که با استفاده از مدل سه سطحی پیشنهادی، کل هزینه تا حدود ۵/۷ درصد در حالت عادی و حدود ۷ درصد در حالت تاب آوری نسبت به مدل دوسطحی سنتی کاهش مییابد.
