هوش محاسباتی در مهندسی برق (سیستم های هوشمند در مهندسی برق)
سال:1395 | دوره:7 | شماره:1 |تعداد مقالات:7

در این مقاله یک برنامه ریزی بهینه برای شارژ/دشارژ باتری های ثابت مرکزی در شبکه توزیع ارائه شده است. این باتری ها نه تنها برای پیک سایی، بلکه برای کاهش انرژی تامین نشده نیز به کار می روند. همچنین تاثیر شارژ خودروهای برقی بر برنامه ریزی بهینه در نظر گرفته شده است. با استفاده از روشی احتمالاتی مبتنی بر شبیه سازی مونت کارلو، خودروها به صورت بارهای مصرفی مدلسازی می شوند و منحنی بار آنها با استفاده از مقادیر ارزش انتظاری استخراج می گردد. آنگاه برنامه ریزی بهینه باتری های ثابت در شبکه توزیع، با در نظر گرفتن منحنی بار خودروها، با استفاده از یک الگوریتم جستجوی ممنوع انجام می گیرد. برای نشان دادن تاثیر خودروها بر برنامه ریزی بهینه، مطالعات عددی بر روی یک شبکه توزیع نمونه با در نظر گرفتن ضریب های نفوذ مختلف خودروها انجام می شود. در این حالت، مشخصات شبکه توزیع و مکان باتری های ثابت نیز بر برنامه ریزی بهینه باتری ها تاثیرگذار است.

در این مقاله، یک روش جدید برای حل مسائل پخش بار اقتصادی با استفاده از الگوریتم ژنتیک مبتنی بر کدهای واقعی با جهش هوشمند پیشنهاد می شود. در روش پیشنهادی کنترل لازم بر روی مقادیر مجموع کروموزوم ها صورت می گیرد در نتیجه نیازی به استفاده از هزینه جریمه در حل مسئله پخش بار اقتصادی نخواهد بود. این روش بر روی الگوریتم ژنتیک کلاسیک جهت حل مسائل پخش بار اقتصادی غیر محدب پیاده شده است .روش پیشنهادی قابلیت تعمیم و پیاده سازی بر روی انواع مسایل بهینه سازی را دارد. روش پیشنهادی ضمن کاهش محدوده جستجو، تنها در محدوده منطقی و قابل قبول شروع به اکتشاف هزینه بهینه می نماید. برای نشان دادن کارایی و عملکرد روش پیشنهادی، حل مسئله پخش بار اقتصادی با انواع قیودها در سیستم های 6 ژنراتوره، 15 ژنراتوره و 40 ژنراتوره با استفاده از روش پیشنهادی صورت گرفته است. نتایج کار با نتایج سایر الگوریتم های پیشرفته تکنیکی مقایسه شده است که نشان دهنده برتری روش پیشنهادی نسبت به سایر روش ها می باشد.

در یک بازار برق واقعی، اطلاعات کاملی از رفتار رقبا در اختیار شرکت کنندگان بازار قرار ندارد. بدین ترتیب شرکت کنندگان بازار، تصمیم گیری های خود را بر مبنای اطلاعات موجود از قیمت بازار در گذشته انجام می دهند. در این مقاله، یک شبیه ساز جدید برای بازارهای همزمان انرژی و ذخیره چرخان ارائه می گردد که در آن فرآیند کسب تجربه و یادگیری شرکت کنندگان بازار با استفاده از یک روش یادگیری تقویتی مدلسازی شده است. مهمترین خصیصه این شبیه ساز، شبیه سازی یک بازار واقعی است که در آن تصمیم سازیهای عاملان بازار در شرایط اطلاعات ناکامل انجام می گیرد. با استفاده از این شبیه ساز، قیمت تسویه بازار با توجه به رفتار قیمت دهی شرکت کنندگان بازار در سطوح مختلف بار و/یا وقوع حوادث در شبکه محاسبه می گردد. تحلیل نتایج نشان می دهد که روش بکارگرفته شده، قابلیت تطابق استراتژی قیمت دهی را با شرایط مختلف شبکه قدرت و بازار برق بخوبی دارا می باشد.

در این مقاله، یک رهیافت مبتنی بر منطق فازی برای کنترل سامانه های تبدیل انرژی بادی کوچک در بازه وسیعی از سرعت باد ارائه شده است. سامانه مد نظر به یک توربین با پره های ثابت، ژنراتور سنکرون مغناطیس دائم داخلی و یکسو ساز PWM مجهز شده است. هدف از روش پیشنهاد شده، ردیابی توان بیشینه در سرعت های باد زیر سرعت باد نامی و دریافت توان نامی ژنراتور در سرعت های باد بالاتر از سرعت نامی است. برای کنترل ژنراتور از روش کنترل مستقیم گشتاور مبتنی بر مدولاسیون بردار فضایی موسوم به SVM-DTFC بهره گرفته شده است. گشتاور مرجع توسط یک کنترل کننده منطق فازی و با هدف ردیابی توان بیشینه تعیین شده است. از سوی دیگر یک روش جامع برای تعیین شار مرجع ارائه شده است که کارکرد ماشین بالاتر از سرعت محور نامی، محدود سازی گشتاور مرجع تولید شده و کاهش تلفات مسی را تضمین می کند. این اهداف توسط یک مسئله بهینه سازی غیرخطی بیان شده اند که به صورت عددی و نابرخط توسط روش SQP حل شده است. قابل ذکر است، قوانین کنترل کننده فازی به گونه ای تعیین شده است که نه تنها در زیر سرعت باد نامی ردیابی سریع و دقیقی را نتیجه دهد بلکه وقتی گشتاور مرجع توسط رهیافت تعیین شار مرجع محدود می شود. از افزایش بی دلیل گشتاور مرجع جلوگیری کند. به کمک اعمال ساختار کنترلی پیشنهاد به یک توربین10kW  تجاری شبیه سازی شده در محیط MATLAB/Simulink ، عملکرد ساختار کنترلی پیشنهاد شده ارزیابی شده است.

در این مقاله، مدل فرکانس بالای موتور القایی ارائه شده است. مقادیر پارامترهای این مدل فشرده با استفاده از الگوریتم ژنتیک تعیین و بهینه شده است. مدل و روش جدیدی برای تعیین پارامترهای معرفی شده است. در ابتدا محدوده ی تغییرات پارامترها بدست آمده و سپس با استفاده از الگوریتم ژنتیک مقدار دقیق و بهینه ی هر یک از پارامترها بدست آمده است. مدل ارائه شده در باند فرکانسی 100 Hz تا 30 MHz هم در مد مشترک و هم در مد دیفرانسیل از دقت بالایی برخوردار می باشد. مدل بدست آمده و بهینه شده با استفاده از الگوریتم ژنتیک، هم در دامنه و هم در فاز با نتایج حاصل از داده های آزمایشگاهی تطابق بالایی دارد. کمینه کردن مقدار مربع خطا، به عنوان تابع هدف الگوریتم ژنتیک استفاده شده است. مدل ارائه شده جهت پیش بینی تداخل الکترمغناطیسی و اضافه ولتاژ ترمینال موتور و جریان مد مشترک در موتور القایی تغذیه شده با کابل مناسب است.

با توجه به رشد روزافزون تکنولوژی و نیاز به انرژی، بشر به دنبال تولید انرژی هایی است که از آلودگی کمتری برخوردار باشند، بنابراین استفاده از انرژی باد به طور مداوم و به سرعت در چند دهه گذشته افزایش یافته است. امروزه یکی از مسائل چالش برانگیز برای مهندسین طراحی کنترلر برای سیستم های توربین بادی سرعت متغیر می باشد. در این مقاله استراتژی کنترل چندمتغیره برمبنای کنترلر پیش بین چند مدله، برای کنترل توان سیستم توربین بادی سرعت متغیر در سرعت باد کمتر از مقدار نامی ارائه شده است. در این ناحیه هدف اصلی دستیابی به توان ماکزیمم و کاهش بار برروی محور توربین می باشد. در ساختار کنترلی ارائه شده محدودیتهای سیستم در نظر گرفته شده است و برای مقابله با خواص غیرخطی سیستم از ساختار چندمدله استفاده شده است. برای نشان دادن عملکرد روش پیشنهادی، یک توربین 2MW در نظر گرفته شده است و نتایج شبیه سازی ارائه و مورد بررسی قرارگرفته شده اند.

در این مقاله یک مدل تحلیلی برای ژنراتور القایی اتصال سری ((SCIG پیشنهاد شده است. همچنین عملکرد SCIG و ژنراتور القایی معمولی (IG) به صورت آزمایشگاهی در حالت منفصل از شبکه مورد بررسی قرارگرفته و مقایسه شده اند. پس از معرفی ژنراتور القایی اتصال سری و حالات بهره برداری مختلف آن، یک مدل دینامیکی مناسب برای این ژنراتور ارائه شده است. نتایج آزمایشات انجام شده نشان می دهند ژنراتور القایی اتصال سری دارای برخی مشخصه های مشابه با ژنراتور القایی معمولی می باشد. اما SCIG دارای محدوده سرعت عملکرد وسیعتر و قابلیت بهره برداری در سطح ولتاژ بالاتر است. با توجه به این ویژگیها، می توان این ماشین را به عنوان یک کاندید برای نسل جدیدی از ژنراتورهای بادی معرفی کرد و از آن در نیروگاه های بادی با سرعت باد بالا بدون نیاز به جعبه دنده استفاده نمود.