مهندسی برق و مهندسی کامپیوتر ایران، الف- مهندسی برق
سال:1397 | دوره:16 | شماره:4 |تعداد مقالات:8

شبکه قدرت فعلی اشکالات زیادی دارد. اخیراً یک شبکه جدید و هوشمند برای رفع کاستی های شبکه فعلی معرفی شده که از آن با عنوان شبکه هوشمند انرژی یاد می شود. شبکه هوشمندی که بخواهد شبکه قدرت را به طور کارامدی مدیریت کند، به یک زیرساخت مخابراتی برای برقراری ارتباط بین اجزای شبکه نیاز دارد. فناوری مخابراتی رادیو شناختگر به منظور بهره برداری کارامدتر از منابع طیفی رادیویی معرفی شده است. مسیریابی در این شبکه ها باید توسط پروتکلی انجام شود که در مقابله با مشکلات ایجادشده توسط رادیو شناختگر گذردهی را حداکثر کند و تأخیر بسته ها در آن حداقل و مناسب کاربرد شبکه هوشمند انرژی باشد. CORPL به عنوان پروتکلی که بخشی از این اهداف را محقق می سازد معرفی شده است. در این مقاله پروتکل CORPL تحت بار ترافیکی برست و پواسون بررسی می گردد و نشان داده می شود که با افزایش کاربران فعال در شبکه عملکرد CORPL افت پیدا خواهد کرد. سپس با استفاده از روابط ریاضی کران بالای میانگین تأخیر در پروتکل CORPL مدل شده و برای کاهش آن یک طرح چنددروازه ای ارائه می گردد.

این مقاله روند طراحی و ساخت یک یکسوساز جریان بالا از نوع کموتاسیون خط را ارائه می کند که در آن از شش ولو جریان بالا بهره گرفته شده و هر ولو از طریق موازی سازی چهارهای تریستوری موازی ساخته شده است. طراحی ساختار فیزیکی، چینش باس بارها و چیدمان تریستورهای موازی با استفاده از یک تکنیک ابتکاری چنان انجام شده که جریان به صورت مساوی بین آنها جاری شود. علاوه بر تمهیدات طراحی سخت افزاری و استفاده از روش های مرسوم در تحریک هم زمان و دقیق تریستورها، برای اطمینان از تقسیم جریان مساوی، یک تکنیک کنترلی جدید متکی بر اندازه گیری دمای هر یک از تریستورها و تصمیم گیری بر اساس آن، اقدام به آتش کردن آنها می نماید. در نهایت نتایج آزمایشگاهی یک یکسوساز نمونه 170 ولتی-4000 آمپری جهت تأیید طراحی ها ارائه شده است.

: استفاده از واحدهای فتوولتاییک در شبکه قدرت و مشارکت آنها در تأمین بار سیستم، رشد فزاینده ای در سال های اخیر داشته است به طوری که ظرفیت کل نصب شده فتوولتاییک در جهان از GW 5/1 در سال 2000 به صورت نمایی به GW 402 در سال 2017 رسیده است. در این تحقیق روشی تحلیلی برای ارزیابی قابلیت اطمینان مزارع بزرگ فتوولتاییک با در نظر گرفتن تغییرات توان ورودی و همچنین شاخص های قابلیت اطمینان اجزای واحد فتوولتاییک ارائه شده که می تواند برای تخمین انرژی سالانه تولیدی واحد فتوولتاییک و همچنین محاسبه شاخص های قابلیت اطمینان مورد استفاده قرار گیرد. با استفاده از مدل مارکوف، روش فراوانی و تداوم برای مدل سازی واحد فتوولتاییک همانند واحدهای چندحالته مورد استفاده قرار می گیرد و احتمال، فرکانس وقوع و نرخ گذر هر حالت بر مبنای اطلاعات آماری تابش خورشید و خصوصیات عملکردی واحد فتوولتاییک می تواند به دست آید. به دلیل وجود تعداد زیاد حالات تابش خورشید و عملکردی ماژول های فتوولتاییک از الگوریتم k-means برای دسته بندی داده ها استفاده شده است. برای نشان دادن کارامدی مدل مذکور نتایج حاصل بر روی شبکه تست RBTS مورد ارزیابی قرار گرفته اند. نتایج تحقیق بیانگر بالابودن حاشیه ظرفیت با استفاده از شاخص LOLF نسبت به استفاده موردی از شاخص LOLE است و دلیل این موضوع، طبیعت تصادفی تابش خورشید در مقایسه با واحدهای مرسوم می باشد. از این رو اهمیت مطالعه شاخص های قابلیت اطمینان وابسته به فرکانس در این سیستم ها مشهود است.

: امروزه ترانسفورماتورهای چندسیم پیچه به صورت قابل ملاحظه ای در سیستم های قدرت، به خصوص صنایع ریلی و کارخانه های فولادسازی مورد توجه متخصصان و طراحان شبکه قرار گرفته اند. ترانسفورماتورهای چندسیم پیچه مورد استفاده در سیستم های ریلی (کششی)، دارای ساختار ویژه دوطبقه بوده و از لحاظ حرارتی و مغناطیسی با مشکلات و پیچیدگی های بیشتری نسبت به انواع متداول دوسیم پیچه مواجه هستند. بنابراین با توجه به اهمیت محاسبه تلفات (حرارت تولیدی) سیم پیچی ها (به عنوان مقدمه محاسبات حرارتی) در این نوع از ترانسفورماتورها، در تحقیق حاضر یک روش شبه عددی جهت تحلیل رفتار الکترومغناطیسی ترانسفورماتور چندسیم پیچه دوطبقه ارائه شده است. با تلفیق روش اجزای محدود و روش تحلیلی، توزیع تلفات سیم پیچی ها، مرتبط با جریان های فوکو، محاسبه و از مقایسه آن با نتایج آزمایشگاهی، دقت و اعتبار مدل سازی تأیید می شود. چنانچه نشان داده شده است، روش ارائه شده، روشی کارامد جهت مدل سازی الکترومغناطیسی و محاسبه تلفات در ترانسفورماتور چندسیم پیچه دوطبقه است. در ادامه، تلفات سیم پیچی های ترانسفورماتور چندسیم پیچه دوطبقه با نتایج ترانسفورماتورهای دوسیم پیچه سنتی معادل مقایسه شده و نتایج مورد بحث و بررسی قرار گرفته اند. در انتها نیز ارتباط تلفات سیم پیچی های این ترانسفورماتور با فرکانس مطالعه شده است.

ضریب تبدیل بسیار پایین در توپولوژی مبدل سوئیچینگ باک مرسوم قابل حصول نیست و همچنین استرس ولتاژ سوئیچ در این مبدل به عنوان عیب دیگر مبدل باک ساده در ولتاژهای وروردی زیاد مطرح است. در این مقاله، یک مبدل DC-DC سوئیچینگ درهم تنیده بر پایه ساختار باک برای حل این مشکلات ارائه می شود. در ساختار این مبدل سوئیچینگ، از ترانسفورمر نیز استفاده شده و مشکل بازنشانی (ریست) هسته ترانسفورمر حل گردیده و نیازی به سیم پیچ بازنشانی نیست. پس از بیان شکل موج های کلیدی و روابط تحلیلی مبدل پیشنهادی، نمودارهای نسبت تبدیل ولتاژ ارائه شده و در ادامه نتایج شبیه سازی شکل موج های اصلی مبدل پیشنهادی با توان 240 وات، با ورودی 150 ولت و ولتاژ خروجی 24 ولت برای بررسی صحت نتایج تئوری ارائه می گردد.

: این مقاله به مسأله تحلیل جبری پایداری و بررسی امکان وجود کنترل کننده تناسبی جهت پایدارسازی بر اساس اطلاعات پاسخ فرکانسی می پردازد. در ابتدا نشان داده خواهد شد که استفاده از نتایج موجود در این زمینه در حالت خاصی که دیاگرام فاز سیستم حلقه باز در مسأله تحلیل جبری پایداری یا دیاگرام فاز پروسه در مسأله پایدارسازی به کمک کنترل کننده های تناسبی دارای نقطه عطف بحرانی است، می توانند منجر به برداشت هایی ناسازگار شود. سپس برای حل مشکل ناسازگاری ذکرشده، اصلاحاتی پیشنهاد خواهد شد. در نهایت نیز به صورت تحلیلی شرایطی برای وجود نقطه عطف بحرانی در دیاگرام فاز یک سیستم دینامیکی استخراج می شود.

در این مقاله یک ساختار جدید برای پیاده سازی تقویت کننده ابزاردقیق حالت جریان (CMIA) بر مبنای ناقل جریان نسل دوم تمام تفاضلی (FDCCII) پیشنهاد می شود. این ساختار به دلیل بهره بردن از امتیازهای کار در حالت جریان بر خلاف تقویت کننده های ابزاردقیق حالت ولتاژ نیاز به مقاومت های همجور برای دست یابی به CMRR بزرگ نداشته و به طور ذاتی توانایی بهبود پارامترهای مهم یک CMIA را دارد. همچنین برخلاف سایر انواع جریانی این گروه، استفاده از ساختار تفاضلی تأثیر ناهمجوری بلوک های الکترونیکی در عملکرد آن را کاهش داده است. هر دوی این مزیت ها اندازه و توان مصرفی ساختار را به شدت کاهش و پهنای باند و CMRR مدار را افزایش داده و این مدار را به نمونه ای کم نظیر در عملکرد و انتخابی بسیار مناسب برای مجتمع سازی تبدیل نموده است. در CMIA طراحی شده CMRR به عنوان مهم ترین پارامتر یک تقویت کننده ابزار دقیق با استفاده از یک طبقه تفاضل گیر جریان بهبود داده شده است. طراحی مدار با استفاده از فناوری um 18/0 CMOS تحت ولتاژهای تغذیه V 1± انجام گرفته و عملکرد آن با استفاده از نرم افزار HSPICE در سطح ترانزیستور بررسی شده است. نتایج شبیه سازی مقادیر CMRR برابر dB 4/227 و پهنای باند KHz 98/8، پهنای باند بهره تفاضلی MHz 08/9، ولتاژ آفست خروجی uV 23/2 و توان مصرفی uW 348 می باشد. به عنوان یک امتیاز منحصربه فرد، مقدار CMRR در پاسخ مونت کارلو (که خطاهای فناوری را نیز منظور می نماید) تا dB 68/228 افزایش یافته که به طور نسبی عدم حساسیت ساختار پیشنهادی را به خطاهای فناوری (PVT) به عنوان یک ویژگی بی نظیر تأیید می نماید.

در نواحی شهری، ارتباطات بی سیم به علت انعکاس و پراش امواج از ساختمان ها و متحرک بودن گیرنده ها، دچار محوشدگی های شدید می شوند. از این رو در طراحی شبکه های بی سیم نیاز به مدلی داریم که بتواند پدیده انتشار امواج در کانال انتشار را به خوبی پیش بینی کند تا روش های ارتباطی بین فرستنده و گیرنده بر اساس کانال انتشار تعیین شوند. اکثر مدل های کانال انتشار بی سیم متحرک بر پایه اندازه گیری بوده اند. در این مقاله می خواهیم یک مدل فیزیکی آماری جدید معرفی کنیم که در آن ساختمان ها به صورت بخش ثابت مدل در نظر گرفته شده اند و پدیده های پراش و انعکاس پرتوها با استفاده از روش تئوری یکنواخت پراش مدل شده اند. از سوی دیگر گیرنده در این مدل به صورت یک خودرو در نظر گرفته شده و با استفاده از فرایند نقطه ای پواسن مکان خودرو پیش بینی شده است. به وسیله این مدل می توانیم ظرفیت کانال را در محیط های شهری با توجه به تراکم خودور و ترافیک شهری پیش بینی کنیم. همچنین به منظور تأیید مدل پیشنهادی نتایج این مدل را با یک مدل آماری بر پایه اندازه گیری مقایسه کردیم و تطابق خوبی بین آنها دیده شد.