مهندسی برق و مهندسی کامپیوتر ایران، الف- مهندسی برق
سال:1398 | دوره:17 | شماره:4 |تعداد مقالات:8

بیشترین خرابی های ترانسفورماتورهای قدرت ناشی از مشکلات حرارتی می باشد که این مشکلات در شرایط کاری غیر نامی مثل تغذیه بارهای هارمونیکی بیشتر بروز پیدا می کند. تحلیل گرمایی ترانسفورماتور و گرمای اضافی تحمیل شده به ترانسفورماتور به علت وجود هارمونیک ها موضوع مورد بررسی این مقاله است. در این مقاله یک مدار معادل حرارتی جدید ارائه می شود به نحوی که دمای اجزای مختلف ترانسفورماتورهای قدرت روغنی را به صورت تفکیک شده در شرایط تغذیه بارهای هارمونیکی مشخص می کند. تلفات اجزای مختلف ترانسفورماتور به عنوان منبع تولید حرارت بایستی محاسبه شوند و به این منظور در این مقاله یک روش مدل سازی المان محدود 3بعدی مناسب پیشنهاد شده است که قادر به محاسبه تلفات اجزای مختلف ترانسفورماتور قدرت با ساختار هندسی پیچیده است. مقایسه نتایج به دست آمده از مدار معادل حرارتی پیشنهادشده با دماهای نقاط داغ سیم پیچی و میانگین روغن به دست آمده از 57. 91IEEE Std C نشان می دهد مدار معادل حرارتی پیشنهادی از دقت کافی برای تخمین توزیع دمای ترانسفورماتور تغذیه کننده بارهای هارمونیکی برخوردار است. به منظور جلوگیری از افزایش دمای ترانسفورماتور با تغذیه بارهای هارمونیکی، کاهش بارگیری ترانسفورماتور مورد بررسی قرار می گیرد.

در این مقاله، یک کنترل کننده مد لغزشی ترمینال تطبیقی بدون تکینگی مبتنی بر رؤیتگر اغتشاش برای فرایند تشخیص و کنترل فرایند تحریک سیستم ژیروسکوپ ارتعاشی میکروالکترومکانیک پیشنهاد می شود. بدین منظور در ابتدا معادلات دینامیکی سیستم ژیروسکوپ ارتعاشی بیان می گردد. در ادامه معادلات دینامیکی این سیستم به حوزه معادلات حالت و سپس به حوزه خطای ردگیری انتقال داده می شود. پس از آن ساختار دینامیکی رؤیتگر اغتشاش زمان محدود ارائه می گردد. سپس روش طراحی کنترل مد لغزشی ترمینال تطبیقی بدون تکینگی و مبتنی بر رؤیتگر اغتشاش زمان محدود بیان می شود. راهکار پیشنهادی کنترل فرایند تحریک را در حضور عدم قطعیت های ساختاری و غیر ساختاری موجود در معادلات دینامیکی سیستم ژیروسکوپ ارتعاشی میکروالکترومکانیکی انجام می دهد و فرایند تشخیص از طریق تنها یک قانون تطبیقی انجام می گردد. اثبات ریاضی نشان می دهد که سیستم حلقه بسته با کنترل پیشنهادی و در حضور عدم قطعیت های موجود، دارای پایداری مجانبی سراسری زمان محدود است. حضور رؤیتگر اغتشاش در ساختار کنترل پیشنهادی باعث می شود تا نقش عدم قطعیت های غیر ساختاری در فرایند کنترل سیستم ژیروسکوپ را تضعیف نماید و دامنه ورودی کنترل را نیز کاهش دهد. برای بررسی عملکرد کنترل پیشنهادی، شبیه سازی هایی در 3 مرحله بر روی سیستم ژیروسکوپ ارتعاشی الکترومکانیک پیاده سازی می گردد. نتایج شبیه سازی ها، عملکرد مطلوب راهکار پیشنهادی را تأیید می نمایند.

در این مقاله یک مبدل DC-DC غیر ایزوله کاهنده-افزاینده جدید با محدوده گسترده ولتاژ ورودی و ولتاژ خروجی پیشنهاد می شود. مبدل پیشنهادی دارای جریان ورودی پیوسته بوده و قابلیت افزایش و کاهش ولتاژ ورودی را در دوره کاری پایین تری از سوییچ قدرت نسبت به مبدل های کاهنده-افزاینده غیر ایزوله مرسوم فراهم می کند. این موضوع باعث کاهش ریپل جریان سلف ها و کاهش تلفات هدایت و افزایش بازده کلی آن می شود. ساختار مدار پیشنهادی و سیستم کنترل آن ساده بوده و همچنین سوییچ های مورد استفاده به صورت هم زمان با یکدیگر روشن و خاموش می شوند. در این مقاله تحلیل حالت ماندگار مبدل پیشنهادی در مد CCM ارائه می شود. نتایج شبیه سازی و آزمایشگاهی صحت عملکرد مبدل پیشنهادی و تحلیل های تئوری را تأیید می کند.

استفاده از مشخصه شیب افتی در سطح کنترل اولیه جهت کنترل منابع موجود در ریزشبکه، همواره با یک خطای ماندگار در ولتاژ و فرکانس و عدم تسهیم مناسب توان راکتیو همراه می باشد. به کارگیری کنترل ثانویه می تواند تا حد مطلوبی این عیوب را جبران نماید. کنترل ثانویه به روش توزیع شده در مقابل روش متمرکز، مزیت های مختلفی مانند افزایش قابلیت اطمینان، انعطاف پذیری و توسعه پذیری را به ارمغان می آورد. پیاده سازی کنترل ثانویه توزیع شده معمولاً مبتنی بر الگوریتم اجماعی است که شبکه مخابراتی نقش بسیار مهمی در آن ایفا می کند. شبکه مخابراتی معمولاً به صورت پیوسته و با نرخ ثابت تبادل داده مدل شده است. در این مقاله با توجه به ماهیت گسسته شبکه مخابراتی، مدل گسسته الگوریتم اجماعی و شبکه مخابراتی آن در نظر گرفته شده است. همچنین به منظور کاهش میزان تبادل داده و آزادسازی ترافیک شبکه مخابراتی، دو نوع انتقال داده نامنظم وابسته به شرایط و مستقل از شرایط پیشنهاد شده است. در این روش فواصل زمانی بین انتقال داده ها یکسان نمی باشد. همچنین تأخیر زمانی در انتقال داده به عنوان یک اثر نامطلوب مورد بررسی قرار گرفته است. روش پیشنهادی بر روی یک ریزشبکه جزیره ای اعمال شده و نتایج حاصل از شبیه سازی عملکرد مطلوب این روش را به خوبی نشان می دهد.

پایدارساز سیستم قدرت تأثیر بسزایی در میرایی مدهای بین ناحیه ای ندارد و از سیستم های انتقال انعطاف پذیر جریان متناوب (FACTS) برای میرایی این مدها و پایداری سیستم قدرت استفاده می شود. در این مقاله یک تابع هدف بر مبنای ضرایب وزنی متفاوت و متغیر بر اساس موقعیت مقادیر ویژه ارائه می گردد و بهینه سازی پارامترهای پایدارساز سیستم قدرت (PSS) و ادوات امپدانس متغیر شامل جبران کننده وار استاتیکی (SVC) و خازن سری کنترل شده با تریستور (TCSC) شامل ضریب بهره تقویت کننده و ثابت های زمانی بلوک های جبران کننده فاز به صورت هماهنگ با استفاده از الگوریتم ژنتیک انجام شده است. همچنین در فرایند بهینه سازی مکان ادوات FACTS و سیگنال کنترلی نیز به عنوان پارامتر بهینه سازی در نظر گرفته شده است. نتایج شبیه سازی در سیستم قدرت 68باسه IEEE بهبود میرایی مدهای بین ناحیه ای را با استفاده از روش پیشنهادی نشان می دهد.

هدف از بازیابی شبکه های توزیع، انرژی رسانی مجدد به بارهای بی برق شده شبکه پس از رخداد خطا است که با تغییر در وضعیت کلیدهای شبکه و در نظر گرفتن قیود شبکه انجام می گیرد. در این مقاله، یک روش بازیابی چندمرحله ای با کمک روش درخت تصمیم گیری اصلاح شده جهت بازیابی شبکه های توزیع با هدف بازیابی حداکثر بار بی برق شبکه با کمترین تعداد کلیدزنی ارائه شده است. روش بازیابی چندمرحله ای پیشنهادشده در سه مرحله 1) بازیابی اولیه شبکه با بستن کلیدهای در حالت عادی باز شبکه، 2) بازآرایی و 3) بهینه سازی عملیات قطع بار انجام می گیرد. به منظور کاهش فضای جستجو در روند بازیابی، کلیدهای شبکه در گروه های مختلفی دسته بندی شده اند که از حرکت به سمت فضاهای جواب نامناسب جلوگیری می کند. روش پیشنهادی بر روی شبکه های 69باسه و 119باسه استاندارد IEEE اجرا شده است. نتایج به دست آمده بیانگر کارایی و دقت بالای روش پیشنهادی در بازیابی شبکه های توزیع می باشد.

در این مقاله، تخصیص بهینه باتری ذخیره ساز انرژی در شبکه توزیع با هدف کاهش اوج بار و سودآوری حداکثری انجام شده است. برای این منظور، شاخص هایی با استفاده از اطلاعات بار ساعتی، هزینه ارتقای فیدر و قیمت فروش برق به تعرفه های مختلف، معرفی شده است. در ادامه با استفاده از روش تحلیل سلسله مراتبی، شاخص ها وزن دهی شده و فیدر مناسب برای نصب ذخیره ساز مشخص شده است. سپس به منظور دستیابی به میزان حداکثر ممکن کاهش اوج بار و تأمین سود حداکثری، یک تابع هدف اقتصادی با هدف یافتن اندازه و نحوه شارژ و دشارژ بهینه ذخیره ساز تعریف شده است. تابع هدف شامل هزینه های نصب و بهره برداری ذخیره ساز، سود خرید و فروش انرژی، سود به تعویق افتادن توسعه شبکه، سود ناشی از مسایل زیست محیطی و سود ناشی از کاهش هزینه های دسترسی به شبکه بالادست است. با توجه به کاهش اوج بار، محدوده توان و ظرفیت باتری و همچنین تعادل در میزان شارژ و دشارژ باتری، قیود مناسبی در نظر گرفته شده است. با توجه به غیر خطی بودن تابع هدف، در ابتدا مؤلفه هایی که در غیر خطی شدن تابع هدف نقش داشته اند با توجه به الگوریتم های ابتکاری (ژنتیک، دسته ذرات، مورچگان و جستجوی ممنوع) تعیین شده و سپس تابع هدف توسط روش خطی نقطه داخلی حل شده است. نتایج ضمن تأمین اهداف مد نظر، مناسب ترین باتری و روش بهینه سازی را از بین باتری ها و روش های معرفی شده ارائه می دهد.

در این مقاله کنترل دینامیک عرضی خودرو با سرعت طولی ثابت، با استفاده از برنامه ریزی پویای تطبیقی، کنترل پس گام و نظریه بازی های مجموع-صفر بررسی شده است. دینامیک به صورت غیر خطی در نظر گرفته شده و گشتاور فرمان به جای زاویه فرمان به عنوان ورودی قرار گرفته است. در روش ارائه شده ابتدا دینامیک عرضی خودرو به همراه دینامیک نگهداری خط ادغام شده و تشکیل یک زیرسیستم می دهند که ورودی آن زاویه فرمان است و انحنای جاده به عنوان اغتشاش در نظر گرفته شده است. با استفاده از برنامه ریزی پویای تطبیقی، شبکه های عصبی و نظریه بازی های مجموع-صفر برای این زیرسیستم، قانون کنترل بهینه استخراج شده و سپس نتیجه به زیرسیستم دوم که همان دینامیک زاویه فرمان خودرو است اعمال می گردد که در آن قانون کنترل با استفاده از روش کنترل پس گام استخراج می شود. در پایان به منظور مشاهده کارایی الگوریتم ارائه شده، روش مذکور بر روی یک مدل، شبیه سازی می شود.