مهندسی برق و مهندسی کامپیوتر ایران، الف- مهندسی برق
سال:1394 | دوره:13 | شماره:2 |تعداد مقالات:9

مدیریت توان راکتیو در سیستم های قدرت برای انتقال ایمن توان اکتیو به ویژه زمانی که قسمتی از تولید سیستم به صورت احتمالی و توسط منابع بادی تامین می گردد از اهمیت اساسی برخوردار است. در این مقاله یک الگوریتم جدید برای برنامه ریزی توان راکتیو در حضور مولدهای بادی و با در نظر گرفتن هم زمان طبیعت احتمالی این منابع و همچنین نایقینی بار ارائه گردیده است. در این راستا الگوریتم احتمالی پیشنهادی با در نظر گرفتن تابع هزینه هر یک از منابع توان راکتیو از جمله مولدهای بادی، تابع هزینه کلی سیستم را حداقل می نماید. در کنار مسایل اقتصادی، حاشیه پایداری ولتاژ، داشتن رزرو توان راکتیو کافی در هر ناحیه کنترل ولتاژ و احتمال تراکم خطوط نیز به عنوان جنبه های تکنیکی برنامه ریزی توان راکتیو به خوبی مورد مطالعه و بررسی قرار گرفته اند. از دیگر مزیت های این روش نسبت به روش های قبلی، لحاظ نمودن قابلیت تولید توان راکتیو در مولدهای بادی از نوع سرعت متغیر محدود با ژنراتور القایی تغذیه مضاعف (DFIG) و در نظر گرفتن محدودیت های مبدل سمت روتور و شبکه در تولید توان راکتیو می باشد. الگوریتم بهینه سازی ارائه شده از یک تکنیک برنامه ریزی چندهدفه با استفاده از ضرایب وزنی مناسب برای حداقل نمودن مجموع هزینه تامین توان راکتیو و تلفات شبکه، به طور هم زمان و احتمال تراکم خطوط، همراه با حداکثر نمودن حاشیه پایداری ولتاژ و رزرو توان راکتیو در هر ناحیه در یک ساختار احتمالی برای سرعت باد و پیش بینی بار استفاده می نماید. نتایج شبیه سازی روی شبکه تست 30 باسه IEEE بر کارامدی روش پیشنهادی برای شرایط واقعی سیستم تاکید دارد.

در این مقاله عوامل مختلفی که می توانند بر عملکرد حفاظتی دکل های مخابراتی در برابر صاعقه موثر باشند مورد بررسی قرار گرفته است. از جمله این عوامل می توان به محل نصب دکل از نظر شیب زمین، پستی و بلندی های اطراف و قرارگیری روی تپه و بلندی یا نزدیک و دوربودن از ساختمان ها و درختان بلند اشاره نمود. شرایط آب و هوایی مانند بارندگی و رطوبت نیز از طریق تغییر ولتاژ شکست الکتریکی هوا عملکرد حفاظتی صاعقه گیر را تحت تاثیر قرار می دهد. در اینجا از یک مدل آنالیز عددی مبتنی بر تئوری بارهای فرضی برای به دست آوردن احتمال فرار صاعقه از صاعقه گیر و برخورد مستقیم آن به آنتن استفاده شده است. بدین منظور لیدر پایین رونده صاعقه، دکل مخابراتی، آنتن، صاعقه گیر و لیدرهای بالارونده از اجسام روی زمین به صورت سه بعدی و با در نظر گرفتن اثر زمین شبیه سازی شده اند. به ازای تمام فضای بالای دکل مخابراتی و هر جریان صاعقه، مسیر انتشار صاعقه به صورت گام به گام دنبال شده تا محل برخورد نهایی مشخص شود. بدین ترتیب محدوده صاعقه های برخوردکننده به آنتن و عملکرد سیستم حفاظتی تعیین شده است. این پروسه در شرایط مختلف تکرار شده و در هر مورد نتایج حاصل، بررسی و تحلیل شده اند.

در این مقاله، یک کنترل کننده جدید برای پایدارسازی جانبی خودروهای الکتریکی چهارچرخ محرک بدون دیفرانسیل پیشنهاد شده که روش کنترلی پیشنهادی شامل سه سطح بالا، متوسط و پایین می باشد. در سطح بالای کنترل کننده، دینامیک های مطلوب خودرو یعنی سرعت طولی و نرخ یاو مرجع تعیین می شوند. در این مقاله، یک ساختار جدید برای روش کنترل مد لغزشی پیشنهاد شده و پایداری آن توسط تئوری پایداری لیاپانوف اثبات گردیده است. این روش کنترل مد لغزشی نسبت به کنترل کننده مد لغزشی معمولی مقاوم تر، سریع تر و دارای نوسانات کمتری حول پاسخ است. کنترل کننده سطح متوسط جهت رسیدن به نیروی رانش و ممان یاو مطلوب، بر اساس روش کنترل مد لغزشی پیشنهادی، طراحی گردیده است. در سطح پایین با تعریف و مینیمم کردن بهینه یک تابع هزینه، سیگنال های نیرو و گشتاور مناسب برای اعمال به چرخ ها تعیین گردیده و در نهایت کارایی کنترل کننده پیشنهادی با انجام شبیه سازی در نرم افزارهای MATLAB و CARSIM تایید شده است.

مجموعه هایی از تولیدات کوچک و ذخیره کننده های انرژی در سیستم های توزیع ولتاژ پایین یا متوسط در کنار مصرف کنندگان، نوع جدیدی از سیستم قدرت به نام ریزشبکه را شکل می دهد. طراحی اجزای ریزشبکه باید به نحوی باشد که هم به صورت متصل به شبکه و هم در حالت مجزا از شبکه، کارکردی ایمن و اقتصادی داشته و با شبکه بالادست خود به تبادل انرژی الکتریکی بپردازد. بدین ترتیب، حضور ریزشبکه ها می تواند در مسایل مختلف برنامه ریزی و بهره برداری از سیستم های توزیع اثرگذار باشد. بازآرایی شبکه های توزیع در حضور ریزشبکه ها یکی از موضوعات مورد توجه در این زمینه است. در مطالعات انجام شده، ریزشبکه ها معمولا به صورت تولیدات پراکنده در شبکه توزیع در نظر گرفته می شوند. در این مقاله، ریزشبکه به عنوان تبادل کننده انرژی با سیستم توزیع مدل سازی شده و تاثیر آن در بازآرایی شبکه توزیع بررسی می شود. برای این منظور، بازآرایی شبکه توزیع با استفاده از روش بیشینه- کمینه فازی در قالب یک مساله بهینه سازی چندمنظوره فرمول بندی می شود که در آن کاهش تلفات و عدم تعادل بار در بین فیدرهای شبکه به عنوان اهداف مساله و پروفیل ولتاژ، گرفتگی خطوط، شعاعی بودن و پخش توان به عنوان قیود مساله مطرح می گردد. الگوریتم تجمع ذرات جهت حل مساله بهینه سازی استفاده شده و نتایج حاصل از بازآرایی روی دو شبکه نمونه 33 و 70 شینه IEEE ارائه می شود. نتایج نشان می دهد که تبدیل شبکه های توزیع از حالت سنتی به سیستم های مدرن با حضور ریزشبکه ها و تبادل توان آن ها با شبکه، موجب افزایش قابلیت اعتماد شده و مقرون به صرفه تر خواهد بود.

در سال های اخیر انرژی خورشیدی به عنوان یکی از منابع انرژی پاک و تجدیدپذیر مورد توجه قرار گرفته است. مهم ترین بحث در زمینه انرژی خورشیدی، قیمت پایین، بازده بالا و کیفیت مناسب توان تزریقی به شبکه است. علی رغم این که اینورتر چندسطحی پل متوالی گزینه مناسبی برای کابردهای فتوولتائیک متصل به شبکه است (به دلیل دارابودن باس های dc مجزا) اما مسایل کنترلی آن به طور کامل حل نشده و یکی از مهم ترین چالش ها مربوط به حاشیه پایداری کم اینورتر پل متوالی در شرایط تابشی نامتقارن است. در این مقاله یک روش جستجوی نقطه توان بیشینه اصلاح شده در مبدل 7 سطحی پل متوالی متصل به شبکه بررسی می شود. در روش پیشنهادی، ضمن ردیابی نقطه توان بیشینه آرایه های خورشیدی در حالت متقارن، با جا به جایی نقطه کار ماژول ها در حالت نامتقارن و استفاده از ضریب مدولاسیون پل ها به عنوان یک درجه آزادی، تزریق توان صحیح و پایدار ادامه می یابد. در انتها صحت و درستی عملکرد روش پیشنهادی از طریق شبیه سازی های متعدد و همین طور نتایج آزمایشگاهی تایید می شود.

در این مقاله یک تنظیم کننده ولتاژ با افت کم (LDO) با قابلیت کار هم با خازن درون تراشه ای و هم برون تراشه ای و با جریان خاموشی پایین معرفی شده که در آن با توجه به میزان جریان بار، اندازه ترانزیستور عبوری به صورت تطبیقی کنترل می شود. ترانزیستور عبوری در ساختار مدار پیشنهادی به ازای جریان های بار پایین اندازه بسیار کوچک تری نسبت به جریان های بار زیاد داشته و تنظیم کننده بین دو ساختار دوطبقه در جریان بار کم، و سه طبقه در جریان بار زیاد تغییر وضعیت می دهد. تنظیم کننده ولتاژ LDO پیشنهادی در تکنولوژی CMOS 0.35 mm برای ایجاد ولتاژ خروجی 2.8 V به ازای ولتاژ ورودی 3 V طراحی و شبیه سازی شده و قابلیت جریان دهی به بار در محدوده 0 mA تا 100 mA را به ازای خازن خروجی درون تراشه ای 100 pF دارد، در حالی که جریان خاموشی آن در شرایط بی باری فقط 7.5 mA است. بدون استفاده از تکنیک کنترل تطبیقی ترانزیستور عبوری، حداکثر میزان تغییرات ولتاژ خروجی به ازای تغییرات جریان بار از 0 mA تا 100 mA برابر 540 mV و مدت زمان گذار آن 11 ms بوده که با استفاده از تکنیک پیشنهادی این مقادیر به 280 mV و 6.5 ms کاهش می یابد. همچنین استفاده از ترانزیستور عبوری با اندازه کوچک در جریان های بار کم منجر به بهبود پایداری تنظیم کننده در مقایسه با ساختارهای متداول شده است.

در این مقاله روشی جدید برای کدبرداری توام با همسان سازی کور کانال در سیستم OFDM روی یک کانال فرکانس گزین ارائه شده است. الگوریتم پیشنهادی روشی بازگشتی برای محاسبه ترتیبی احتمال پسین به منظور آشکارسازی با معیار MAP ارائه می کند. این محاسبات ترتیبی در راستای اندیس ها در یک سمبل OFDM و به کمک فیلتر ذره ای صورت می گیرد. با استفاده از کدگذاری، معرفی شکل مناسبی از تابع اهمیتی، در نظر گرفتن یک مدل احتمال پیشین برای کانال مورد استفاده و انتگرال گیری روی آن، روشی برای انجام توام کدبرداری و همسان سازی کانال بیان شده است. در این روش تنها به توزیع پیشین کانال و مرتبه آن نیاز است و داده ارسال شده بدون به دست آوردن ضرایب کانال تخمین زده می شود. عملکرد آشکارساز با روش کدبرداری توام با همسان سازی کور کانال پیشنهادی به وسیله شبیه سازی کامپیوتری بررسی شده و نرخ خطای آن با آشکارساز توربو مقایسه شده که نتایج، کارایی بیشتر روش پیشنهادی را نشان می دهد.

مدولاسیون فضایی یک روش جدید استفاده از سیستم های چندآنتنه است که ایده اصلی این روش، نگاشت بلوک اطلاعات به دو واحد حمل کننده اطلاعات می باشد: یک واحد سمبل ارسالی است که از اعضای منظومه انتخاب می شود و واحد دیگر، شماره آنتن فعال می باشد که در واقع نشان دهنده موقعیت آنتن ارسال کننده سمبل است. استفاده از موقعیت آنتن فعال به عنوان یک منبع ارسال اطلاعات اضافی سبب افزایش بازده طیفی می شود. همچنین عدم وجود تداخل بین آنتنی و بین کانالی در این روش سبب کاهش پیچیدگی در گیرنده می شود. درنتیجه مدولاسیون فضایی به رقیبی برای سایر روش های استفاده از چند آنتن مانند V-BLAST و کدینگ فضا- زمان تبدیل شده است. اخیرا روش مدولاسیون فضایی تعمیم یافته ارائه شده که در آن به جای استفاده از یک آنتن در هر دوره سمبل، از چند آنتن فعال استفاده می شود. ارسال یک سمبل از چندین آنتن، سبب به دست آمدن بهره چندگانگی خواهد شد. در این مقاله نشان داده می شود که با استفاده از روش های کدگذاری کانال مختلف در مدولاسیون فضایی تعمیم یافته و بدون کاهش در بازده طیفی، در عملکرد مدولاسیون فضایی تعمیم یافته از 15 تا 40 درصد بهبود در نسبت سیگنال به نویزهای متوسط و بالا حاصل خواهد شد.

در این مقاله یک مبدل غیر ایزوله SEPIC جدید که برای کاربردهای فتوولتائیک مناسب می باشد، معرفی و آنالیز شده است. به علت پایین بودن ولتاژ خروجی سیستم های فتوولتائیک و نیاز به ولتاژ خروجی بالا در بسیاری از کاربردها از جمله کاربردهای متصل به شبکه، این مبدل با بهره ولتاژ بالا طراحی شده است. این مبدل مزایایی از قبیل ولتاژ خروجی بالا با همان استرس ولتاژ مبدل SEPIC عادی و بازده بالا را دارا می باشد. در این مبدل کلید تحت شرایط ZVS در حالت روشن شدن و ZCS در حالت خاموش شدن عمل می کند، به همین دلیل تلفات سوئیچینگ کاهش می یابد.