نشریه مهندسی برق و الکترونیک ایران (انجمن مهندسین برق و الکترونیک ایران)
سال:1401 | دوره:19 | شماره:4 |تعداد مقالات:24

1از دیدگاه ‏ بهره برداری شبکه، عدم مدیریت صحیح خودروهای برقی در شبکه می تواند پروفیل بار شبکه را تغییر داده و موجب ایجاد قله ها و دره های متعددی در آن شوند که از دیدگاه بهره بردار شبکه نیز مناسب نمی باشد. در این مقاله، یک استراتژی شارژ هوشمند که در آن با توجه به اطلاعات ثبت شده از رانندگان مانند طول مسیر سفر قبلی، طول مسیر سفر بعدی، زمان ورود و زمان خروج خودرو و با هدف کاهش هزینه های روزانه و همچنین کاهش پیک بار شبکه برای ادغام هرچه بهتر خودروهای برقی در شبکه ارائه می شود. برجستگی ها و نقاط شاخص مقاله شامل بررسی حضور پارکینگ های شارژ در تامین انرژی به جای توسعه ترانسفورمرهای قدرت و بررسی پیامدهای مثبت به کارگیری شارژ هوشمند گسسته خودروهای برقی، جهت مسطح سازی پروفیل بار شبکه و کاهش دفعات سوئیچینگ و همجنین در نظرگیری برنامه زمانبندی شارژ خودروهای برقی در سطح نفوذ مختلف خودروهای برقی است که توزیع نرمالی برای حالات کنسلی یا حضور تمام مشترکین در ضریب رضایتمندی یا ضریب هزینه شان در نظر گرفته شده است. همچنین دو مدل شارژ هوشمند که با هدف کمینه سازی هزینه کل روزانه و نسبت پیک بار به متوسط آن جهت بررسی اثرات شارژ خودروی برقی از دیدگاه اقتصادی و فنی ارائه شده است. همچنین شارژ سریع و کند دو روش شارژ متفاوتی است که به همراه پارکینگ های شارژ و نوع شارژهای خانگی نیز برای این موارد بررسی خواهد شد. در این پژوهش روشی برای مسطح سازی پروفیل بار شبکه معرفی و تأثیر سطح نفوذ خودروهای برقی در پروفیل بار شبکه بررسی و نتایج مثبت حاصل شد. با انجام شارژ در ساعات اولیه از ایجاد پیک بار جلوگیری شد و همچنین از ایجاد آسیب به شبکه جلوگیری به عمل آمد. جهت شبیه سازی ها از یک شبکه 37 با سه توزیع استفاده شده است که در آن دو روش فنی و اقتصادی مورد بررسی قرار خواهد گرفت. در این پژوهش از جعبه ابزارهای قدرتمند YALMIP استفاده شده است. نتایج نشان می دهد که روش پیشنهادی به طور موثری در کاهش تعداد دفعات کلیدزنی و مسطح سازی پروفایل بار عمل خواهد کرد.

1در این مقاله، یک مدل برنامه ­ریزی خطی عدد صحیح برای حل مساله شارژ خودروهای برقی با استفاده از روش شارژ شناور ارائه شده است. منظور از شارژ شناور خودروی برقی، امکان تامین توان تکفاز موردنیاز خودروی برقی توسط هر یک از سه فاز یک شین خاص می­ باشد. بعبارت دیگر، بر خلاف بار خانگی معمولی که توان موردنیازش تنها توسط فاز اختصاص یافته به همان بار تامین می ­شود، در روش شارژ شناور امکان تغذیه خودروی برقی از هر یک از سه فاز شین مربوطه وجود دارد. به دلیل اهمیت تلفات در شبکه­ های هوشمند توزیع، این پارامتر بعنوان تابع هدف مدل ارائه شده انتخاب شده است. برای بررسی کارایی مدل پیشنهاد شده، این روش با دو روش شارژ غیرهماهنگ و هماهنگ مقایسه و برای انجام شبیه­ سازی­ ها از شبکه توزیع 31 شینه IEEE بهبود یافته استفاده شده است. مقایسه نتایج بدست آمده نشان می ­دهد که استفاده از روش ارائه شده، از یک سو باعث کاهش مقدار تلفات شبکه و از سوی دیگر باعث برآورده شدن قید افت ولتاژ به ازای تمام حالت­ های در نظر گرفته شده و نیز بهبود مقدار ولتاژ نول در شبکه می­ گردد.

1شارژ خودروهای برقی در شبکه توزیع یکی از اساسی­ترین راه­کارها جهت مدیریت فنی و اقتصادی توزیع انرژی است که در صورت اجرای صحیح، مزایای متعددی را از قبیل کاهش پیک بار شبکه، کاهش هزینه­های شارژ، کاهش تلفات و ... به ارمغان خواهد آورد. دربسیاری از روش­های شارژ سنتی، قید شارژ شدن کامل خودروها در هنگام خروج از پارکینگ همواره در مساله لحاظ شده است اما واقعیت آن است که لزومی به شارژ کامل خودروهای برقی نیست و بهتر است هر خودرو به صورت هوشمند تنها بر اساس مقدار انرژی مورد نیاز پیمایش سفرهای روزانه خود شارژ شود. به منظور پیاده­سازی این روش هوشمند، مالکان خودروی برقی اطلاعاتی را در مورد تعداد سفرها و طول مسیر آنها در اختیار مدیریت شارژ پارکینگ قرار می­دهند، و بر اساس مشخصات خودروها و سطح انرژی اولیه باتری آنها در زمان ورود به پارکینگ، میزان شارژ مورد نیاز آنها تعیین می­گردد.  سپس مسئول شارژ بر اساس تعرفه زمان مصرف انرژی، محدودیت ترانسفرمرهای شبکه توزیع، نوع سطح شارژ انتخابی (نرمال یا سریع) و ... اقدام به برنامه­ریزی شارژ می­نماید به طوری که هزینه­های شارژ با رعایت محدودیت­های فنی و اقتصادی کمینه گردد. نتیجه شارژ هوشمند خودرو در شرایط شارژ نرمال و سریع و در محدودیت­های مختلف شبکه توزیع و در حضور یا غیاب برنامه­ی پاسخ­گویی بار با یکدیگر مقایسه شده است. از نرم افزار YALMIP و MOSEK برای حل مدل برنامه­ریزی خطی عدد صحیح استفاده شده است.

1در کاربردهای متنوعی انتقال توان بیسیم به عنوان جایگزینی برای انتقال توان از طریق کابل مورد توجه می­باشد. در کاربرد شارژر خودروهای برقی، شارژرهای بیسیم می­توانند مزیت­هائی همچون افزایش ایمنی و راحتی بیشتر را فراهم کنند. با استفاده از شارژ بیسیم نوع دینامیک (در حال حرکت) می­توان مقدار انرژی مورد نیاز برای ذخیره در باتری را کاهش داد. برای شارژ باتری توسط شارژر دینامیک در زمان­های کوتاه کاری، توان زیادی لازم است که بخاطر فرکانس زیاد ممکن است نتوان آن را با اینورترهای دوسطحی معمولی عملی کرد.  بنابراین استفاده از توپولوژی های دیگر که بتواند به صورت همزمان توان، فرکانس و بازده زیادی را فراهم کنند اجتناب ناپذیر است. در این مقاله یک اینورتر چندسطحی برای افزایش توان قابل انتقال و بازده بدین منظور پیشنهاد داده شده است که علاوه بر این با کاهش هارمونیک­های مرتبه بالای جریان، حساسیت سیستم انتقال توان بیسیم نسبت به ناهمراستائی کویل­ها را نیز بهبود می­دهد. نتایج شبیه­سازی و آزمایش بر روی سیستم انتقال بیسیم 6 کیلووات ساخته شده، بازده زیاد و اعوجاج هارمونیکی کم جریان را نشان می­دهد.

1در این مقاله یک مولد ولتاژ بالا با قابلیت تولید ولتاژ AC مربعی و آفست DC متغیر، جهت بررسی تاثیر پارامترهای مختلف ولتاژ (اعم از دامنه و فرکانس) در تولید پلاسمای فشار اتمسفری پیشنهاد شده است. مدار ارائه شده دارای ساختار ساده و کاملاً کاربردی می­باشد. این منبع تغذیه که قابلیت تولید ولتاژ AC متغیر مربعی با دامنه حداکثر 12 کیلو ولت پیک تا پیک و فرکانس 15 کیلوهرتز و آفست DC متغیر با دامنه حداکثر 25 کیلوولت را دارد، ابتدا در آزمایشگاه الکترونیک قدرت به صورت عملی پیاده سازی گردید، سپس جهت بررسی اثر نسبت ولتاژ DC به AC مربعی بر روی تولید و انتشار پلاسمای فشار اتمسفری به فواصل دورتر، در آزمایشگاه فیزیک مورد تست نهایی قرار گرفت. با ثبت مقادیر و اطلاعات مربوط به ولتاژ و جریان تخلیه، تاثیرات مقادیر DC و AC مربعی برروی آستانه روشن شدن پلاسما و همچنین انتشار و انتقال آن بررسی شد.

1اینورترهای چندسطحی برای کاربردهای با سطح توان/ولتاژ متوسط/بالا، کاربرد قابل قبولی در صنعت داشته و به صورت تجاری مورد استفاده قرار می گیرند. عملکرد اینورترهای چندسطحی (MLI) در مقایسه با اینورترهای دوسطحی متداول به دلیل اعوجاج هارمونیکی قابل اغماض، اندازه فیلتر کوچک، نیاز به ادوات با سطح ولتاژ نامی پایین، تداخل الکترومغناطیسی کم و غیره به طور قابل توجهی برتری دارد. با این حال در مقابل این مزایای زیاد، معایب کمی مانند تعداد ادوات بیشتر و استراتژی کنترلی پیچیده قابل بیان است. این مقاله یک ساختار جدید اینورتر چندسطحی مبتنی بر سوئیچ-دیود برای بهبود عملکرد اینورترهای چندسطحی با اصلاح معایب ذکر شده را ارائه می دهد. در مقایسه با ساختار های موجود اینورتر چندسطحی، ساختار پیشنهادی به تعداد سوئیچ و مدارات راه انداز کمتری نیاز دارد. علاوه بر این، تنش ولتاژ غالب سوییچ های ساختار پیشنهادی نیز مقادیر بالایی نداشته و مقادیر قابل قبولی دارد. ساختار پیشنهادی با سایر ساختار های مشابه مقایسه شده و برتری آن مورد بررسی قرار است. برای نشان دادن کارکرد صحیح ساختار پیشنهادی، علاوه بر شبیه سازی با تکنیک کلیدزنی نزدیک ترین سطح، نمونه اولیه ای از ساختار پیشنهادی پیاده سازی و تست شده است. نتایج حاصل شده، عملکرد مناسب ساختار پیشنهادی را در محیط واقعی نشان می دهند.

1تزریق جریان­های نامتقارن توسط ترانسفورماتورهای الکترونیک قدرت به منظور بهبود عدم تعادل ولتاژ شبکه باعث نامتعادل شدن ولتاژها در خازن­های DC مبدل­ها و ایجاد نابرابری شارش توان­های اکتیو در فازهای مختلف آن می­شود. در این مقاله، ساختار کنترلی پیشنهادی با اصلاح زاویه توان بین بردارهای ولتاژ شبکه و ترانسفورماتور، شارش توان اکتیو هر فاز را بصورت مستقل کنترل می­کند. دامنه و فاز جریان مولفه صفر مناسب جهت متعادل­سازی شارش توان اکتیو با استفاده از روابط تحلیلی بدست آمده است. تغییرات زوایای توان در فازهای مختلف توسط سیستم کنترلی پیشنهادی، جریان توالی صفری در طبقه اول ترانسفورماتور ایجاد می­کند که با روابط تحلیلی مطابقت دارد. نتایج شبیه­سازی در دو حالت تزریق جریان نامتعادل و وجود خطای شبکه، ایجاد عدم تعادل ولتاژ خازن­های DC و شارش نامتعادل توان اکتیو در فازهای مختلف ترانسفورماتور را نشان می­دهند. پس از اعمال روش کنترلی پیشنهادی همگرایی مناسبی در شارش توان­ها و ولتاژ خازن­ها ایجاد می­شود. نتایج آزمایشگاهی نیز همگرایی این پارامترها را پس از اعمال روش ارائه شده نشان می­دهند. همچنین، انطباق جریان مولفه صفر ایجاد شده توسط ساختار کنترلی پیشنهادی با مقادیر محاسبه شده از روابط تحلیلی ارائه شده، به وضوح از نتایج آزمایشگاهی قابل مشاهده است.

1همواره افزایش تعداد پالس در رکتیفایرهای چندپالسه منجر به کاهش اعوجاج­های هارمونیکی جریان می شود، اما این افزایش تعداد پالس منجر به افزایش نرخ کیلو ولت آمپر، هزینه و پیچیدگی رکتیفایر چند پالسه می گردد. در نتیجه در کاربردهای صنعتی عمدتا رکتیفایرهای 12 پالسه بدلیل ساختار ترانسفورماتور ساده، نرخ کیلو ولت آمپر و هزینه کمتر نسبت به سایر رکتیفایرهای چندپالسه مورد استفاده قرار می گیرد. لازم به ذکر است رکتیفایرهای 12 پالسه توانایی برآورده نمودن محدودیت ها و الزامات استاندارد IEEE Std. 519 یعنی اعوجاج هارمونیکی جریان ورودی کمتر از %5 را ندارد لذا نیازمند استفاده از فیلترهای فعال و یا غیر فعال به منظور برآورده نمودن الزامات استاندارد می باشد. در سال های اخیر به منظور افزایش تعداد پالس در رکتیفایرهای 12 پالسه و کاهش اعوجاج هارمونیک جریان ورودی، بدون افزایش هزینه و پیچیدگی، تکنیک چند برابر کننده های تعداد پالس مطرح شده است. در این مقاله به منظور ارتقا ساختار رکتیفایر 12 پالسه به 36 پالسه، یک مدار سه برابر کننده تعداد پالس با نرخ کیلو ولت آمپر بسیار ناچیز (کیلو ولت آمپر معادل 1.34 درصد بار نامی) ارائه شده است. همچنین اتوترانسفورماتور 12 فازه مورد استفاده در ساختار پیشنهادی مبتنی بر اتصال چند وجهی با نرخ کیلو ولت آمپر بسیار کم می باشد. در نتیجه نرخ کیلو ولت آمپر کل رکتیفایر 36 پالسه پیشنهادی حدود 24 درصد کیلو ولت آمپر بار نامی می باشد که در مقایسه با ساختارهای مشابه بسیار کمتر است. همچنین با توجه به نتایج شبیه سازی، اعوجاج هارمونیکی کل جریان ورودی در رکتیفایر پیشنهادی، کمتر از %3 می باشد.

1در این مقاله، یک روش جدید تشخیص خطای سوئیچ باز برای مبدل شش فاز AC-DC بر اساس اختلاف بین جریانِ فاز و مرجع مربوطه و مقایسه این اختلاف با مقدار آستانه تطبیقی پیشنهادشده است. روش تشخیص خطا پیشنهادی با سیگنال های موردنیاز کنترل کننده ادغام شده است، از همین روی، خطای سوئیچ باز بدون هیچ گونه تجهیزات اضافی و محاسبات پیچیده تشخیص داده خواهدشد. روش پیشنهادی تحمل خطا از حالت افزونگی بردارهای فضایی در مدولاسیون پهنای پالس بردار فضایی (SVPWM) استفاده نموده است و با تغییر سیگنال های سوئیچینگ در ناحیه های خطادار، مقدار اضافه جریان و مقدار اعوجاج هارمونیک کل (THD) را در فازهای سالم و خطادار کاهش داده است. این روش بدون افزودن پایه، سوئیچ یا تریاک (TRIAC)، به مدار انجام شده است. درنهایت، روش پیشنهادی تحمل خطا با شبیه سازی در محیط سیمولینک نرم افزار MATLAB ارزیابی شده و نتایج حاصل از این شبیه سازی تاثیر آن را نشان می دهد.

1امروزه موتورهای سنکرون مغناطیس دائم به دلیل حذف تلفات تحریک، طول عمر و بازدهی بالاتر به وفور در صنعت مورد استفاده قرار گرفته اند. وقوع خطا در سیستم­های مبتنی بر موتور و درایو، حین عملکرد اجتناب ناپذیر است. بنابراین باید سناریوی مناسبی برای زمانی که این سیستم­ها دچار خطا می­شوند، در نظر گرفت. اگر پیش­بینی­ های لازم و الگوریتم­ های کنترلی مناسبی برای شرایط بروز خطا در نظر گرفته نشود، خسارات سنگینی به تجهیزات و ادوات به خصوص در سطح توان بالا، تحمیل خواهد شد. یکی از روش­های کنترلی مرسوم در اینورترها و درایوهای موتور سنکرون، روش کنترل تناسبی-انتگرالی است. در اغلب موارد، کنترل تناسبی-انتگرالی ساده با بهره­ های ثابت به کار گرفته می­شود. در این مقاله از منطق فازی با توابع عضویت مناسب جهت تعیین تطبیقی و هوشمند بهره­ های کنترل­ کننده تناسبی-انتگرالی برای کنترل سرعت موتور سنکرون مغناطیس دائم در هنگام مواجهه با خطا استفاده شده است. با ترکیب منطق فازی و الگوریتم گرگ خاکستری به منظور دست­یابی به کنترل­ کننده بهینه، روشی ارائه می­شود که از مزایای کنترل­ کننده فازی در کنار کنترل­ کننده تناسبی-انتگرالی بهره برده و با استفاده از الگوریتم گرگ خاکستری برای بهینه ­سازی، منتج به دست­یابی به کنترلی بهینه و پایدار در شرایط مختلف خطا می­شود. بهره­ های کنترل ­کننده تناسبی-انتگرالی که به همراه الگوریتم گرگ خاکستری برای کنترل سرعت مورد استفاده قرار می­گیرند، با استفاده از منطق فازی برای شرایط خطا، تعیین می­شوند. در این مقاله، روش پیشنهادی در محیط سیمولینک نرم افزار متلب، در دو مرحله، یک بار برای تغییرات پله ای سرعت و گشتاور مرجع و یک بار تحت بروز سه نوع خطا شبیه سازی شده و نتایج نشان­ دهنده بهبود قابلیت ردیابی سرعت مرجع و کاهش اعوجاج جریان­ های سه فاز و نوسانات گشتاور است.

1موتورهای دی سی بدون جاروبک به دلایلی همچون بهره بالا، روش کنترل آسان و قابلیت اطمینان زیاد، امروزه در بسیاری از کاربردهای صنعتی و غیرصنعتی مورد استفاده قرار گرفته اند و روز به روز استفاده از آنها در کاربردهای تولید انبوه به­ویژه وسایل خانگی بیشتر می ­شود. مطابق آمار، خازن­ های الکترولیتی که برای کاهش ریپل ولتاژ یکسوشده در ورودی اینورتر مورد استفاده قرار می گیرند هم دارای قیمت قابل توجهی هستند و هم به طور ذاتی، بالقوه بیشترین خرابی­ های درایو را به خود اختصاص داده ­اند. عواملی همچون دما و همچنین تغییرات ولتاژ بالا، ماده الکترولیت درون این خازن را می تواند تبدیل به بخار نموده و سبب ترکیدگی خازن بشود. در این مقاله با هدف کاهش ظرفیت خازن الکترولیتی و یا استفاده از خازن فیلم نازک سوئیچ شونده با ظرفیت پایین در لینک دی سی، یک روش کنترلی جدید بر مبنای کنترل همزمان سرعت و گشتاور ارائه می­ گردد که استفاده از آن به میزان قابل توجهی ریپل گشتاور ناشی از نوسانات ولتاژ در لینک DC را کاهش می ­دهد. اعتبار روش معرفی شده با استفاده از شبیه­ سازی در نرم ­افزار سیمولینک بررسی شده و در ادامه یک نمونه آزمایشگاهی از این درایو ساخته می­ شود تا نتایج تئوری و شبیه­ سازی را صحه­ گذاری نمایند.

1- از بین تمام روشهای کنترل درایو موتور های القایی ، روش کنترل گشتاور مستقیم (DTC) مستقل از پارامترهای روتور ماشین عمل می کند و علیرغم سادگی ، امکان کنترل مناسب گشتاور خوب را در دو حالت پایدار و گذرا فراهم می نماید. استفاده از مقایسه کننده های پسماند(هسترزیس) در این درایوها باعث کاهش ریپل گشتاور و فرکانس کلیدزنی متغییر می گردد. متداول ترین راه حل، استفاده از مدولاسیون بردار فضائی (SVM) است که به گشتاور و شار مرجع وابسته است. در این مقاله از دو کنترل کننده فازی که با الگوریتم فرا ابتکاری بهینه شده ، به همراه تکنیک SVM برای اینورتر برای کنترل شار و گشتاور استفاده شده است. یکی از اهداف این مقاله تحلیل و مقایسه عملکرد کنترل کننده فازی و  تناسبی-انتگرال گیر در هنگام بروز خطاهای الکتریکی و پس از رفع آن می باشد. شبیه سازی ها در نرم افزار متلب/سیمولینک انجام و نتایج و بررسی ها در اشکال و جداول ارائه شده است.نتایج نشان می دهد که مدل پیشنهادی باعث بهبود پارامترهای پاسخ سیستم مانند زمان نشست ، حداکثر فراجهش و پایداری سیستم می گردد و نشان داده می شود که کنترل­­کننده فازی دارای درصد فراجهش و زمان نشست کمتری برای شار و گشتاور نسبت به کنترل کننده تناسبی – انتگرالی می باشد.

1میکروتوربین ها بعنوان یکی از منابع تولید پراکنده، در سال های اخیر بسیار مورد استفاده قرار گرفته اند. در این مقاله به بررسی نحوه ی کنترل یک میکروتوربین و تحلیل عملکرد آن در حالت متصل به شبکه پرداخته می شود. در این راستا ابتدا ساختار و مدل مکانیکی میکروتوربین بررسی می شود. سپس ساختار الکتریکی میکروتوربین که شامل یک ژنراتور سنکرون مغناطیس دائم و مبدل های الکترونیک قدرت است، معرفی می شود. در این پژوهش، مبدل های الکترونیک قدرت واسط بین ژنراتور و لینک DC شامل ترکیب یک یکسوساز پل سه فاز دیودی و مبدل باک است که به عنوان مبدل سمت ژنراتور شناخته می شوند. همچنین بین لینک DC و شبکه، یک اینورترسه فاز منبع ولتاژ قرار گرفته که مبدل سمت شبکه نامیده می شود. به عنوان نوآوری، دو روش کنترلی برای مبدل های سمت ژنراتور و شبکه تعریف و سپس ساختار کنترلی مبدل ها در این دو روش ارائه  می گردد. نتایج حاصل از شبیه سازی سیستم تحت مطالعه در محیط Simulink/MATLAB نشان می دهد که در روش کنترلی اول، ولتاژ خازن لینک DC در حین خطای شبکه بطور ناگهانی افزایش یافته و به 3/5 برابر ولتاژ نامی می رسد، در صورتی که در روش کنترلی دوم، ولتاژ خازن به 1/2 مقدار نامی در حین خطا می رسد. بنابراین، روش دوم کنترلی که مبتنی بر کنترل ولتاژ باس DC توسط مبدل سمت ژنراتور و کنترل توان اکتیو  و راکتیو تزریقی به شبکه به وسیله مبدل سمت شبکه است، از نظر قابلیت عبور از خطا عملکرد بهتری دارد.

1امروزه استفاده از ژنراتور القایی دو سو تغذیه در پارک­های بادی به دلیل مزایای متعددی از جمله قابلیت عملکرد در محدوده وسیعی از سرعت باد، کنترل بهینه و قیمت مناسب روز به روز در حال افزایش می­باشد. از طرف دیگر اما در شرایط وقوع افت ولتاژ در ترمینال­های ژنراتور القایی دو سو تغذیه، ممکن است جریان شدیدی در مبدل­های الکترونیک قدرت این ژنراتور جاری گردد. لذا به منظور جلوگیری از آسیب دیدن این مبدل­ها، ژنراتور مذکور از شبکه قطع می­گردد. برای جلوگیری از این چنین حوادثی در این مقاله الزامات عبور از افت ولتاژ  مزارع بادی بهبود داده شده است. طبق این الزامات، پارک­های بادی باید بتوانند تا مدت زمان مشخصی افت ولتاژ در پایانه­ خود را تحمل کرده و به شبکه متصل باقی بمانند. در این مقاله، تابع هدف جدیدی به منظور بدست آوردن امپدانس بهینه محدود کننده جریان خطای ابر رسانا برای بهبود ولتاژ ترمینال ژنراتور القایی دو سو تغذیه در شرایط وقوع افت ولتاژ پیشنهاد شده است. روش پیشنهاد شده در محیط MATLAB/Simulink  شبیه سازی شده است. با این نتایج، بهبودی قابل توجه قابلیت عبور از افت ولتاژ مزارع بادی متصل به ژنراتور القایی  دو سو تغذیه با استفاده از روش پیشنهاد شده نشان داده شده است.

1در این مقاله، یک ساختار جدید مغناطیسی برای موتورهای سوئیچ رلوکتانس ارائه شده است. در این ساختار، هم استاتور و هم روتور دارای ساختار سگمنتی هستند و شار مغناطیسی نمی­تواند در دو سگمنت فرضی استاتور و یا روتور و نیز هر ترکیب احتمالی از آن­ها جریان داشته باشد. ساختار سگمنتی معرفی شده می­تواند با تعداد فازهای مختلف و نیز تعداد سگمنت بر فازهای متفاوت در نظر گرفته شود که دارای اصول کاری یکسان هستند. در این مقاله، ساختار سه فاز و با تعداد چهار سگمنت استاتور و روتور بر هر فاز انتخاب و مورد بررسی قرار گرفته است. در این بررسی، ساختار مغناطیسی با استفاده از روش المان محدود شبیه­سازی و نتایج حاصل از آن استخراج شده است. در ابتدا، تحلیل حساسیت برای بررسی مهم­ترین پارامترهای هندسی و اثر آن­ها صورت گرفته و سپس مشخصات مختلف موتور سوئیچ رلوکتانس مورد ارزیابی قرار گرفته است. در ادامه، موارد طراحی موتور پیشنهادی آورده شده­است. با توجه به داده­های شاخص گشتاور بر وزن فعال بدست آمده از ساختار پیشنهادی در مقایسه با سایر ساختارهای مشابه، ساختارهای سگمنتی پیشنهادی دارای بالاترین گشتاور در بین ساختارهای دیگر موتورهای سوئیچ رلوکتانس هستند. به علاوه، نتایج استاتیکی و دینامیکی در شرایط مختلف بار بر عملکرد مناسب موتور سگمنتی پیشنهادی صحه می­گذارد.  هم­چنین به دلیل ضربه­های گشتاور زیاد در واحد دور، ساختار پیشنهادی برای کاربردهای سرعت پایین و گشتاور بالا انتخاب مناسبی است.

1در این مقاله، ساختاری جدید از انواع ماشین های شار سوئیچینگ محوری برای استفاده در توربین های بادی در سرعت های پایین، پیشنهاد شده است. در این ماشین پیشنهادی آهنرباها در سطح استاتور قرار گرفته اند و سیم پیچی سه فاز در فضای بین آهنرباها قرار گرفته است. پس از طراحی اولیه باتوجه به معیارهای افزایش نیروی محرکه الکتریکی، کاهش گشتاور دندانه و کاهش اعوجاج هارمونیکی کل، با استفاده از روش طراحی آزمایش ها و روش پاسخ سطح و با کمک نرم افزار المان محدود، ابعاد مناسب انتخاب و ماشین بهینه سازی شده است. در انتها یک نمونه اولیه بر مبنای فناوری کامپوزیت مغناطیسی نرم ساخته شده و خروجی با نتایج حاصل از روش پاسخ سطح و المان محدود مقایسه گردیده است.

1موتورهای القایی خطی دارای دو ساختار یک­طرفه و دوطرفه هستند که با توجه به مزایا و معایبشان، در کاربردهای خاصی استفاده می ­شوند. با توجه به مزایایی همچون عدم وجود نیروی عمودی در نوع دوطرفه، این نوع موتورها دارای کنترل­ پذیری بهتری نسبت به نوع یک­طرفه بوده و محبوبیت بیشتری به­ خصوص برای سیستم­ های حمل و نقل ریلی پیدا کرده­ اند. در مقالات، غالباً نوع یک­طرفه مورد توجه بوده و در خصوص نوع دوطرفه، کارهای کمتری گزارش شده است. در این مقاله، ابتدا روابطی برای محاسبه پارامترهای مدار معادل این موتورها با در نظر گرفتن اثر انتهایی ارائه شده است. در ادامه با توجه به مدار معادل به دست آمده، روشی برای طراحی آن­ها ارائه می ­شود. سپس با استفاده از روش ارائه شده، یک نمونه موتور القایی خطی دوطرفه طراحی شده و با به کارگیری الگوریتم بهینه سازی گروهی ذرات، موتور با هدف کاهش وزن و افزایش ضریب توان و بازده، بهینه شده است. یکی از موارد مهم در طراحی که هزینه ساخت را تحت تأثیر قرار می ­دهد، وزن ماشین است. نتایج بهینه ­سازی نشان می ­دهد که وزن اولیه از 44 کیلوگرم در حالت غیربهینه به 31/18 کیلوگرم در حالت بهینه کاهش می­ یابد. برای تأیید نتایج، ابتدا نتایج بهینه­ سازی با نتایج اجزای محدود مقایسه شده و سپس یک نمونه آزمایشگاهی از موتور­القایی خطی دوطرفه با طراحی بهینه، ساخته شده و نتایج آن با نتایج تحلیلی مورد مقایسه قرار گرفته است. مقایسه نتایج آزمایشگاهی به همراه نتایج اجزای محدود با نتایج بهینه ­سازی، نتایج روش پیشنهادی را تأیید می ­کند.

1با توجه به استفاده روزافزون از خودروهای برقی در شبکه​ حمل​و​نقل، برنامه​ریزی شارژ و دشارژ این خودروها در پارکینگ​ها می​تواند تأثیر زیادی بر تاب​آوری شبکه توزیع در شرایط بحرانی داشته باشد. در این مقاله، با توجه به تأثیر متقابل بین مسئله جزیره​سازی شبکه توزیع و برنامه​ریزی شارژ و دشارژ خودروهای برقی در پارکینگ​ها، یک مدل بهینه​سازی خطی دو سطحی به منظور بهبود تاب​آوری شبکه توزیع پیشنهاد شده است. در مسئله سطح بالا، با پیش​بینی بار مصرفی شبکه توزیع و مدیریت شارژ و دشارژ خودروهای برقی در پارکینگ ها، مرزبندی جزایر در شبکه توزیع با هدف حداکثر کردن مقدار مورد انتظار بار بازیابی​شده تعیین می شود. با تعیین مرزبندی جزایر و مکان پارکینگ های متصل به شبکه در مسئله سطح بالا و با در نظر گرفتن تمایل رانندگان خودروهای برقی برای توقف در نزدیک​ترین پارکینگ متصل به شبکه الکتریکی جهت شرکت در برنامه مدیریت شارژ و دشارژ، تغییرات هر سفر و در نتیجه، مشخصات ناوگان خودروهای موجود در هر پارکینگ در مسئله سطح پایین مشخص می شود. مدل پیشنهادی با استفاده از چندین خطای همزمان در شبکه توزیع فعال 118 شین در حضور خودروهای برقی در شبکه ترافیکی 25 گره ای، پیاده سازی و اعتبارسنجی شده است. با توجه به وجود متغیرهای باینری در مسئله سطح پایین، ترکیبی از برنامه نویسی ریاضی و الگوریتم تکاملی برای حل مدل پیشنهادی و رسیدن به پاسخ نهایی استفاده شده است. نتایج موارد مطالعاتی، کارآیی و دقت عملکرد مدل دوسطحی پیشنهادی را در راستای بهبود تاب​آوری شبکه​های توزیع با استفاده از مدیریت شارژ و دشارژ خودروهای برقی در پارکینگ​های متصل به شبکه الکتریکی تأیید می کند.

1در سال­ های اخیر، تغییرات اقلیمی و افزایش نرخ وقوع رخداددهای طبیعی نادر و شدید نظیر طوفان، برقرسانی بی­ وقفه به مشترکین نهایی سیستم قدرت را با تردید مواجه نموده است. گستردگی شبکه های توزیع انرژی الکتریکی به عنوان آخرین حلقه از زنجیره تأمین انرژی در سیستم قدرت، موجب افزایش آسیب­ پذیری این شبکه­ ها در مقابل حوادث طبیعی می ­گردد. شرکت­ های توزیع برق ناگریز به اجرای اقداماتی جهت بهبود تاب­ آوری شبکه تحت مدیریت خود هستند. با توجه به محدودیت ­های بودجه، انتخاب و گزینش از بین راهکارهای مختلف یکی از چالش ­های اساسی شرکت­ های توزیع برق محسوب می شود. در این مقاله، یک روش جدید برای اولویت ­بندی راهکارهای بهبود تاب­آوری در شبکه­ های توزیع پیشنهاد می­ گردد. در این زمینه، ابتدا مجموعه­ ای از راهکارهای کاندیدا جهت بهبود تاب­ آوری شبکه توزیع در مقابل حادثه تعریف شده و سپس با توجه به میزان بهبود تاب ­آوری حاصل از اجرای راهکار و هزینه پیاده ­سازی مربوطه، ارزش هر راهکار با استفاده از شاخص سود به هزینه تعیین می­ گردد. در نهایت، راهکارها برحسب شاخص سود به هزینه اولویت ­بندی می ­شوند. روش پیشنهادی با استفاده از نرم ­افزار  MATLAB  و بر روی شبکه استاندارد 33 باسه IEEE پیاده سازی گردید و نتایج نشان از کارایی مناسب روش مذکور دارد.

1تغییر در پیکره­ بندی شبکه­ های توزیع فعال یکی از چالش­ هایی است که طرح­ های حفاظتی را با چالش مواجه می­ سازد. در صورتی­ که حفاظت بهینه تنها بر اساس پیکره ­بندی پایه و اتصال تمامی منابع تولیدپراکنده با پست­ های فوق­ توزیع انجام شود، نقض قیود هماهنگی در پیکره ­بندی ­هایی متفاوت با پیکره ­بندی پایه اجتناب­ ناپذیر خواهد بود. در این مقاله روش­ های حفاظتی ترکیبی و تطبیقی با درنظرگیری آرایش­های مختلف شبکه پیشنهاد می­گردد. در روش ترکیبی، یک گروه تنظیم حفاظتی برای رله ­های شبکه درنظر گرفته شده و با حل یک مسئله بهینه­ سازی واحد و درنظرگیری قیود هماهنگی تمامی آرایش­های شبکه، تنظیمات بهینه استخراج می­ گردد. علی­رغم مزایای روش ترکیبی، زمان عملکرد رله ­ها ناشی از کوچک­ شدن فضای شدنی مسئله بهینه ­سازی قابل توجه خواهد بود. از اینرو، روش حفاظت تطبیقی با کمک گروه ­های تنظیمی مختلف و تفکیک مسئله بهینه ­سازی به چند مسئله و کاهش قیود هماهنگی در این مقاله ارائه می­ شود. نتایج به ­دست ­آمده از پیاده ­سازی روش­ های پیشنهادی بر روی شبکه­ های 8 شین و 30 شین IEEE دلالت بر برتری حفاظت تطبیقی دارد. یکی از دیگر مزایای روش پیشنهادی، بهینه­ سازی منحنی مشخصه رله­ های حفاظتی علاوه بر تنظیمات زمانی و جریانی است که در حفاظت­ های تطبیقی پیشین کم­تر مورد توجه قرار گرفته است

1پس از وقوع یک خطای دائمی در صورتی­ که امکان تامین بار در شبکه وجود نداشته باشد، طرح بازیابی بهینه بار این امکان را به سیستم می­دهد ­که بازیابی بار با کمترین هزینه خروج، کمترین قطعی بار و در کوتاه­ترین زمان ممکن انجام شود.در این مقاله طرح جدیدی به نام برداشت هوشمند بار با نام اختصاری  SLS  ارائه شده است.در طرح SLS پیشنهادی، انواع وسایل موجود در خانه­ های هوشمند به چهار دسته­ ی بارهای قابل ­تنظیم، قابل­ وقفه، قابل­ جابجایی و غیر قابل­ کنترل دسته ­بندی شده ­اند. . در این طرح، یک الگوریتم دو لایه جدید برای حل مسأله بازیابی بهینه بار پیشنهاد شده است. در لایه اول، یک روش اکتشافی مبتنی بر نظریه گراف برای تجدید پیکربندی بهینه سیستم ارائه شده است. در لایه دوم برای بازیابی بهینه بار، ابزارهایی نظیر برنامه ­ریزی مجدد منابع تولید پراکنده، برداشت بار، قطع بار و قطع بار حساس استفاده شده است. این لایه یک مسئله برنامه­ ریزی غیرخطی عدد صحیح مختلط نامحدب است. برای دستیابی به راه­ حل بهینه سراسری و زمان حل کمتر، مدل از برنامه­ ریزی غیرخطی عدد صحیح مختلط نامحدب به برنامه ­ریزی خطی عدد صحیح مختلط تبدیل می­شود.  یک سیستم توزیع اصلاح شده RBTS به عنوان یک سیستم آزمون، برای نشان دادن اثربخشی روش پیشنهادی استفاده شده است.

1با تغییر ساختار سیستم­های قدرت، افزایش منابع انرژی تجدید پذیر و با هوشمند شدن شبکه ها، سیستم­ های قدرت با چالش­هایی از جمله عدم قطعیت در منابع انرژی مواجه شده­است. راه حل مناسب برای مقابله با این چالش­ها، استفاده از سیستم­های ذخیره انرژی است. لذا تعیین اندازه، محل نصب، و انتخاب نوع سیستم­های ذخیره انرژی، برای استفاده­ی حداکثری از مزایای آن­ها حائز اهمیت است. این مقاله مروری، با توجه به مطالعات تحقیقاتی، به بررسی انواع سیستم­های ذخیره انرژی، کاربردهای آن­ها، روش­های فرموله کردن توابع هدف و روش­های حل آن­ها می­پردازد. هدف دیگر این مقاله مروری، بررسی مسئله برنامه­ریزی بهینه سیستم ذخیره ­ساز انرژی (ESS) در شبکه­های توزیع فعال است. همچنین، طبقه­بندی گسترده­ای از برنامه­ ریزی توسعه ذخیره­ سازی (SEP) را ارائه می­دهد؛ و با بررسی چندین مقاله، به شناسایی روندها و چالش­ها می­پردازد. در انتها، پیشنهاداتی برای کارهای آینده ارائه می­شود.

1یکی از مسائل و مشکلات کیفیت توان در شبکه͏های قدرت امروزی، پدیده فلیکر ولتاژ می͏باشد. قبل از هرگونه جبران­سازی این پدیده، بایستی محل تک͏تک منابع فلیکر شناسایی و اثر هر یک از آنها بر مقدار فلیکر شبکه تعیین گردد. با توجه به محدودیت͏های مانیتورینگ سیگنال͏های ولتاژ و جریان شبکه از جمله هزینه͏بر و زمان͏بر بودن، روش͏هایی که به کمترین تعداد نقطه مانیتورینگ در طول شبکه نیاز دارند بیشتر مورد تقاضا می͏باشند. در یکی از آخرین پژوهش͏های انجام یافته در این خصوص، با معرفی روشی مبتنی بر استفاده از تبدیل موجک و مدل تقریبی خط انتقال مابین نقاط مانیتورینگ، محل منابع فلیکر با استفاده از کمترین نقاط مانیتورینگ ، ردیابی می͏گردد و سهم هر یک از منابع فلیکر با استفاده از اندازه͏گیری مستقیم فلیکر ولتاژ تعیین می͏شود. در این مقاله سعی بر آن شده که با اصلاح مدل تقریبی در نظر گرفته شده برای خط انتقال، دقت و حساسیت روش قبلی بهبود یابد تا حتی در صورت وجود نویز در شبکه بتواند محل دقیق منابع فلیکر را تشخیص دهد و با کمک همان نقاط مانیتورینگ استفاده شده در قسمت قبلی و بدون نیاز به اندازه͏گیری مستقیم، اثر هر یک از منابع فلیکر بر مقدار کلی فلیکر هر باسبار دلخواهی از شبکه تعیین شود.

1نوسانات فرکانس پایین، پایداری سیستم قدرت را به خطر می اندازد و سبب کاهش ظرفیت خطوط انتقال می شود. در سیستم قدرت از ادوات FACTS و پایدار ساز (PSS) برای بهبود پایداری استفاده می شود، جبران ساز سری استاتیکی (SSSC) یکی از مهمترین ادوات FACTS است. در این مقاله به میرا کردن نوسانات فرکانس پایین با جبرانساز سری استاتیکی مجهز به کنترل کننده پیش بین مقاوم در سیستم قدرت تک ماشینه پرداخته شده است. کنترل کننده پیش بین مقاوم از نامساوی ماتریس خطی (LMI) برای بهینه کردن تابع هدف و در نهایت بدست آوردن سیگنال کنترلی استفاده می کند. به منظور بررسی عملکرد کنترل کننده پیشنهادی، شبیه سازی در چند سناریو با در نظر گرفتن عدم قطعیت پارامترهای مختلف سیستم قدرت و اغتشاشات مختلف انجام گرفته است. جبران ساز سری استاتیکی مجهز به کنترل کننده پیشنهادی (کنترل کننده پیش بین مقاوم) نسبت به جبران ساز سری استاتیکی مبتنی به کنترل کننده PI فازی، جبران ساز سری استاتیکی مبتنی PI که ضرایب آن با الگوریتم ژنتیک بهینه شده و جبران ساز سری استاتیکی مبتنی بر کنترل کننده پیش فاز-پس فاز فازی بهینه، از لحاظ مقاوم بودن در برابر تغییر پارامترها و اغتشاشات، سرعت پاسخ، کاهش فروجهش و کاهش فراجهش دارای عملکرد مطلبوتری است. شبیه سازی بر اساس نرم افزار متلب انجام شده است.