مهندسی برق و مهندسی کامپیوتر ایران، الف- مهندسی برق
سال:1399 | دوره:18 | شماره:2 |تعداد مقالات:8

نیروگاه های گازی به دلیل دارابودن نرخ افزایش توان و کاهش توان بالا می توانند در ساعات پیک بار، در بهره برداری سیستم قدرت بسیار مؤثر واقع شوند. با گسترش نفوذ نیروگاه های گازی در سیستم قدرت و همچنین پیدایش فناوری های جدید مانند واحدهای تبدیل توان به گاز (ptg) برنامه ریزی یکپارچه دو شبکه برق و گاز مورد توجه محققین قرار گرفته است. گاز های تولیدشده توسط واحدهای ptg، در مخازنی ذخیره شده و به طور مستقیم به دست مصرف کنندگان می رسند یا در بازارهای گاز فروخته می شوند. در صورت لزوم گاز های ذخیره شده نیز دوباره به برق تبدیل می شوند که این روش، جایگزین مناسبی به جای استفاده از باتری ها و ذخیره سازهای انرژی در شبکه برق و در طولانی مدت می باشد. در این مقاله یک مدل برنامه ریزی خطی ترکیبی عدد صحیح (MILP) برای حل مسئله برنامه ریزی تصادفی یکپارچه شبکه های برق و گاز در حضور واحدهای ptg و با در نظر گرفتن عدم قطعیت ظرفیت شارژ و دشارژ در دسترس ایستگاه های g2v ارائه شده است. یک شبکه ترکیبی از شبکه برق اصلاح شده استاندارد 24باسه IEEE و شبکه گاز بلژیک، شامل نُه نیروگاه که سه نیروگاه آنها از نوع گازی هستند، سه ایستگاه خودروی برقی، دو چاه گاز، چهار مخزن گاز و سه واحد ptg، به عنوان شبکه نمونه مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج حاصل، کارایی بهره برداری یکپارچه شبکه های برق و گاز را نسبت به بهره برداری مستقل شبکه ها و همچنین تأثیر مثبت ptgها را در پوشش عدم قطعیت شارژ و دشارژ خودروهای برقی نشان می دهد.

یکی از آزمون های اصلی کلید های قدرت ارزیابی قدرت قطع آنها در جریان های اتصال کوتاه می باشد. انجام این آزمون به روش مستقیم نیازمند منبعی با توان بسیار بالا می باشد اما با استفاده از روش سینتتیک و تأمین جریان و ولتاژ از دو منبع مجزا، کاهش قابل ملاحظه ای در توان منبع صورت خواهد پذیرفت. در این مقاله طراحی، توسعه و ساخت یک مجموعه آزمایشگاهی قطع اتصال کوتاه کلیدهای خلأ فشارمتوسط به روش سینتتیک با اتصال به شبکه توزیع ارائه گردیده است. توسعه و ساخت این مجموعه امکان انجام آزمون های قطع اتصال کوتاه بر روی کلیدهای خلأ را مطابق با استاندارد های بین المللی در داخل کشور فراهم ساخته است. اندازه گیری های آزمایشگاهی نشان می دهد مجموعه ساخته شده از تطابق مناسبی با طراحی برخوردار بوده و می توان جهت انجام آزمون استاندارد قدرت قطع اتصال کوتاه روی کلیدهای خلأ از این مجموعه بهره برداری نمود.

امروزه در صنعت برق طراحی و بهره برداری بهینه و مؤثر اقتصادی همواره مورد نظر بوده و در توسعه و بهره برداری از صنعت برق، هماهنگی شبکه برق و گاز به منظور حداقل کردن هزینه بهره برداری از اهداف اصلی به شمار می آیند. در این تحقیق، بهره برداری غیر متمرکز شبکه های برق و گاز بر روی یک مطالعه واقعی در استان خراسان مدل سازی شده است. این مدل سازی از دیدگاه دو بهره بردار مستقل است که با در نظر گرفتن قیود فنی به دنبال حداقل کردن هزینه بهره برداری شبکه های برق و گاز می باشند. میزان مصرف گاز در شبکه های گاز و برق با استفاده از روش های مختلف ADMM، ATC و متمرکز مقایسه شده و در نهایت هزینه های بهره برداری در حالتی که یک بهره بردار مرکزی وظیفه بهره برداری از شبکه های برق و گاز را بر عهده دارد، در هر سه حالت مختلف با یکدیگر مقایسه شده اند. سناریوهای افزایش بار و سوخت دوم نیز مورد بررسی قرار گرفته اند.

این مقاله به معرفی یک موتور سوئیچ رلوکتانسی 5/6 با رتور قطعه ای و بهبود عملکرد آن از طریق ایجاد تغییرات در ساختار رتور می پردازد. با تغییر ساختار رتور، علاوه بر کاهش ریپل گشتاور، بازده موتور نیز افزایش می یابد. موتور ارائه شده شامل دو نوع قطب بر روی استاتور است: قطب های اصلی و قطب های کمکی. قطب های استاتور شرایط را فراهم می آورند تا مسیر شار عبوری از مواد فعال کوتاه تر شده و نواحی ای از سطح رتور که در آنها مسیر شار معکوس می شود، در راستای ایجاد تلفات آهنی نقشی نداشته باشند. در این راستا در این مقاله توپولوژی ها مختلف انواع شیار بر روی رتور بررسی شده و با ارزیابی کارایی موتور بهترین مدل انتخاب شده است. نتایج شبیه سازی و تحلیل با استفاده از روش المان محدود و مقایسه، کارایی تئوری مطرح شده را اثبات می نماید.

با پیشرفت فناوری و کوچک شدن اندازه ترانزیستورها به خصوص در فناوری های زیر 90 نانومتر مصرف توان ایستای بالا به علت افزایش نمایی جریان نشتی ترانزیستورها به یکی از بزرگ ترین مشکلات مدارهای مبتنی بر فناوری CMOS تبدیل شده است. افزاره های اسپینترونیک مانند پیوند تونل مغناطیسی (MTJ) با توجه به ویژگی های منحصربه فردشان از جمله مصرف توان ایستای پایین، نافراربودن، طول عمر زیاد، سازگاری با ترانزیستور های CMOS و امکان ساخت در چگالی های بالا یکی از گزینه های مورد توجه برای طراحی مدارهای ترکیبی MTJ/CMOS و غلبه بر معضل مصرف توان ایستای بالا در مدارهای مبتنی بر فناوری CMOS است. در این مقاله یک تمام جمع کننده ترکیبی MTJ/CMOS کاملاً نافرار و توان پایین برای پیاده سازی محاسبات در حافظه ارائه شده است. نتایج شبیه سازی ها نشان می دهد که تمام جمع کننده نافرار پیشنهادی نسبت به تمام جمع کننده های نافرار موجود حداقل 50 درصد سریع تر بوده، حاصل ضرب توان در تاخیر آن 39 درصد کمتر است و سربار سخت افزاری زیادی نیز به مدار تحمیل نمی کند.

با گسترش بارهای حساس همانند مراکز داده، استفاده از ریزشبکه های DC افزایش یافته است. خطای خط به زمین رایج ترین نوع خطا در این نوع ریزشبکه هاست که سبب خسارت های مختلفی به ریزشبکه DC می گردد. یکی از مهم ترین چالش ها در بهره برداری از ریزشبکه DC، نبود حفاظت مؤثر در برابر این نوع از خطا است. در این مقاله با استفاده از اندازه گیری های محلی همانند ولتاژ و جریان در ابتدای هر خط به بررسی تغییرات توان لحظه ای در آنها پرداخته و یک طرح حفاظتی نوین که مبتنی بر هیچ گونه خط ارتباطی نیست، ارائه می شود. طرح حفاظتی پیشنهادی از دقت و سرعت عملکرد خوبی برخوردار بوده و قادر است خطای خط به زمین را در ریزشبکه جریان مستقیم با سرعت بالایی تشخیص دهد. صحت و دقت طرح حفاظتی در شرایط مختلف مورد آزمایش قرار گرفته است.

در این مقاله طراحی و شبیه سازی یک حسگر میکرو-جابه جایی جدید با بخش های متحرک و ثابت مبتنی بر بلورهای فوتونی ارائه شده است. نشان داده می شود که استفاده از بلور فوتونی با ضریب شکست منفی در بخش ثابت حسگر، با متمرکزکردن توان نوری عبوری در قسمت ورودی موج بر تعبیه شده در بخش متحرک، منجر به بهبود ویژگی های عملکردی حسگر می شود. نتایج حاصل از شبیه سازی عددی با استفاده از روش FDTD مؤید آن است حسگر پیشنهادی با برخورداری از حساسیت (1-a) 1/1 (که در آن a ثابت شبکه ساختار بلور فوتونی است)، گستره جابه جایی مجاز a 35/0 و ضریب برازش 99848/0 از عملکردی مطلوب در مقایسه با سایر طرح های پیشنهادی برای حسگر میکرو-جابه جایی برخوردار است.

در این مقاله یک حسگر زیستی بر مبنای بلور فوتونی طراحی شده است. این حسگر دارای دو نانو حلقه دایره ای کنار هم است که سبب می شود تزویج بین موج برها و نانو حلقه تشدیدگر صورت گیرد. برای طراحی حسگر از تعدادی میله دی الکتریک استفاده شده که در محیط آب قرار گرفته اند. بین موج برهای ورودی و خروجی نیز از حلقه های تشدیدگر دایره ای شکل استفاده شده است. همچنین برای بالابردن محدودیت نوری و بهترشدن عملکرد تزویج موج برها و نانو حلقه تشدیدگر، مسیرهای ورودی و خروجی به صورت انتها بسته به کار رفته است. در ساختار پیشنهادی که دارای ابعاد کوچکی است، میله سنجش طوری انتخاب شده که ضریب کیفیت بالایی داشته باشد. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که حسگر زیستی طراحی شده دارای ضریب کیفیت بالا بوده و با اتصال مولکول زیستی به آن، جابه جایی طول موج تشدید به خوبی شکل می گیرد. ویژگی مهم دیگر ساختار پیشنهادی این است که تمام میله های دی الکتریک دارای شعاع یکسان هستند که این موجب آسان ترشدن ساخت حسگر می شود.