مجله ایرانی علوم و تکنولوژی-ب
سال:1385 | دوره:30 | شماره:ب-6 |تعداد مقالات:13

در این مقاله، آلگوریتم جدیدی مبتنی بر پردازش هارمونیک های جریان تفاضلی برای حفاظت دیفرانسیل دیجیتال ترانسفورماتورهای قدرت پیشنهاد می شود. این آلگوریتم با توجه به رفتار متفاوت هارمونیک دوم جریان های تفاضلی تحت شرایط خطا و جریان هجومی بدست آمده است. در روش جدید، تابع معیاری بر حسب تغییر زمانی نرخ صعود هارمونیک دوم در طی زمان های پس از رخ دادن اختلال تعریف می شود. یکی از مزایای این روش آن است که با ارزیابی علامت توابع معیار متناظر با جریان های تفاضلی سه فاز، خطاهای داخلی را می توان از شرایط جریان هجومی د رکمتر از نیم سیکل پس از رخ دادن اختلال متمایز نمود. مزیت دیگر روش پیشنهادی آن است که آلگوریتم تشخیص خطا به انتخاب هیچگونه آستانه ای بستگی ندارد. بوسیله شبیه سازی شرایط مختلف خطا و کلید زنی روی یک ترانسفورماتور قدرت، عملکرد مناسب این روش نشان داده می شود. به این منظور، بخش کوچکی از سیستم قدرت ایران شامل یک ترانسفورماتور قدرت و خطوط انتقال دو طرف آن بررسی شد. برای در نظر گرفتن عوامل موثر روی مولفه های جریان دیفرانسیل، عناصر این سیستم قدرت بطور دقیق در PSCAD/EMTDC مدل شده اند.

تخلیه های جزیی از مهمترین عوامل فرسودگی سیستم عایق داخلی ترانسفورمرهای قدرت بشمار می روند. به همین دلیل، طراحی سیستم عایق داخلی یکی از چالش های همیشگی طراحان ترانسفورمرها بوده است. استقامت ترانسفورمر، بویژه در شرایط گذرا معیاری برای طراحان بخش عایق است. این چالش، طراحان ترانسفورمر را واداشته است تا انواع تازه ای از سیم پیچی را ابداع و بکار گیرند. برای مثال بجای سیم پیچی های نوع لایه ای و دیسکی ساده، از سیم پیچی های با چند ضریب توزیع ولتاژ استفاده می شود. سیم پیچی های با چند ضریب توزیع ولتاژ شامل ساختار بسیار پیچیده تری هستند که بخش های مختلف با مشخصات فیزیکی و الکتریکی متفاوت دارند. از طرفی، سیگنال های تخلیه های جزیی دارای مولفه هایی در حوزه فرکانس صفر تا صدها مگاهرتز هستند که هر مولفه بسته به ساختار سیم پیچ در مودهای مختلف از سیم پیچ عبور می کند. پیش بینی توزیع سیگنال تخلیه جزیی بر روی سیم پیچی با یک ضریب توزیع ولتاژ ساده تر از سیم پیچ های با چند ضریب توزیع ولتاژ است. یک سیم پیچ 66 کیلو ولت، 25 مگاولت آمپر نوع در هم کاملا شانه ای شده نقش یک سیم پیچ با یک ضریب توزیع ولتاژ را در اندازه گیری ها دارد. زمانی که یک سیم پیچ تنظیم ولتاژ با یک ساختار و پاسخ فرکانسی متفاوت به سیم پیچ اصلی متصل می شود، مجموعه یک سیم پیچ با چند ضریب توزیع ولتاژ است. سیگنال های جریان با استفاده از دو ترانسفورمر جریان فرکانس بالای با ساخت ویژه در دو انتهای سیم پیچ اندازه گیری می شوند. سیگنال های اندازه گیری شده تقویت و به یک اسیلوسکوپ 500 مگاهرتز فرستاده می شوند. حسگرها، ترانسفورمرهای جریان فرکانس بالا، بنحوی طراحی و ساخته می شوند که در حوزه فرکانسی مورد نظر بیشترین حساسیت را داشته باشند. به منظور آشکارسازی دقیق سیگنال های تخلیه جزیی، روشی برای انتخاب بهینه تبدیل موجک معرفی شده است تا اثر نویز به حداقل برسد. این روش بر پایه انتخاب موجک مادر بهینه برای تولید ضرایب تبدیل با بیشترین مقادیر است. روش حذف نویز معرفی شده قابلیت استخراج پالس های تخلیه جزیی از سیگنال های اندازه گیری شده را با ارایه اطلاعات کافی از سیگنال اصلی و امکان یابی آن بدست می دهد.

میرایی سریع نوسانات توان پس از بروز یک اختلال در سیستم قدرت تاثیر ویژه ای در کاهش ریسک ناپایداری سیستم قدرت دارد و در نتیجه موجب افزایش ظرفیت قابل استفاده خطوط انتقال می شود. امروزه جبران کننده های استاتیکی سری سنکرون (SSSC) قابلیتهای خود را برای بهبود میرایی نوسانات توان اثبات کرده اند. در اثر تداخل قابل ملاحظه بین حلقه های کنترل میرایی SSSC و متغیرهای سیستم قدرت، بکارگیری کنترل کننده های کلاسیک تک ورودی- تک خروجی (SISO) عملکرد ضعیفی در میرایی نوسانات توان دارند. در این مقاله، این تداخلها مورد توجه قرار گرفته و سیستم قدرت همراه با یک SSSC بصورت یک سیستم چند متغیره مدلسازی و تاثیر دینامیک مربوط به خازن DC متصل به SSSC در مدلسازی در نظر گرفته شده است. سیستم قدرت مجهز به SSSC یک سیستم چند متغیره است که تداخل قابل ملاحظه ای بین متغیرهای آن وجود دارد. روشهای طراحی کلاسیک کنترل کننده SISO از این تداخلها صرفنظر می کنند و در نتیجه کنترل کننده بدست آمده نمی تواند میرایی مطلوبی در رنج وسیعی از شرایط و نقاط کار فراهم کند. برپایه مدل چند متغیره ارایه شده، یک کنترل کننده چند متغیره برای بهبود میرایی نوسانات توان پیشنهاد شده است. بطور همزمان ولتاژ خازن DC را تثبیت می کند. نتایج شبیه سازی کارایی روش مدلسازی و طراحی کننده را در جهت افزایش میرایی نوسانات توان و تثبیت ولتاژ خازن DC نشان داده اند. همچنین شبیه سازیها تکمیلی برتری عملکرد و مقاوم بودن کنترل کننده چند متغیره پیشنهادی را در مقایسه باکنترل کننده SISO نشان داده است.

در بازار برق، هزینه تلفات باید توسط نهادهایی که بر ایجاد تلفات موثر بوده اند و متناسب با نقش آنها در تولید تلفات تامین شود. این مقاله روشی جدید برای تعیین سهم تلفات تبادلات و نهادهای مختلف فعال در بازار در ایجاد تلفات توان در شبکه ارایه می نماید. روش پیشنهادی که مبتنی بر روش تسهیم تلفات افزایشی (ITLA) است، برای محیط چند جانبه پیشنهاد شده است. این روش برخلاف روش کلاسیک ITLA، قادر است نهادهای تجاری بازار را نیز که تنها در خرید و فروش انرژی شرکت دارند و هیچگونه معادلی در شبکه الکتریکی ندارند، مدل نموده و سهم آنها را نیز تعیین کند. استفاده از پخش بار بهینه در الگوریتم پیشنهادی، مشکل و نقطه ضعف مهم روش کلاسیک ITLA در مورد وابستگی نتیجه تسهیم به انتخاب شین مبنا را نیز برطرف نموده است. بررسی روش پیشنهادی بر روی شبکه 24 شینه IEEE RTS نتایج قابل قبولی را به همراه داشته است.

تغییرات اخیر در صنعت برق منجر به بوجود آمدن مسایل جدیدی گردیده است که یکی از مهمترین آنها از دید شرکتهای تولیدی، تعیین استراتژی بهینه برای شرکت در بازار انرژی می باشد. این مقاله به ارایه روشی نوین جهت تعیین استراتژی بهینه شرکتهای تولیدی در بازارهای انرژی در حالی پرداخته است که میزان تقاضا به قیمت انرژی وابسته می باشد. در این مدل فرض بر آنست که اطلاعات در دسترس شرکتهای تولیدی از رقبایشان ناقص بوده و تنها از نوع سوخت و ماکزیمم- مینیمم سطح تولید آنها مطلع می باشند. همچنین شرکتهای تولیدی با استفاده از مدل تعادلی تابع عرضه، استراتژی پیشنهادی خود را برای ارایه به بازار آماده می نمایند. در این مدل شرکتهای تولیدی استراتژی پیشنهادی خود را تا حصول به نقطه تعادلی نش (Nash equilibrium points) که پاسخ قطعی برای چنین مسایلی می باشد، تغییر می دهند. برای شبیه سازی و اجرای الگوریتم از زبان برنامه نویسیGAME (Gemeralalgebraicmodelongsystem) و جعبه ابزار بهینه سازی MINOS به همراه (Nonlinear programming) NLP استفاده شده است.

برنامه نویسی ژنتیک یکی از تکنیک های قوی یادگیری ماشین می باشد که براساس الگوریتم های ژنتیک توسعه داده شده است. در این مقاله از برنامه نویسی ژنتیک برای تولید یک تابع ریاضی به منظور نویز زدایی استفاده شده است. پارامترهای تعریف شده برای تابع مزبور ویژگیهای آماری برگرفته از زیرباند های تبدیل موجک می باشند. تابع بدست آمده توسط برنامه نویسی ژنتیک به پارامتر خاصی وابسته نیست (همانند سایر روشهای نویززدایی بر مبنای تبدیل موجک). نتایج روش پیشنهادی با روش معروف VisuShrink مقایسه شده است و بهبود در کیفیت نویز زدایی در مورد تصاویر مورد آزمایش با توجه به مقادیر PSNR کاملا مشهود است.

عملکرد تخمین زننده های مختلف همچون حداکثر کننده احتمال پسین وابستگی شدیدی به صحت مدل در نظر گرفته شده برای توزیع ضرایب بدون نویز دارد. بنابراین در نظر گرفتن یک مدل صحیح برای توزیع ضرایب ویولت در حذف نویز تصویر براساس ویولت بسیار مهم است. در این مقاله یک الگوریتم جدید کاهش نویز تصویر براساس مدل کردن ضرایب ویولت هر زیرباند با یک توزیع مخلوط لاپلاس ارایه گردیده است. برای این منظور یک تخمین زننده حداکثر کننده احتمال پسین که بر روی مدل احتمال مخلوط اعمال می گردد، طراحی شده است. براساس این مدل آماری جدید خاصیت دم دار بودن ضرایب ویولت را بهتر می توان مدل کرد. نتایج شبیه سازیها حاکی از آن است که روش ارایه شده در مقایسه با روشهای دیگر از لحاظ کمی و کیفی نتایج بهتری به همراه دارد.

ارزیابی رسمی سیستم های پیچیده دیجیتال نیازمند راهکاری برای نمایش بهینه توابع جبری و بولی می باشد. اگر چه می توان دیاگرام بسط تیلور را برای نمایش بهینه توابع جبری به کار برد، اما این دیاگرام در نمایش توابع بولی بهینه نمی باشد. در این مقاله تغییراتی به دیاگرام بسط تیلور اعمال می گردد تا قابلیت نمایش توابع بولی را افزایش دهد. نتایج تجربی تا 30% بهبود علمکرد را در بعضی از محک ها نشان می دهد.

در این مقاله روشی نو جهت شمارش و پیمایش تمامی کات ست های حداقلی در گراف های بدون جهت ارایه شده است. در این روش با توجه به نحوه اتصال گره ها به یکدیگر و با بهره گیری از جستجوی عرضی گراف و ادغام گره های مجاور، تک تک کات ست های گراف را به شیوه ای مرتب شناسایی می شوند به نحوی که هیچیک از کات ست های دو بار پیمایش نمی شود و هیچکدام نیز از قلم نیفتد. در مرحله بعد با تعریف خوشه جذب شدنی و جذب نشدنی مرتبط با گره حاصل از عملیات متوالی ادغام گره های مجاور، در طی فرآیند پیمایش کات ست های دسته های بزرگی از فضای جستجو را که در آن هیچ کات ستی وجود ندارد شناسایی و از فضای جستجو خارج شوند. بدین ترتیب به روشی تازه با پیچیدگی محاسباتی، چند جمله ای بازای هر کات ست دست می یابیم. نتایج شبیه سازی رایانه ای کاهش چشمگیری را در زمان پیمایش توسط روش پیشنهاد شده نسبت به روشهای دیگر نشان می دهند.

اشیای همجواری در CORBA که در یک فضای آدرس قرار دارند، قادرند توسط نوعی خاصی از فراخوانی که بدون دخالت ORB انجام می شود، با یکدیگر ارتباط برقرار کنند. این نوع فراخوانی می تواند در مکانیزم های تشخیص خطا که در استاندارد FT-CORBA تعریف شده است، سودمند باشد. بر طبق استاندارد FT-CORBA، دسته ای از اشیا که تشخیص دهنده خطا خوانده می شوند، به صورت متناوب وضعیت اشیای تکراری، موجود در سیستم را بررسی می کنند تا از سالم بودن آنها اطمینان حاصل شود. در حالتی که شی تکراری می تواند باعث تسریع در عمل تشخیص خطا شود. تمامی روش های شناخته شده جهت ارتباط مستقیم دو شی یا به دلیل انجام پیش بررسی های غیرضروری قبل از هر فراخوانی و یا به دلیل نقض اصول فراخوانی های راه دور (همانند کنار گذاشتن ORB و یا POA) دچار مشکل هستند. به علاوه، همان گونه که در این مقاله نشان داده شده، در برخی از موارد پیش فرضی که قبل از هر فراخوانی انجام می شود نیاز به تغییر دارد، ولی هیچ یک از روش های موجود امکان افزودن پیش بررسی های وابسته به دامنه و یا بازنویسی آنها را در اختیار قرار نمی دهد. مکانیزم CMI نوعی فراخوانی جدید است که امکان می دهد بررسی ها قبل از هر فراخوانی مستقیم توسط کاربر انتخاب شده تا از انجام پیش بررسی های اضافه در زمان اجرا جلوگیری به عمل آید. به علاوه در این روش به کاربر امکان داده می شود تا بتواند پیش بررسی های جدیدی قبل از هر فراخوانی انجام داد و یا پیش بررسی های موجود را بازنویسی کند. به منظور نیل به این هدف مترجم IDL در CORBA به گونه ای تغییر یافته است تا نماینده جدیدی به منظور افزودن یا اصلاح پیش بررسی های قبل از هر فراخوانی مستقیم تولید کند. نتایج پیاده سازی روش فوق نشانگر آن است که با استفاده از این روش، هزینه مکانیزیم های تشخیص خطا در مقایسه با روش استاندارد تا حدود 41% کاهش می یابد. همچنین امکان پذیر بودن انجام بررسی های تعریف شده توسط کاربر با استفاده از این روش نشان داده شده است.

تشخیص نوع سیستمهای مخابراتی دارای کاربردهای تجاری و نظامی متعددی است. این امر با بررسی ویژگیهای سیگنال دریافتی از قبیل نوع مدولاسیون، فرکانس حامل و نرخ ارسال سمبل تحقق می پذیرد. بنابراین استفاده از الگوریتمهای تشخیص خودکار نوع مدولاسیون و تخمین فرکانس حامل و نرخ ارسال سمبل در این راستا ضروری است. در این مقاله روشی جدید جهت تشخیص خودکار نوع مدولاسیون براساس ویژگیهای حوزه زمان و حوزه فرکانس و با بکارگیری شبکه عصبی ارایه شده است. روش پیشنهادی قابلیت تشخیص و طبقه بندی دسته وسیعی از مدولاسیونهای آنالوگ و دیجیتال دارا می باشد. جهت تخمین نرخ ارسال سمبل و فرکانس حامل از روشهای ارایه شده قبلی استفاده گردیده که در این مقاله به آنها ارجاع داده شده است. با استفاده از اطلاعات فوق الذکر، پروتکل ارسال سیگنال تحت بررسی تشخیص داده می شود.

تعیین میدان الکتریکی در کابلهای عایقدار منجر به طراحی بهینه و انتخاب بهتر اندازه هادی و ضخامت عایق میگردد. یک روش عددی ساده بر مبنای روش بارهای فرضی جهت محاسبه میدان الکتریکی در کابلهای فشارقوی بکار گرفته شده است. برای تمامی بارها تصویری منظور شده بگونه ای که پتانسیل غلاف همیشه صفر باشد. تاثیر غلاف در مقدار میدان الکتریکی در نظر گرفته شده و نتایج محاسبات بررسی و تحلیل گردیده است.