مهندسی برق و مهندسی کامپیوتر ایران، الف- مهندسی برق
سال:1392 | دوره:11 | شماره:2 |تعداد مقالات:7

منابع تولید پراکنده افزون بر مزایای بسیار زیادی که برای سیستم قدرت به همراه دارند، دارای معایبی نیز هستند. افزایش نفوذ این تجهیزات در سیستم قدرت، در کنار اثرات مطلوبی چون کاهش توان دریافتی از شبکه بالادست، می تواند به اضافه بار در زمان های کم باری سیستم منجر شود. از این رو در مطالعات اخیر، تلاش های فراوانی برای رفع موانع افزایش نفوذ این منابع صورت گرفته است. استفاده از سیستم های ذخیره ساز انرژی یکی از روش هایی است که با جلوگیری از عیوب ممکن منابع تولید پراکنده، می تواند باعث افزایش نفوذ این منابع در سیستم های قدرت شود. سیستم های ذخیره ساز انرژی با ذخیره سازی انرژی در ساعات کم باری و تحویل آن به شبکه در ساعات پیک، می توانند افزون بر کاهش تلفات شبکه توزیع، نفوذ منابع تولید پراکنده را نیز افزایش دهند. در این مقاله پس از تشریح مسایل مکان یابی منابع تولید پراکنده و سیستم های ذخیره ساز انرژی، جایابی هم زمان منابع تولید پراکنده و سیستم های ذخیره ساز انرژی با هدف کاهش تلفات شبکه توزیع ارائه شده است. نتایج به دست آمده با استفاده از الگوریتم ژنتیک نشان می دهد مکان یابی هم زمان منابع تولید پراکنده و سیستم های ذخیره ساز انرژی نسبت به جایابی جداگانه آنها، می تواند نفوذ منابع تولید پراکنده را افزایش داده و تلفات شبکه توزیع را به مقدار بیشتری کاهش دهد.

امروزه برنامه های پاسخگویی بار مورد توجه فراوانی قرار گرفته اند. با گسترش این برنامه ها، مشتریان می توانند مشابه سمت تولید، در بهره برداری سیستم مشارکت کنند و بر این اساس نیاز به بازبینی مدل های برنامه ریزی سیستم قدرت احساس می شود. در این مقاله به مدل سازی اثرات پاسخگویی بار بر برنامه ریزی توسعه تولید پرداخته شده و تاثیرات، از دو دیدگاه مشتریان و شرکت های تولید بررسی شده است. مدل به کار رفته در این مقاله منطبق با ساختار غیر متمرکز بازارهای برق کنونی می باشد. در این راستا تاثیر پاسخگویی بار، بر تصمیم به سرمایه گذاری در واحدهای تولیدی جدید مورد بررسی قرار گرفته و کاهش نیاز به ظرفیت های جدید یا تعویق آن با ارائه یک شاخص جدید ارزیابی شده است. همچنین تغییرات در هزینه سرمایه گذاری در واحدهای تولیدی جدید و نیز تغییرات هزینه های پرداختی توسط مشتریان، در نتیجه پاسخگویی بار، تجزیه و تحلیل شده است. روش پیشنهادی روی شبکه 30 باسه استاندارد IEEE آزمایش شده و نتایج به دست آمده ارائه و تحلیل شده اند.

روش های پیشین تنظیم شبکه های توزیع انرژی الکتریکی مانند روش نرخ بازگشت، سرپوش قیمت، سرپوش قیمت به علاوه طرح پاداش و جریمه، انگیزه لازم برای سرمایه گذاری بهینه در شبکه را فراهم نمی کنند. به این معنا که روش نرخ بازگشت منجر به سرمایه گذاری بیشتر از حد مطلوب و روش سرپوش قیمت منجر به کاهش سرمایه گذاری در شبکه می گردد. روش طرح جریمه و پاداش به علاوه سرپوش قیمت نیز به علت ارائه قابلیت اطمینان و انرژی به صورت کالای واحد امکان توزیع بهینه سرمایه در شبکه را فراهم نمی کند. به منظور رفع معضل سرمایه گذاری بهینه، در سال های اخیر روش بیمه به عنوان راهکاری جایگزین برای تنظیم شبکه های توزیع ارائه شده که امکان جداسازی خدمات قابلیت اطمینان از خدمات انرژی و در نتیجه توزیع بهینه سرمایه در شبکه را فراهم می کند.این مقاله در گام نخست با مقایسه ساختار سرمایه گذاری در روش بیمه با ساختار سرمایه گذاری در روش های پیشین تنظیم، مزایای این روش به نسبت روش های قبل را بیان کرده و در گام دوم با بررسی تاثیرات منفی دو معضل سواری رایگان و تاخیر در سرمایه گذاری، لزوم و نحوه به کارگیری راهکاری متمرکز در کنار طرح بیمه را روشن می سازد.

یکی از عملکردهای ناخواسته حفاظت دیفرانسیل ترانسفورماتور در طی برق دار کردن ترانسفورماتور قدرت باردار رخ می دهد که به آن پدیده فوق اشباع می گویند. در این مقاله پدیده فوق اشباع در طول برق دار کردن ترانسفورماتور قدرت سه فاز باردار بررسی شده و تاثیر آن بر عملکرد ناخواسته حفاظت دیفرانسیل مطالعه می شود. برای مدل کردن پدیده فوق اشباع، غیر خطی بودن شاخه مغناطیس شوندگی، اثر اشباع ترانسفورماتورهای جریان و مختلط بودن بار در نظر گرفته می شود. پیشامد عملکرد ناخواسته حفاظت دیفرانسیل در اثر پدیده فوق اشباع به فاکتورهای متنوعی بستگی دارد که از مهم ترین این پارامترها می توان به شار باقیمانده و زاویه شروع هدایت اشاره کرد که در این مقاله به ازای سناریوهای مختلف بررسی می شود. برای انجام مطالعات از نرم افزار MATLAB استفاده می شود.

در این مقاله عملکرد موازی اینورترهای سه فاز چهارساق در حضور بارهای نامتعادل و غیر خطی بررسی شده است. جهت کنترل اینورترهای موازی بایستی برای اینورتر دو حلقه کنترلی داخلی جریان و خارجی ولتاژ طراحی گردد. در این مقاله جهت حصول اطمینان از عملکرد مناسب سیستم پیشنهادی در حضور بارهای نامتعادل و غیر خطی، کنترل کننده تناسبی برای حلقه داخلی جریان و کنترل کننده تناسبی- رزونانسی برای حلقه خارجی ولتاژ پیشنهاد و طراحی شده است. سیستم پیشنهادی توانایی تغذیه بارهای متعادل، نامتعادل و غیر خطی را داشته و به همراه تقسیم توان دقیق بین اینورترهای موازی، ولتاژ سینوسی مناسبی را در دو سر بارها تامین می کند. نتایج شبیه سازی عملکرد مناسب سیستم پیشنهادی را نشان می دهند.

یکی از مهم ترین بخش های هر شبکه الکتریکی، کلیدهای قطع و وصل جریان و ولتاژ هستند که بر اساس نوع کاربرد و ساختمان آنها به چند دسته اساسی تقسیم می شوند. یکی از انواع طبقه بندی ها بر اساس ساختمان و ساختار عملکرد می باشد که بر این اساس کلیدهای گازی، خلا، روغنی، هوا فشرده، هوا مغناطیسی و ... معرفی می شوند. در این میان کلیدهای گازی با توجه به قابلیت استفاده وسیع در سطوح ولتاژ بالا، به عنوان پرکاربردترین کلیدها شناخته می شوند و بر همین اساس، بررسی رفتار کلید در حالت های مختلف از جمله بررسی قوس الکتریکی تشکیل شده بین الکترودها در لحظه قطع کنتاکت ها از اهمیت خاصی برخوردار است. در این مقاله سعی شده بر اساس قوانین حاکم بر رفتار سیال در حوزه الکترومغناطیسی و معادلات MHD (مغناطیسی، هیدرودینامیکی) رفتار قوس الکتریکی به صورت دقیق مدل سازی و شبیه سازی شود. در ادامه پس از مدل نمودن قوس، تاثیر اعمال میدان های مغناطیسی خارجی بر روی قوس و حرکت آن در محفظه کلید جهت خنک سازی و خفه نمودن قوس در حالت دوبعدی با استفاده از نرم افزار تحلیل فیزیک چندگانه COMSOL شبیه سازی شده است.

در این مقاله یک رگولاتور ولتاژ با افت کم (LDO) بدون نیاز به خازن بیرونی ارائه شده که در آن به منظور صرفه جویی در مصرف توان، ایجاد مسیر سریع برای ارتقای عملکرد دینامیکی در برابر تغییرات گذرای بار و ایجاد فاصله بین قطب های مدار یک ضرب کننده خازنی بر پایه تقویت کننده جریان در داخل تقویت کننده خطا جاسازی شده است. رگولاتور LDO پیشنهادی در تکنولوژی CMOS 0.35 mm برای ایجاد ولتاژ خروجی 1.8 V به ازای افت ولتاژ 200mV طراحی شده و قابلیت جریان دهی به محدوده وسیعی از بار بین 0 تا 100mA را به ازای جریان خاموشی 22 mA دارد. برای انجام یک مقایسه منصفانه، تعدادی از LDO های گزارش شده قبلی نیز توسط HSPICE و با به کارگیری مقادیر گزارش شده در خود مراجع شبیه سازی شده اند. نتایج شبیه سازی و مقایسه بر پایه عدد شایستگی (FOM) نشان دهنده بهبود مشخصات LDO پیشنهادی است.