بارهای تک فاز با الگوی مصرفی متفاوت، عمده بارهای شبکه های توزیع فشارضعیف را تشکیل می دهند و با گسترش استفاده از ادوات الکترونیک_قدرت در تجهیزات الکتریکی بار مشترکین در اکثر شبکه های توزیع فشارضعیف علاوه بر عدم تعادل، دارای اعوجاجات هارمونیکی هست. این عدم تعادل و اعوجاجات هارمونیکی نه تنها به شبکه های بالادست منتقل شده و باعث بروز مشکل می شوند، بلکه در شبکه های فشارضعیف نیز موجب می شود تا مجموع جریان سه فاز صفر نگردد و با جاری شدن جریان برگشتی در هادی نول، تلفات این شبکه ها افزایش یابد. در این مقاله، در ابتدا، توان لحظه ای نول به عنوان معیاری جهت تشخیص تعادل یا عدم تعادل شبکه های فشارضعیف هارمونیکی معرفی می شود، سپس با به کارگیری روش MP (Matrix Pencil Method)، فرکانس های موجود در شکل موج توان لحظه ای نول و مرتبه-های هارمونیکی بارهای هارمونیکی مشخص شده تا بارهای موثر بر کاهش توان لحظه ای نول مشخص گردند و با جابه جایی و ایجاد آرایش مناسب این بارها در سه فاز شبکه، به کاهش نامتعادلی و تلفات شبکه بیانجامد.

امروزه به دلیل گسترش بارهای غیرخطی، اعوجاج هارمونیکی در شبکه های قدرت افزایش یافته است و منجر به کاهش کیفیت توان در آن ها شده است. با توجه به این که شرکت های برق مسیول تامین کیفیت توان در نقاط تحویل انرژی الکتریکی به مشترکین هستند تعیین دقیق سهم هارمونیکی مشترکین اهمیت ویژه ای برای آن ها دارد. در این مقاله روش جدیدی مبتنی بر ماتریس ادمیتانس فرکانسی متقاطع برای تعیین سهم هر یک از مشترکین در اعوجاج هارمونیکی شبکه های به هم پیوسته، ارایه می شود. مبنای این روش، تفکیک رفتار خطی و غیرخطی بار و تاثیر آن بر اعوجاج هارمونیکی کل ولتاژ و جریان در سراسر شبکه است. روش پیش نهادی در یک شبکه ی به هم پیوسته پنج باسه مورد آزمایش قرار گرفته است و نتایج آن صحت عمل کرد روش پیش نهادی را نشان می دهد.

امروزه برای بهبود کیفیت ولتاژ شبکه، تعیین سهم هریک از منابع ایجادکننده هارمونیک از آلودگی هارمونیکی شبکه ضروری است. با توجه به اینکه خطوط، ترانسفورماتورها، بارها و ژنراتورها در طول زمان تغییر وضعیت می دهند، شرایط عملکردی شبکه و امپدانس بخش های مختلف به طور مکرر تغییر می یابند که به تغییر سهم هریک از منابع هارمونیکی منجر می شوند. در این مقاله روشی سه مرحله ای مبتنی بر روش های هوشمند، برای تعیین سهم پیوسته منابع هارمونیک از هارمونیک ولتاژ باس های مختلف شبکه بدون نیاز به اطلاعات فاز ولتاژ باس های مختلف طراحی شده است. در این الگوریتم به منظور کاهش اثر مخرب هارمونیک پس زمینه در مرحله پیش پردازش اطلاعات اندازه گیری از روش خوشه بندی k-میانگین[i] استفاده شده است. بعد از محاسبه سهم هارمونیک، از روش دسته بندی k-نزدیک ترین همسایه[ii] برای تعمیم نتایج و ایجاد ماتریس پیوست سهم استفاده شده است. در پایان روش پیشنهادی بر یک مثال محاسباتی مبتنی بر شبکه استاندارد اعمال شده است. نتایج نشان می دهد الگوریتم پیشنهادی توان آنالیز تاثیر منابع مختلف هارمونیک بر شبکه را دارد.

در این مقاله روشی کارآمد به منظور تخمین حالت مولفه اصلی و هارمونیک ها در شبکه های توزیع شعاعی ارایه می شود. توسعه و گسترش دامنه کاربرد این روش به تحلیل مشاهده پذیری و رویت شوندگی شبکه ها و پردازش داده ها به طور جامع مورد تحلیل و بررسی قرار می گیرد. از مهمترین مزیت های این روش قابلیت تشخیص داده های نادرست و پردازش صحیح آنها و قابلیت بکارگیری آن در مبحث تخمین حالت هارمونیکی در سیستم های شعاعی واقعی و عملی می باشد. در این مقاله با تست الگوریتم تخمین حالت بر داده های سیستم نمونه و همچنین قسمتی از شبکه توزیع شهرستان اصفهان، قابلیت و صحت عملکرد این روش هم برای مولفه اصلی فرکانس و هم مولفه هارمونیکی سوم و پنجم به طور کامل مورد بررسی قرار می گیرد.

در سال های اخیر به علت گسترش تجهیزات غیرخطی نظیر ادوات الکترونیک قدرت، کوره های قوس الکتریکی و. . . شبکه های برق دچار آلودگی هارمونیکی شده اند. در این مقاله روشی جدید برای شناسایی و تعیین سهم هر یک از فیدرهای متصل به یک باس در آلودگی هارمونیکی ولتاژ باس در شبکه های شعاعی، ارایه می شود. در هر شبکه ای که ساختاری شعاعی داشته باشد، با استفاده از این روش می توان در باس هایی که دچار اعوجاج هارمونیکی در ولتاژ شده اند، اولا فیدرهای مقصر (فیدرهایی که منشا این اعوجاج هارمونیکی بوده اند) را از بین همه ی فیدرهای متصل به آن، شناسایی کرد؛ ثانیا سهم هارمونیکی (میزان مقصر بودن) هر یک از فیدرها را به صورت کمی تعیین کرد. در این روش سهم هارمونیکی هر یک از فیدرهای متصل به یک باس (از یک شبکه ی شعاعی)، در اعوجاج هارمونیکی ولتاژ آن باس، برای هر یک از مراتب هارمونیکی، به صورت مجزا تعیین می شود؛ علاوه بر آن، سهم هارمونیکی هر یک از این فیدرها، در اعوجاج هارمونیکی کل ولتاژ آن باس نیز تعیین می شود. این روش مبتنی بر مقایسه ی هر یک از فیدرها با فیدر خطی متناظر با آن ها هست. در این مقاله روش جدیدی برای مدل سازی هارمونیکی هر یک از فیدرهای متصل به یک باس (از یک شبکه ی شعاعی) نیز ارایه می شود، که مبتنی بر رگرسیون خطی بین نمونه های ولتاژ و جریان و کمینه سازی مجموع مربعات خطا هست.

وقوع خطاهای امپدانس بالا (HIF) در شبکه های توزیع برق، خطرات جانی و مالی عمده ای را می تواند به همراه داشته باشد. از سوی دیگر، تشخیص این قبیل خطاها معمولاً توسط رله های اضافه جریان که معمولاً در سیستم های توزیع مورد استفاده قرار می گیرند، قابل انجام نیست و لازم است الگوریتم های خاصی برای آن طراحی و پیشنهاد گردد. در این مقاله، ابتدا ماهیت این خطاها و روش های شبیه سازی آنها مورد بررسی قرار گرفته و سپس با بررسی روش های قابل استفاده جهت تشخیص آنها، روشی مبتنی بر تحلیل های هارمونیکی ارائه شده است. در این روش، رله پیشنهادی پس از وقوع خطا، هارمونیک های مورد نیاز را استخراج نموده و با الگوریتمی که از قبل برای آن برنامه ریزی شده است، وقوع خطا را تشخیص می دهد. در این مقاله، نحوه ساخت رله پیشنهادی و بخش های مختلف سخت افزار آن توضیح داده شده است. همچنین نرم افزار این رله برای حالت های گوناگون وقوع خطاهای امپدانس بالا تحت آزمایش قرار گرفته و سخت افزار مربوط به آن نیز در آزمون آزمایشگاهی در تشخیص این خطاها موفق بوده است. با توجه به این که سخت افزار مورد استفاده در این رله می تواند با تغییرات اندکی برای سایر رله ها نیز مورد استفاده قرار گیرد، جزئیات مربوط به طراحی سخت افزار هم در این مقاله بیان شده است.

با افزایش بارهای غیر خطی در سیستم های توزیع لازم است فیلتر گذاری های مناسبی جهت حذف جریانهای هارمونیکی در شبکه انجام گیرد. با توجه به مدلهای مختلف بار در شرایط هارمونیکی، فرکانس های رزنانس و امپدانسهای رزنانس متفاوتی پدید می آید. در این مقاله مدلسازی بارها به سه صورت مدل بار عادی، مدل بار CIGRE و مدل بارهای موتوری ارایه شده است. در ادامه با انجام شبیه سازی بر روی یک شبکه نمونه، در شرایط مختلف هارمونیکی فرکانس رزنانس، امپدانس و مقدار THD ولتاژ در نقاط مختلف شبکه محاسبه و مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است. همچنین مدلهای مختلف بار در این مقاله با یکدیگر مقایسه و مزایا و معایب هر کدام مشخص شده است.