ابزار FACTS به دلیل توانایی سریع کنترل توان اکتیو و راکتیو به عنوان جبران کننده های مدرن در بهبود شرایط گذرا و دینامیکی سیستم های قدرت نقش حایز اهمیتی دارند. در این مقاله به نقش یکی از انواع این ابزار یعنی جبران کننده سنکرون استاتیکی (STATCOM) در بهبود پایداری گذرا پرداخته شده است. شیوه کنترلی به کار رفته جهت کنترل جبران کننده، کنترل بهینه است که به بهبود قابل ملاحظه ای منجر شده است. جهت نشان دادن نقش و کارائی سیستم کنترل پیشنهادی شبیه سازی بر روی سیستم تک ماشینه و چند ماشینه انجام گرفته و نتایج آن مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است. قابلیت آن در مدهای عمل‍کردی تولید توان اکتیو و راکتیو در میزان بهبود پایداری مقایسه گردیده اند که در تعیین ظرفیت با کمترین هزینه جبران کننده حائز اهمیت است. ضمنا در سیستم چند ماشینه که جبران کننده در باس میانی نصب شده است، سیگنال کنترلی که دربرگیرنده متغیرهای حالت سیستم است در باس جبران کننده در دسترس نمی باشد. در این حالت نشان داده شده است که سیگنال کنترلی را می توان از متغیرهای الکتریکی باس جبران کننده که هم‍ارز متغیرهای حالت می باشند به دست آورد، که از نظر فنی و اقتصادی حایز اهمیت است.

شبکه های قدرت، سیستم های پیچیده به هم پیوسته و غیرخطی هستند و هنگامی که تحت نفوذ منابع بادی قرار می گیرند، این مسئله شدیدتر خواهدبود. جبران سازهای سنکرون استاتیکی1 (STATCOM) جهت بهبود تنظیم ولتاژ و برآورده نمودن کدهای شبکه، در سیستم های قدرت، شامل مزارع بادی مبتنی بر ژنراتور القایی تغذیه دوگانه2 (DFIG) مورد استفاده قرار می-گیرند. علی رغم ماهیت غیرخطی STATCOM، روش کنترلی مرسوم در آن ها، براساس کنترل کننده های خطی PI با ضرایب ثابت است که این ضرایب تضمینی برای عملکرد بهینه STATCOM نمی باشند. در این مقاله مقایسه ای میان دو روش کنترلی غیرخطی مبتنی بر همواری دیفرانسیلی برای جبران ساز سنکرون استاتیکی در شبکه 9 باس WSCC شامل مزارع بادی مبتنی بر DFIG انجام گرفته و نتایج شبیه سازی عملکرد موثر هر دو روش را در مقایسه با روش کنترل خطی مرسوم نشان می دهد.

خلاصه: در این مقاله عملکرد و سیستم کنترل جبران کننده سنکرون استاتیکی توزیع (DSTATCOM) به عنوان یک جبرانگر موازی موثر در تامین شاخص های کیفیت توان مورد بررسی قرار گرفته است. سپس جهت بهبود عملکرد جبران کننده هر یک از تنظیم کننده های خطی تناسبی- انتگرالی (PI) سیستم کنترل جبران کننده با یک تنظیم کننده غیرخطی فازی- عصبی مناسب بر اساس خطا و مشتق خطای سیستم جایگزین شده است. با بهره گیری از نرم افزارMATLAB  چگونگی ایجاد عوامل مخرب کیفیت توان و نحوه جبران سازی آنها در یک شبکه توزیع نمونه مورد بررسی و تحلیل قرار گرفته است. نتایج شبیه سازی نشان می دهند که با بهره گیری از کنترلرهای فازی- عصبی به جای کنترلرهای خطی در سیستم کنترل DSTATCOM، توانایی جبران کننده در جبران سازی توان های اکتیو و راکتیو، کمبود ولتاژ (Sag)، بیشبود ولتاژ (Swell)، فلیکر ولتاژ و هارمونیک های فرکانس پایین ولتاژ و جریان به نحو چشمگیری افزایش یافته است.

مساله کنترل کننده های تحمل پذیر عیب (FTC) یک موضوع مهم در نظریه سیستم و مهندسی کنترل بوده و دارای کاربردهای عملی و صنعتی بسیاری است. در این مقاله یک FTC جدید برای تشخیص و اصلاح عیب حسگرهای درایو موتور سنکرون آهنربای دائم (PMSM) طراحی شده است. برای رسیدن به این هدف، از یک کنترل کننده مدلغزشی (SMC) بر اساس کنترل برداری PMSM استفاده شده است. بمنظور اینکه کنترل کننده بتوانند درحالتی که حسگرهای معیوب هستند PMSM را کنترل کند از دو رویتگر مدلغزشی (SMO) برای تخمین سرعت و جریان های موتور استفاده شده است. این رویتگرها حسگرهای مجازی ای را برای پسخور ایجاد می کنند. حال زمانی که هر یک از حسگرها با عیب مواجه شوند،FTC عیب را تشخیص داده و بلافاصله از حسگرهای مجازی برای کنترل موتور استفاده می کند. پایداری سیستم حلقه بسته با استفاده از نظریه پایداری لیاپانوف بررسی شده است. نتایج شبیه سازی عملکرد مناسب FTC پیشنهادی را برای PMSM نشان می دهند.

در این مقاله پایدارکننده سیستم قدرت (PSS) و کنترل کننده STATCOM به صورت هم زمان با استفاده از الگوریتم هوشمند ترکیبی ژنتیک (BRGA) جهت افزایش میرایی و کاهش نوسانات سیستم طراحی می شوند. این روش هوشمند ترکیبی دارای قدرت جست و جوی قوی و سرعت همگرایی بالاست. از انتگرال معیار قدر مطلق خطای چندزمانه (ITAE) به عنوان تابع هدف به منظور کاهش انحراف سرعت ژنراتورها و انحراف ولتاژ باس که در آن STATCOM نصب شده است استفاده خواهد شد. از یک سیستم قدرت دو ناحیه چهار ماشینه جهت بررسی روش ارائه شده استفاده می گردد. مقایسه نتایج شبیه سازی ناشی از استفاده از روش BRGA و مقایسه آن با روش های GA و PSO، برتری الگوریتم پیشنهادی را در افزایش میرایی سیستم قدرت نشان می دهد.

در این مقاله، تاثیرات جبران ساز سنکرون استاتیکی (STATCOM) بر عملکرد رله امپدانسی حفاظت قطع تحریک (LOF) ژنراتور سنکرون مورد بررسی قرار گرفته است. به منظور انجام یک مطالعه دقیق و جامع، یک مدل واقع گرایانه برای سیستم تحریک ژنراتور در نظر گرفته شده است. این سیستم با استفاده از مدل حوزه فاز (PD) ژنراتور سنکرون که در شبیه ساز زمان واقعی دیجیتال (RTDS) در دسترس می باشد، ایجاد شده است. با استفاده از چنین سیستمی، مطالعات LOF ژنراتور به صورت واقع گرایانه و مبتنی بر استاندارد IEEE Standard C37. 102-2006 قابل انجام می باشد. در این راستا، انواع مختلفی از خطاهای قطع تحریک کامل (CLOF) و جزیی (PLOF) بر ژنراتور اعمال شده و رفتار دینامیکی آن به همراه عملکرد رله امپدانسی مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج حاصل نشان می دهد که STATCOM می تواند دو اثر عمده بر عملکرد رله مذکور داشته باشد که عبارتند از: 1) اعمال تاخیر بر عملکرد رله در تشخیص خطاهای L و 2) احتمال دستیابی ژنراتور به یک نفطه کار پایدار جدید (NSOP)، زمانیکه سیستم کنترل ولتاژ از حالت اتوماتیک به حالت دستی تعییر وضعیت می دهد. هر دو اثر مذکور و عواقب محتمل ناشی از آن ها بر عملکرد ژنراتور مورد مطالعه قرار گرفته و راه کارهایی به منظور مواجهه با این اثرات پیشنهاد شده است. این راه کارها مشتمل بر 1) استفاده از رله اضافه بار ژنراتور به منظور جلوگیری از اثرات گرمایی بر سیم پیج استاتور به دلیل افزایش زمان عملکرد رله LOF و 2) ارایه طرحی به منظور پایش NSOP هایی که ممکن است ژنراتور تجربه کند. هدف از این طرح، جلوگیری از اثرات مخربی است که ژنراتور ممکن است به دلیل کارکرد بلندمدت در حالت زیرتحریک متحمل شود.

جبران سازهای STATCOM و SVC هردو از ادوات FACTS می باشند و راه حل حیاتی برای مشکلات انحراف ولتاژ در مواجهه با تغییرات دینامیکی ولتاژ و قابلیت عبور خطا (FRT ) در سیستم های قدرت الکتریکی به ویژه در نیرو گاه های بادی است. بسیاری از مجلات متمایز تاکید می کنند که مولد بادی قفس سنجابی (SCIG ) هنوز حدود 15 درصد از ژنراتورهای بادی فعال را تا کنون تشکیل می دهد. برای افزایش پایداری ولتاژ و ظرفیت FRT، این مقاله یک جبران کننده (SVC) را توصیه می کند که دارای اندازه 6 MVAR است و این کارایی سیستم قدرت الکتریکی را بهبود می بخشد. رویدادهای مختلفی از جمله سرعت باد متلاطم زیاد، سرعت باد متلاطم کم، گسل های نامتقارن و گسل های متقارن در نظر گرفته شده است تا گزینه پیشنهادی تایید شود. علاوه بر این، راه حل پیشنهادی با جبران کننده سنکرون استاتیک (STATCOM)، یک خازن و کنترل گر GPI مورد استفاده ثابت مقایسه می شود تا اطمینان حاصل شود که در طول بررسی ها، پروفیل ها و خطاهای سرعت باد، پایداری ولتاژ، مصرف توان راکتیو و قابلیت عبور خطا محقق می شوند. دلیل استفاده از کنترل کننده GPI به جای PID این است که این کنترل کننده زمانی که سیگنال مرجع سینوسی باشد، خطای حالت ماندگار را صفر می کند در نهایت سیستم مورد بررسی در نرم افزار سیمولینک شبیه سازی شده است و نتایج به دست آمده در حالت های استفاده از جبران سازهای SVC و STATCOM در شرایط کاملا برابر مقایسه شده است.

در سال های اخیر با کمبود منابع انرژی، استفاده از انرژی های نو مانند انرژی بادی در حال افزایش می باشد. در نتیجه بررسی و مطالعه، جهت استفاده بهینه از این منابع انرژی بسیار لازم است. امروزه در نیروگاه های بادی مدرن از ژنراتورهای القایی ازدوسوتغذیه (DFIGs) استفاده می شود. مطالعات پایداری در هنگام اتصال این نوع ژنراتورها به سیستم قدرت یک امر بسیار مهم است. جبران ساز استاتیکی توان راکتیو (SVC) و جبران ساز استاتیکی سنکرون (STATCOM) نمونه هایی از ادوات FACTS می باشند که به صورت موازی نصب می شوند و از مهمترین کاربردهای آنها تثبیت و تنظیم ولتاژ در یک سطح معین و به دنبال آن بهبود پایداری سیستم قدرت است. تنظیم بهینه پارامترهای کنترلی این جبران سازها بسیار مهم می باشد. در این تحقیق، ابتدا روشی مناسب جهت انتخاب تابع هدف به منظور حداقل کردن نوسانات ناشی از اغتشاش پیشنهاد می شود. سپس تنظیم بهینه پارامترهای کنترلیSVC  و STATCOM توسط الگوریتم ژنتیک در قالب یک بهینه سازی انجام خواهد شد. در انتها کارایی روش پیشنهادی در بهبود پایداری ولتاژ، سرعت روتور و توان DFIG و همچنین پایداری سرعت روتور ژنراتورهای سنکرون بررسی خواهد شد. این موضوع با بررسی و مقایسه نتایج در شرایط حضور و عدم حضور SVC و STATCOM و مقایسه عملکرد این دو جبران ساز موازی در یک شبکه نمونه ارزیابی می شود. تمام مراحل شبیه سازی و بهینه سازی توسط نرم افزار MATLAB صورت می گیرد.