خازن سری کنترل شده با تریستور ((TCSC)) به عنوان جبران کننده سری خطوط انتقال در حالت خازنی نقش مهمی در افزایش بارپذیری، کاهش تلفات و بهبود پایداری سیستم دارد. از طرفی انتقال سریع از حالت عملکرد خازنی به سلفی و بالعکس در این المان نقش بسیار مهمی در بهبود پایداری گذرا و افزایش زمان رفع بحرانی خطا دارد که تاکنون چندان مورد توجه قرار نگرفته است. در این مقاله یک روش کاملا جدید و سریع جهت تغییر وضعیت (TCSC) از حالت خازنی به سلفی و برعکس ارائه شده است که قادر است در کمتر از نیم سیکل حالت کارکرد (TCSC) را تغییر دهد. نتایج شبیه سازی نشان دهنده سرعت بسیار بیشتر این روش نسبت به سایر روش های موجود بوده که نقش بسیار مهمی در بهبود پایداری ها به خصوص پایداری گذرا خواهد داشت.

در این مقاله برای افزایش پایداری سیستم قدرت تک ماشینه و دوماشینه از کنترل کننده های همزمان پایدارساز سیستم قدرت (PSS) و خازن سری کنترل شونده با تریستور ((TCSC)) استفاده شده است. سپس از الگوریتم بهینه سازی اجتماع ذرات (PSO) برای بهینه کردن پارامترهای کنترل کننده های همزمان PSS و (TCSC) استفاده شده است. ناپایداری دینامیکی به دلیل بر هم خوردن تعادل بین توان مکانیکی ورودی و توان الکتریکی خروجی و کمبود گشتاور میراکننده حاصل می شود. یکی از اقدامات موثر به منظور رفع این مشکل نصب PSS در ژنراتورها جهت میراکردن نوسانات الکترومکانیکی در اثر بروز اغتشاشات ناگهانی بار می باشد. بکارگیری (TCSC) موثرترین روش جبرانسازی راکتیو خطوط انتقال بلند و افزایش پایداری گذرا است و ابزار سودمندی جهت کنترل توان انتقال یافته از این خطوط محسوب می شود. PSS و (TCSC) می توانند برای پایداری بیشتر با یکدیگر ترکیب شوند، در نتیجه هماهنگی بین آن ها بسیار مهم است. نتایج شبیه سازی شده در این مقاله نشان دهنده عملکرد مطلوب کنترل کننده های همزمان PSS و (TCSC) پس از وقوع اغتشاش در سیستم قدرت می باشد.

کنترل توان اکتیو عبوری از خطوط انتقال به خصوص در شرایط تراکم یا وقوع خطا یکی از مهم ترین مسایل پیش رو در کنترل و مدیریت صحیح سیستم های قدرت است. در این شرایط برای کنترل پیوسته و به خصوص افزایش توان انتقالی، عمدتا از خازن سری کنترل شونده با تریستور ((TCSC)) استفاده می شود که در واقع به علت قابلیت سریع کنترل تریستورها و توانایی در پایدار نگه داشتن سیستم حین بروز خطاهای متفاوت می باشد. در این مقاله به کنترل توان اکتیو انتقالی در محدوده تقریبا 10 مگاواتی به کمک (TCSC)پرداخته شده است. برای کنترل زاویه آتش (TCSC) از کنترل کننده های مختلف اعم از کنترل کننده PID، فازی و ANFIS استفاده شده و با توجه به نتایج حاصل از شبیه سازی، مزایا و معایب هر یک از این کنترل کننده ها بررسی شده است. کنترل کننده ANFIS نیز به صورت حلقه باز پیاده سازی شده و دارای پاسخ گذرای بسیار مناسبی است. عیب این نوع پیاده سازی خطای حالت ماندگار آن بوده و نسبت به تغییر پارامترها نیز بسیار حساس می باشد. لذا برای رفع این مشکلات می توان آن را با کنترل کننده فازی طراحی شده ترکیب کرد و در عین سادگی، عملکرد بسیار مناسبی از مجموعه به دست آورد.

پایدارساز سیستم قدرت تأثیر بسزایی در میرایی مدهای بین ناحیه ای ندارد و از سیستم های انتقال انعطاف پذیر جریان متناوب (FACTS) برای میرایی این مدها و پایداری سیستم قدرت استفاده می شود. در این مقاله یک تابع هدف بر مبنای ضرایب وزنی متفاوت و متغیر بر اساس موقعیت مقادیر ویژه ارائه می گردد و بهینه سازی پارامترهای پایدارساز سیستم قدرت (PSS) و ادوات امپدانس متغیر شامل جبران کننده وار استاتیکی (SVC) و خازن سری کنترل شده با تریستور ((TCSC)) شامل ضریب بهره تقویت کننده و ثابت های زمانی بلوک های جبران کننده فاز به صورت هماهنگ با استفاده از الگوریتم ژنتیک انجام شده است. همچنین در فرایند بهینه سازی مکان ادوات FACTS و سیگنال کنترلی نیز به عنوان پارامتر بهینه سازی در نظر گرفته شده است. نتایج شبیه سازی در سیستم قدرت 68باسه IEEE بهبود میرایی مدهای بین ناحیه ای را با استفاده از روش پیشنهادی نشان می دهد.

یکی از دلائل بروز نوسان های فرکانس پایین در سیستم های قدرت، کمبود گشتاور میرا کننده به منظور غلبه بر اغتشاشات موجود در سیستم های قدرت است. در گذشته پایدارساز سیستم قدرت برای میرا نمودن نوسان های فرکانس پایین استفاده می شد. ادوات FACTs از قبیل جبران ساز سری کنترل شونده با تریستور ((TCSC)) توانایی کنترل توان، کاهش تشدید زیرسنکرون و افزایش پایداری گذرا را دارا هستند. (TCSC) را می توان برای میرا نمودن نوسان های فرکانس پایین جایگزین پایدارساز سیستم قدرت نمود. در این مقاله برای میرا نمودن نوسان های فرکانس های پایین از کنترل کننده های فازی، عصبی استفاده شده است. در روش ارائه شده در این مقاله، مدل خطی درجه 3 ماشین سنکرون (هفرون، فیلیپس) وصل شده به باس بینهایت به همراه (TCSC) استفاده شد و همچنین برای میرا نمودن نوسان های فرکانس پایین، کنترل کننده فازی، عصبی برای (TCSC) طراحی و شبیه سازی شد. روش ارائه شده برای بارهای متفاوت و برای اغتشاشات مختلفی که به سیستم وارد می شوند، شبیه سازی شده است. نتایج شبیه سازی بیانگر عملکرد خوب و مناسب کنترل کننده فازی، عصبی در میرا نمودن نوسان های فرکانس پایین است.

اخیرا استفاده از روش های مبتنی بر ریاضی و هم چنین روش های هوشمند جهت جایابی بهینه (TCSC) به منظور کاهش اضافه بار خطوط و افزایش پایداری ولتاژ باس ها در هنگام وقوع خطا در شبکه به میزان گسترده ای مورد توجه قرار گرفته است. این در حالی است که توجه چندانی به میزان موفقیت (TCSC) جهت حصول به اهداف فوق نگردیده است و ارایه مقالات متعدد این شبهه را به وجود آورده است که تجهیز مذکور الزاما در تامین اهداف فوق به طور موثری کارآیی دارد. در این مقاله، پس از تعیین محل بهینه نصب (TCSC) ها، میزان موفقیت آن ها در کاهش اضافه بار خطوط و پایداری ولتاژ باس ها توسط دو شاخص جدید به ترتیب تحت عناوین «شاخص انتقال» و «شاخص پایداری ولتاژ» بررسی گردیده و نشان داده شده است که بر خلاف انتظار قبلی (TCSC) ها نقش چندانی در کاهش اضافه بار خطوط «هنگام وقوع خطا» ندارند، در حالی که می توانند در پایداری ولتاژ شبکه بسیار موثر واقع شوند. هم چنین تاثیر نصب (TCSC) در کاهش میزان قطع بار جهت حفظ پایداری ولتاژ باس ها هنگام وقوع خطا به عنوان یک موضوع جدید ارایه شده است. شبکه های 14 و 30 با سه استاندارد IEEE به عنوان سیستم های مورد مطالعه انتخاب شده و بررسی های مذکور بر روی این سیستم ها اجرا شده است.

بهبود پایداری سیگنال کوچک (دینامیکی) یکی از مهم ترین دغدغه های بهره برداران سیستم قدرت می باشد. در این راستا دو تجهیز بسیار مهم برای رسیدن به این هدف، پایدارساز سیستم قدرت و جبران ساز سری کنترل شده با تریستورمی باشند. علی رغم این که استفاده از این تجهیزات به طور جداگانه می تواند باعث بهبود پایداری سیگنال کوچک شود، ولی استفاده توأمان بدون هماهنگی بین آن ها می تواند اثر معکوسی در پی داشته و باعث ناپایداری سیستم گردد. این مقاله به بررسی و مقایسه به کارگیری کنترل کننده مبتنی بر الگوریتم هوشمند ایمنی بدن انسان و کنترل کننده فازی-عصبی برای کنترل هماهنگ دو تجهیز فوق الذکر برای بهبود پایداری سیگنال کوچک می پردازد. کنترل کننده های فوق الذکر، روی یک سیستم تک ماشینه متصل به شین بی نهایت آزمایش شده و نتایج شبیه سازی، مؤثر بودن هر دو کنترل کننده را برای هماهنگی پایدارساز سیستم قدرت و جبران ساز سری کنترل شده با تریستور نشان می دهد.