در این مقاله یک سیستم انتقال قدرت سه محوره مدلسازی ریاضی و شبیه سازی نرم افزاری شده است. در مدل سازی ریاضی یک سیستم شامل سه محور (شافت) انعطاف پذیر ناهمراستا که با اتصال یونیورسال متصل شده اند به صورت سه درجه آزادی بررسی گشته است. پایداری این مجموعه به کمک روش مندرمی ماتریس تحلیل شده است. اعتبارسنجی مدل سازی به وسیله مقایسه نتایج حاصل با شبیه سازی مجموعه در نرم افزار تحلیل دینامیکی ادمز / ویو و همچنین نتایج پژوهش های گذشته صورت گرفته است. پس از آن به وسیله مدل ریاضی صحت سنجی شده، تاثیر پارامترهای مختلف سیستم از جمله سرعت دورانی، زاویه محورها با یکدیگر (زاویه مفصل ها) و جنس (خواص) محورها (میرایی و سختی آن ها) بر پایداری مجموعه بررسی شده است. همچنین در مورد میزان، نحوه و شرایط اثرگذاری هر پارامتر بر پایداری بحث شده است. در انتها نمودارهای پایداری بر اساس پارامترهای مختلف سیستم ارائه گشته است. مشاهده می شود با کاهش سختی محورها و زاویه مفصل ها و نیز با افزایش میرایی محورها پایداری سیستم افزایش می یابد.

سیستم های حفاظتی، حیاتی ترین عنصر دفاعی شبکه های قدرت را در برابر شرایط غیرعادی تشکیل می دهند؛ بنابراین عملکرد نادرست آنها که توسط حملات سایبری ایجاد می شود، ممکن است عواقب بسیار زیادی برای شبکه های قدرت مانند خاموشی های گسترده ایجاد کند. از جمله مهم ترین سیستم های حفاظتی که در معرض نفوذ مهاجم سایبری است، سیستم حفاظتی ژنراتور، خط انتقال و ترانسفورمر می باشد. ناهنجاری های سایبری را می توان با استفاده از اقدام های استراتژیک به حاشیه راند و اثر آن را در شبکه کاهش داد. در این مقاله، با توجه به اهمیت سیستم حفاظت شبکه قدرت، مرور جامع روش های مقاوم سازی سیستم حفاظتی در برابر حملات سایبری مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور در مرحله اول، جهت مقاوم سازی شبکه قدرت در برابر حمله سایبری، روش های مبتنی بر حفاظت ارائه می گردند. سپس در مرحله دوم، روش های مبتنی بر تشخیص برای ردیابی حمله سایبری احتمالی بیان می شوند. از آنجا که تضمین قطعی برای عدم نفوذ مهاجم سایبری وجود ندارد، با بهره گیری از روش های تشخیص حمله می توان از پیشرفت حمله جلوگیری کرد. به این منظور از دو دسته الگوریتم مبتنی بر داده و مبتنی بر مدل استفاده می شود. در الگوریتم های مبتنی بر داده می توان از دانش و اطلاعات شبکه به صورت بهینه استفاده کرد تا شرایط وقوع حمله سایبری را نسبت به شرایط بدون حمله سایبری تشخیص داد. در الگوریتم های مبتنی بر مدل با اجرای الگوریتم تخمین حالت و بر اساس روابط سیستم، پارامترهای شبکه تخمین زده می شود. سپس با محاسبه اختلاف مقادیر برآوردشده و مقادیر اندازه گیری شده، دستکاری در اطلاعات و نفوذ مهاجم سایبری، تشخیص داده می شود. در نتیجه استفاده از روش های جلوگیری و شناسایی نفوذ مهاجم سایبری در مطالعات مورد بررسی باعث افزایش امنیت سایبری سیستم حفاظت شبکه قدرت خواهد شد. در این راستا به کارگیری انواع الگوریتم های حفاظت و تشخیص برای مقابله با حملات سایبری بسیار حائز اهمیت است.

فروپاشی ولتاژ یک پدیده ذاتا غیرخطی می باشد و بنابراین برای مطالعه آن به روش های آنالیز غیرخطی نیازمند می باشیم. تئوری شاخه ای راهی مناسب برای مطالعه فروپاشی ولتاژ و راه های اجتناب از آن می باشد. در سیستم قدرت ممکن است 3 نقطه شاخه ای اتفاق بیفتد. نقطه شاخه ایHOPf  نقطه شاخه ای Saddle – node و نقطه شاخه ای Singularity induced .این 3 نقطه محدوده پایداری سیستم قدرت را مشخص می نمایند و پس از گذشتن یک نقطه تعادل از این محدوده، سیستم قدرت پایداری اش را از دست می دهد. در این مقاله آنالیز شاخه ای پایداری ولتاژ مورد توجه قرار گرفته است. همچنین رفتار مقادیر ویژه سیستم قدرت در نزدیکی نقاط شاخه ای مورد مطالعه قرار می گیرد. در این مقاله مقادیر ویژه سیستم ماتریس ژاکوبین کاهش یافته و غیرکاهش یافته مورد توجه قرار گرفته و نتایج این دو با همدیگر مقایسه شده است . نرم افزار مورد استفاده در این مقاله MATLAB می باشد .

یکی از سریع ترین و ساده ترین روش های تابع انرژی گذرا (TEF) برای ارزیابی پایداری گذرای سیستم های قدرت، روش مرز سطح انرژی پتانسیل یا روش PEBS است. اما ضعف اصلی روش PEBS آن است که مقداری که برای زمان رفع خطای بحرانی (tcr) به کمک این روش بدست می آید، ممکن است بزرگتر از مقدار واقعی و یا کوچکتر از مقدار واقعی آن باشد و بنابراین جوابهایی که با این روش بدست می آیند قابل اطمینان نیستند. در این مقاله با استفاده از روش PEBS، روشی با نام روش PEBS تکراری طرح شده است که به کمک آن می توان به مقداری برای زمان رفع خطای بحرانی دست یافت که معمولا مساوی و یا کمتر از مقدار واقعی آن است و بنابراین تخمین محافظه کارانه ای از زمان رفع خطای بحرانی ارائه می نماید. در واقع روش طرح شده با وجود سادگی و سرعت کافی، می تواند از وقوع حالت هایی که در آن زمان رفع خطای بحرانی بدست آمده به روش PEBS بزرگتر از مقدار واقعی آن است، تا حد زیادی جلوگیری نماید و بنابراین از آن می توان برای ارزیابی سریع پایداری گذرای سیستم های قدرت با دقت نسبتا خوب استفاده نمود. نتایج شبیه سازی بر روی دو سیستم تست صحت روش طرح شده را تائید می نماید.

به دلیل افزایش نفوذ تولید تجدیدپذیر در سیستم های قدرت و پیچیده شدن موضوع کنترل و حفاظت این سیستم ها، ارزیابی پایداری گذرای آن ها به چالش مهمی تبدیل شده است. هدف این مقاله، تحلیل اثر نفوذ تولید توان بادی روی پایداری گذرای سیستم های قدرت است. در ابتدا، مبدل های ژنراتور القایی دوسو تغذیه (DFIG) در مد کنترل حلقه بسته بررسی می شوند. برای مبدل سمت روتور کنترل های با جزئیات بیشتری استفاده شده و کنترل های مبدل لینک dc سمت شبکۀ ایدئال فرض می گردد. سپس براساس تئوری گرشگورین، یک رویکرد جدید برای تنظیم پارامترهای کنترل مبدل ارائه می شود. نتایج شبیه سازی در حالت های مختلف عملکرد مؤید قابلیت این روش در تنظیم پارامترهای کنترل مبدل است. همچنین به کمک شبیه سازی های انجام شده، اثر افزایش نفوذ تولید توان بادی و تغییر جبران سازی توان راکتیو به کمک DFIG روی پایداری گذرای سیستم قدرت بررسی می گردد. درنهایت، اثر استحکام سیستم قدرت و تغییر پارامترهای DFIG در حضور تولید توان بادی مبتنی بر DFIG روی پایداری گذرا تحلیل شده است. براساس نتایج شبیه سازی، افزایش نفوذ تولید توان بادی در ابتدا منجر به بهبود و درنهایت، تضعیف پایداری گذرای سیستم های قدرت می شود. درواقع، این مقاله دیدگاه تخصصی و ارزشمندی را به سرمایه گذاران و بهره برداران سیستم های قدرت در حضور تولید توان بادی از منظر پایداری گذرا ارائه می نماید.

در این مقاله به مسئلۀ بهبود پایداری سیستم قدرت دارای DFIG[i] و در حضور [ii]SSSC به روش غیرخطی پرداخته شده است. کنترل کنندۀ طراحی شده از نوع پسگام چندورودی[iii] به همراه رویتگر مد لغزشی[iv] است. این کنترل کننده به طور هم زمان روی سیستم تحریک ژنراتورهای سنکرون و مبدل سمت رتور در DFIG وSSSC به نحوی اعمال می شود که پایداری سیستم قدرت را در مقایسه با روش های خطی و غیرخطی بیان شده در این مقاله بهبود بخشد. ماتریس های ضرایب کنترل کننده با به کارگیری الگوریتم های هوشمند به نحوی تنظیم می شود که سیستم به نحو مطلوب پایدار شود. در انتخاب ورودی های کنترلی، محدودیت های عملی روی سیستم در نظر گرفته شده است. کنترل کنندۀ طراحی شده نسبت به تغییر نقطه کار و محل اختلال مقاوم است. کارآیی کنترل کنندۀ طراحی شده در یک شبکه 39 باسه، 10 ماشینه استاندارد NEW ENGELAND شامل DFIG و در حضور SSSC با استفاده از نرم افزار متلب، شبیه سازی و بررسی شدند. [i] Doubly Fed Induction Generator[ii] Static Series Synchronous Compensator[iii] Multi Input Back stepping control[iv] Sliding Mode Observer