فهرست مطالب

مهندسی برق - سال چهل و ششم شماره 1 (پیاپی 75، بهار 1395)
  • سال چهل و ششم شماره 1 (پیاپی 75، بهار 1395)
  • تاریخ انتشار: 1395/02/14
  • تعداد عناوین: 30
|
  • سعید اباذری *، امید مرادی صفحات 1-11
    در این مقاله، یک روش جدید جهت بهبود پایداری سیستم قدرت با به کارگیری UPFC ارائه شده است. در این روش یک الگوریتم بهینه سازی ازدحام ذرات بر مبنی ضرایب جدید شتاب (NAC-PSO) برای حل مسئله بهینه سازی و تنظیم پارامترهای کنترل کننده پیشنهاد شده است. عملکرد الگوریتم پیشنهادی با سایر روش ها مقایسه شده است. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که کنترل کننده لیاپانوفی طراحی شده با NAC-PSO عملکرد بهتری نسبت به کنترل کننده های طراحی شده با سایر روش ها دارد. این روش، سیستم قدرت را نسبت به تغییر پارامترها و تغییر توپولوژی نیز گارانتی می نماید. نتایج شبیه سازی اثربخشی روش پیشنهادی را تحت شرایط سیگنال کوچک برای سیستم قدرت تک ماشینه متصل به شین بی نهایت و سیستم قدرت چند ماشینه (9 باسه IEEE) نشان می دهد.
    کلیدواژگان: پایداری دینامیکی، الگوریتم ازدحام ذرات (PSO)، ضرایب جدید شتاب (NAC)، کنترل کننده یکپارچه عبور توان (UPFC)
  • محمدرضا اکبرزاده توتونچی*، سیدعابد حسینی، محمدباقر نقیبی سیستانی صفحات 13-24
    این تحقیق به منظور ارزیابی فعالیت نواحی مختلف مغز در حالت توجه انتخابی دیداری به کمک پتانسیل های وابسته به رویداد (ERP) پیشنهاد می شود. توجه انتخابی به محدودیت های ظرفیت پردازشی مغز در پرداختن به چند محرک هم زمان اشاره دارد. متوسط سیگنال های هر دسته از تحریک ها که نسبت به وقوع تحریک از نظر زمانی قفل شده اند، برای استخراج ERPها استفاده می شوند. در این مقاله، استخراج ویژگی توسط ضرایب موجک و شکلی-زمانی، انتخاب ویژگی بهینه توسط مقدار p و معیار پراکندگی و طبقه بندی به کمک ماشین بردار پشتیبان (SVM) با هسته های گوسی و چندجمله ای انجام می شود. در این تحقیق برای ارزیابی نتایج از روش پنج دسته استفاده می شود. نتایج نشان می دهد بیشترین میزان تفکیک بین پاسخ ها را بازه 100 تا 400 میلی ثانیه به کمک روش تحلیل تفکیکی قدم به قدم ایجاد می کند. در اکثر شرکت کنندگان دامنه قله P3b روی تحریک هدف نسبت به غیر هدف بیشتر است. دو دسته هدف و غیر هدف به کمک معیار پراکندگی و SVM با هسته گوسی با درصد صحت متوسط 7/86% از یکدیگر تفکیک شدند. بیشترین صحت مربوط به نواحی گیج گاهی و آهیانه ای بوده و غلبه خاصی در نیم کره های مغزی وجود ندارد. بنابراین روش مورد استفاده از جمله روش های مفید در بازنمایی رفتار مغز در حالت توجه انتخابی دیداری است.
    کلیدواژگان
    کلیدواژگان: توجه انتخابی دیداری، پتانسیل های وابسته به رویداد، انتخاب ویژگی بهینه، انتخاب بازه بهینه
  • نرگس پرهیزی، موسی مرزبند، سیدمازیار میرحسینی مقدم، بهنام محمدی ایواتلو*، فاطمه آذری نژادیان صفحات 25-40
    بهبود قابلیت انعطاف پذیری در سیستم های قدرت، ذخیره سازی بهینه انرژی و تولید توان با اثرهای زیست محیطی کمتر، توسعه ریزشبکه ها را بیش ازپیش مورد توجه قرار داده است. در این مقاله، یک سیستم مدیریت انرژی ارائه شده است که وظیفه برنامه ریزی بهینه واحدهای تولیدی موجود در ریزشبکه، مدیریت سمت تقاضا و تبادل توان با شبکه سراسری را بر عهده دارد. هدف اصلی سیستم مدیریت انرژی پیشنهادشده تامین توان با کمترین هزینه است. ازآنجاکه مدل در نظر گرفته شده برای ریزشبکه ماهیتی غیر خطی و گسسته دارد؛ لذا به منظور یافتن بهترین راه حل ممکن، از یک الگوریتم فرا ابتکاری بنام رقابت استعماری چندبعدی استفاده شده است. در مسئله مطرح شده، قیود فنی شامل تغذیه کامل بار، مشخصه های هر یک از منابع موجود در ریزشبکه، همچنین قیود اتصال به شبکه سراسری لحاظ شده است. برای ارزیابی عملکرد الگوریتم پیشنهادشده، چندین سناریو اعمال و نتایج شبیه سازی و عملی به دست آمده از آن با الگوریتم سیستم مدیریت انرژی بر پایه برنامه ریزی غیر خطی دودویی عدد صحیح (MS-MINLP)، بهینه سازی زنبورعسل چندزمانه و بهینه سازی ازدحام ذرات مقایسه شده است. نتایج به دست آمده کارایی الگوریتم پیشنهادشده برای تامین تقاضای بار، کاهش هزینه کلی تولید (در حدود 17%، 10% و 22%) و نیز کاهش قیمت برق مصرفی در طول بازه زمانی مورد مطالعه را نسبت به الگوریتم های EMS-MINLP، EMS-MABC و EMS-PSO نشان می دهد.
    کلیدواژگان: مدیریت بهینه انرژی، ریزشبکه، شبکه سراسری، الگوریتم رقابت استعماری، مدیریت سمت تقاضا
  • جواد تقی زاده، سید علیرضا سیدین* صفحات 41-52
    تصویربرداری از اهداف متحرک زیر آب با استفاده از سونار روزنه مصنوعی معکوس امکان پذیر است اما علاوه بر مشکلات کاربردی که در به کارگیری رادارهای روزنه مصنوعی معکوس موجود است، شرایط خاص محیط آب و انتشار امواج صوتی در آن، تصویربرداری را به امری دشوار و پرچالش تبدیل کرده است. در این مقاله روشی پیشنهاد می گردد که با استفاده از ایده سونار روزنه مصنوعی معکوس چندپایه و با فرض قرارگیری در آب های کم عمق که منجر به ایجاد منابع مجازی می شود، می توان تصویر مناسبی از اهداف متحرک زیر آب ایجاد کرد. به منظور دستیابی به الگوریتمی مناسب، روابط تصویرسازی با استفاده از روش های قالب بندی قطبی و پس تابش فیلترشده برای سونار روزنه مصنوعی معکوس چندپایه استخراج خواهد شد. پس از بررسی و شبیه سازی این دو روش، نشان داده خواهد شد که الگوریتم تصویرسازی پس تابش فیلترشده پیشنهادی در شرایط در نظر گرفته شده با توجه به معیارهای کیفیت تصویر، دارای کارایی و عملکرد بهتری است و به فاصله هدف بستگی ندارد.
    کلیدواژگان: سونار روزنه مصنوعی معکوس (ISAS)، سونار روزنه مصنوعی معکوس چندپایه (MISAS)، الگوریتم قالب بندی قطبی، الگوریتم پس تابش
  • شهرام جمالی*، سپیده ملک تاجی، مرتضی آنالویی صفحات 53-62
    مجازی سازی و استفاده از ماشین های مجازی اساس تکنولوژی پردازش ابری است. ماشین های مجازی پس از مکان یابی، بر روی ماشین های فیزیکی منتخب اجرا می شوند. منظور از مکان یابی، انتخاب میزبان مناسب برای ماشین های مجازی موجود است. مکان یابی ماشین های مجازی در میزان مصرف انرژی و جلوگیری از هدر رفتن منابع در بسترهای سخت افزاری، نقش اساسی دارند. از طرفی، توسعه روزافزون سیستم های ابری فرآیند مکان یابی ماشین های مجازی را پیچیده تر ساخته است. در پژوهش حاضر با در نظر گرفتن دو هدف کاهش مصرف انرژی و کاهش اتلاف منابع، مکان یابی کارا ارائه شده است. در روش پیشنهادی، ضمن استفاده از روش متداول تبدیل مسئله مکان یابی به مسئله بهینه سازی، از الگوریتم نوظهور رقابت استعماری استفاده شده و با معرفی مفهومی جدید بنام نماینده، روند تولید جواب های جدید و بررسی فضای جستجو هدفمند شده است. نتایج شبیه سازی نشان می دهد، انتخاب الگوریتم رقابت استعماری در حل مسئله مکان یابی ماشین های مجازی، با معرفی و استفاده از مفهوم نماینده، همراه با موفقیت بوده و الگوریتم پیشنهادی در مقایسه با الگوریتم هایی چون GGAو FFD پاسخ های قابل قبولی را ارائه می کند.
    کلیدواژگان: پردازش ابری، مکان یابی ماشین های مجازی، الگوریتم رقابت استعماری، بهینه سازی مصرف انرژی
  • معصومه جوادی، سیدمازیار میرحسینی مقدم*، موسی مرزبند صفحات 63-74
    در این مقاله، یک چهارچوب کلی برای پیاده سازی بازار خرده فروشی انرژی بر پایه الگوریتم Nikaido-Isoda/Relaxation (بر مبنای تئوری بازی غیر همکارانه) با وجود نوسانات بالای تولید منابع تجدیدپذیر پراکنده (DRR) و تقاضای مصرف کنندگان به همراه پیاده سازی مدیریت سمت تقاضا (DSM) در ریزشبکه ها (MG)، پیشنهاد شده است. ساختار ارائه شده بر اساس خاصیت اتصال و اجرای تعداد زیادی از منابع انرژی تجدیدپذیر (با در نظر گرفتن عدم قطعیت با استفاده از روش تست آرایه متعامد تاگوچی) و منابع ذخیره کننده انرژی توسعه داده شده است. در این ساختار، مصرف کنندگان قادرند تا به طور کامل در بازار مشارکت نموده و نه تنها به عنوان پذیرندگان قیمت نمی باشند؛ بلکه بارهای پاسخگو (RLD) در کنار تولیدکنندگان برق به همراه بهره برداری محلی و مدیریت منابع تولید پراکنده (DG) و منابع ذخیره انرژی (ES) خود، می توانند به عنوان پیشنهاددهندگان قیمت نیز محسوب شوند. به عبارت دیگر، RLDها در ساختار پیشنهادی علاوه بر منابع تولید می توانند به وسیله عملکرد محلی و مدیریت منابع تولید توزیع شده و ادوات ذخیره انرژی سهم مهمی در تغییر استراتژی بازار انرژی ایفا نمایند. در ساختار پیشنهادی، بازیگران مربوط به منابع تولید در جهت حداکثرسازی سود و بازیگران مربوط به مصرف کنندگان نیز در جهت مینیمم سازی قیمت تسویه بازار تمامی تلاش خود را معطوف نموده و در ساختار بازی برای رسیدن به نقطه تعادل نش شرکت می نمایند. ماحصل مطالعه صورت پذیرفته، تعیین میزان توان بهینه مشارکت بازیگران در بازار در جهت دستیابی به حداکثر سود اخذشده می باشد.
    کلیدواژگان: ریزشبکه، مدیریت بهینه انرژی، بازار انرژی الکتریکی، تئوری بازی، مدیریت سمت تقاضا، تابع Nikaido، Isoda و الگوریتم Relaxation، تعادل Nash، عدم قطعیت
  • علیرضا حسنی اصل، مهدی معلم *، محمد کیوان فرد صفحات 75-86
    کوره های قوس الکتریکی که برای ذوب و بازیابی فلزات در کارخانه های فولادسازی مورد استفاده قرار می گیرند، به علت ماهیت قوس و فرآیند ذوب مشکلات عدیده کیفیت توان نظیر عدم تعادل ولتاژ و جریان، فلیکر، هارمونیک و ضریب توان پایین را ایجاد می کنند. جبران کننده استاتیکی توان راکتیو، یک تجهیز کارآمد جهت تامین توان راکتیو کوره های قوس الکتریکی و بهبود پارامترهای کیفیت توان آن ها است که لازم است طراحی فیلترهای هارمونیکی آن انجام شود. در این مقاله جهت طراحی فیلترهای هارمونیکی، علاوه بر قیود هارمونیکی، قید بررسی رزونانس های موازی سیستم در بلوک دیاگرام پیشنهادی در نظر گرفته شده و با استفاده از آن بهینه سازی بین میزان هارمونیک های جریان و ولتاژ و دامنه رزونانس های موازی سیستم انجام می گیرد. جهت احتراز از رزونانس های موازی، آنالیز حساسیت نسبت به تغییر پارامترهای مختلف فیلتر نظیر خازن، سلف و مقاومت میراکننده فیلتر نوع C و نسبت به تغییر در ساختار شبکه انجام خواهد شد. همچنین با اندازه گیری عملی هارمونیک های کوره های قوس 200 تنی یک مجتمع فولاد، طراحی و بهبود عملکرد فیلترهای هارمونیکی جبران کننده های استاتیکی آن مجتمع با استفاده از روش پیشنهادی انجام شده و مقاومت بهینه فیلتر هارمونیکی نوع C تعیین می گردد. همچنین پس از در مدار آمدن جبران کننده، میزان بهبود هارمونیک های جریان با اندازه گیری عملی نشان داده می شود.
    کلیدواژگان: کوره قوس الکتریکی، جبران کننده استاتیکی توان راکتیو، فیلتر هارمونیکی، کیفیت توان
  • مهدی حسین نژاد، حسین شمسی* صفحات 87-98
    در این مقاله، یک مبدل آنالوگ به دیجیتال لوله ای مبتنی بر مقایسه گر ولتاژ پایین طراحی شده است. حذف تقویت کننده و جایگزین کردن آن به وسیله یک مقایسه گر و منبع جریان تاثیر زیادی در کاهش توان مصرفی و پیچیدگی طراحی داشته است. برای طبقه اول از یک دو برابرکننده بهره خازنی به عنوان MDAC استفاده شده است تا دقت لازم را برای ولتاژ خروجی طبقه اول فراهم آورد. به دلیل اثر بارگذاری طبقه دوم بر روی طبقه اول از یک MDAC با امپدانس ورودی بالا در طبقات بعدی استفاده شده است. استفاده از منبع جریان سری اصلاح شده در MDAC طبقات بعدی باعث شده تا به هنگام تغییر سیگنال ورودی، بالازدگی ناشی از تاخیر مقایسه گرها در کل محدوده سیگنال ورودی ثابت مانده و به حداقل مقدار خود رسیده و ازاین رو تاثیر زیادی در افزایش دقت ولتاژ باقی مانده در طبقات بعدی مبدل ایجاد نماید. این مبدل با استفاده از نرم افزار HSPICE در تکنولوژی nm90 سی ماس شبیه سازی شده است. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که مقدار SNDR و SFDR به ترتیب برابر 56 دسی بل و 5/64 دسی بل در فرکانس نمونه برداری 25 مگاهرتز است. توان مصرفی این مبدل لوله ای 2 میلی وات با منبع تغذیه 1 ولت است.
    کلیدواژگان: مبدل آنالوگ به دیجیتال لوله ای، مقایسه گر ولتاژ پایین، دوبرابرکننده بهره خازنی، منبع جریان
  • بدرالزمان حسینی، مهدی سجودی*، عباس چترایی صفحات 99-120
    مطالعه حاضر به طراحی مشاهده گر برای یک سیستم چندعاملی تحت شبکه و متاثر از تاخیر زمانی متغیر با زمان بازه ای و در حضور نامعینی و اغتشاش می پردازد. گراف ارتباطی بین عامل ها، مستقیم فرض شده است. با استفاده از یک روش تقسیم بندی بازه تاخیر و روش های بهینه سازی محدب شرایط پایداری با کمترین محافظه کاری به دست می آیند. با وجود اغتشاش و نامعینی در سیستم، استفاده از روش H∞ در کنار طراحی فیدبک خروجی پویا، مشاهده گر مقاوم و روش نابرابری های ماتریسی خطی به نتایج بهتر در ردیابی عامل مرجع و پایداری مقاوم سیستم منجر می گردد. کارایی روش ارائه شده در شبیه سازی ها و اعمال به ربات روبیت ساخت شرکت فن آوری نوین قرن مشهود است.
    کلیدواژگان: مشاهده گر مقاوم، نابرابری ماتریس خطی، نامعادله جنسن، فیدبک خروجی پویا، تاخیر متغیر با زمان بازه ای
  • سیدهادی حسینی *، بابک نجار اعرابی، بهزاد مشیری، اشکان رحیمی کیان صفحات 121-132
    پیش بینی جریان ترافیک یکی از راه حل های جلوگیری بروز ازدحام در بزرگراه ها است. با توجه به مطالعات انجام یافته، تاکنون یک مدل جامعی برای پیش بینی جریان ترافیک ایجاد نشده است که بتواند مانع وقوع ازدحام در شرایط مختلف ترافیکی شود. یک ایده جالب برای حل این مسئله، استفاده از ترکیب چندین مدل پیش بین متفاوت برای کاهش خطای پیش بینی است. در این مقاله یک الگوریتم ترکیب جدید بر اساس منطق فازی جهت پیش بینی جریان ترافیک ارائه شده است و با انواع مختلف الگوریتم های ترکیب و مدل های پیش بین سابق مورد مقایسه قرار گرفته است. عملکرد کنترل کننده های فازی به صورت انتخاب نرم است و انتظار می رود که این الگوریتم ترکیب جدید دارای دقت بالایی نسبت به سایر الگوریتم ها باشد. در ادامه برای نشان دادن عملکرد این الگوریتم ترکیب جدید، شبیه سازی هایی بر اساس داده های واقعی در نرم افزار MATLAB انجام شده است. با توجه به متفاوت بودن الگوهای رفتاری جریان ترافیک در واقعیت، عملکرد الگوریتم ترکیب جدید در حضور داده های ترافیکی آلوده شده تحت شرایط مختلف آب و هوایی نظیر بارش باران یا برف و دیگر شرایط ترافیکی مانند وقوع ازدحام و تصادف در جاده، ارزیابی شده است که حاکی از مقاوم بودن این الگوریتم در حضور انواع مختلف داده های اغتشاشی است.
    کلیدواژگان: ترکیب فازی، پیش بینی جریان ترافیک، سیستم حمل ونقل هوشمند، داده های اغتشاشی
  • جابر حیدری کبریتی، سید محمد مدنی*، رحمت الله هوشمند صفحات 133-141
    حضور گسترده تولیدات پراکنده (DG) در شبکه با بالا بردن سطح اتصال کوتاه، باعث از بین رفتن هماهنگی ادوات حفاظتی در سیستم توزیع می شود. با توجه به این که DGهای از نوع ماشین سنکرون (SMDGها) بیشترین مشکل را برای هماهنگی سیستم حفاظت (رله های اضافه جریان) ایجاد می کنند؛ در این مطالعه تخلیه میدان تحریک SMDGها، هنگام وقوع خطا پیشنهاد شده است. در این روش، مشارکت SMDGها در تغذیه جریان خطا، با کنترل جریان تحریک، محدود می شود. با وقوع خطا و تشخیص آن توسط مدار کنترلی، تحریک از سیم پیچ میدان جدا شده و مدار تخلیه به صورت سری با سیم پیچ میدان قرار می گیرد و انرژی ذخیره شده در میدان را سریعا کاهش می دهد. برای تخلیه میدان تحریک، دو نوع مدار تخلیه، مقاومتی و ترکیبی، بررسی می شوند که هرکدام بسته به میزان توان خروجی DG و رله های موجود در شبکه می توانند کاربرد داشته باشند. روش پیشنهادی روی یک سیستم توزیع نمونه در سیمولینک متلب پیاده سازی شده است؛ نتایج حاصل از شبیه سازی کارایی روش پیشنهادی را تائید می کند.
    کلیدواژگان: تولید پراکنده، DG ماشین سنکرون، رله های اضافه، مدار تخلیه، خطا، تحریک
  • رضا خدایی، محمدعلی بالافر *، سیدناصر رضوی صفحات 143-151
    بسط پرس وجو یکی از روش های موثر در بهبود اثربخشی نتایج بازیابی اطلاعات است. روش بازخورد شبه مرتبط (PRF) فرض می کند که اسناد رتبه بالا از نتایج اولیه بازیابی شده مرتبط به پرس وجو است و تعدادی کلمه مرتبط را از اسناد رتبه بالا برای بسط انتخاب می کند. وجود اسناد نامرتبط در بین اسناد رتبه بالا محققان را به ارائه روش هایی برای انتخاب بهترین اسناد به عنوان منبع برای انتخاب کلمه بسط سوق می دهد که انتخاب بهترین اسناد برای استخراج کلمات مرتبط برای بسط، موضوع مهمی در روش های بسط پرس وجو هست. در این مقاله، از خوشه بندی اسناد شبه بازخورد (CPRF) حاصل از نتایج اولیه، بر اساس شباهت مبتنی بر کلمه برای قرار دادن شبیه ترین اسناد کنار هم استفاده می شود. تعدادی از خوشه ها طبق محتوایشان به عنوان خوشه های بازخورد انتخاب می شوند و از خوشه های بازخورد، اسناد رتبه بالا به عنوان اسناد بازخورد انتخاب می شوند. سپس، یک سند ترکیبی از روی اسناد انتخابی تشکیل می شود و کلمات سند ترکیبی بر اساس تابع رتبه بندی TF-IDF مرتب می شوند. بعد، کلمات رتبه بالا برای بسط انتخاب می شوند. آزمایش های انجام گرفته روی مجموعه داده پزشکی MED نشان می دهد روش پیشنهادی معیار متوسط میانگین دقت (MAP) بالاتری نسبت به روش بازخورد شبه مرتبط (PRF) دارد.
    کلیدواژگان: بازیابی اطلاعات، بسط پرس وجو، بازخورد شبه مرتبط، کلمات بسط، اسناد بازخورد
  • پرهام دری، علی قیاسیان*، حسین سعیدی صفحات 153-167
    الگوریتم رمزنگاری AES یکی از متداول ترین الگوریتم های رمزنگاری متقارن است. به علت قابلیت های این الگوریتم، آن را می توان بر روی بسترهای مختلفی ازجمله بر روی بسترهای سخت افزاری نظیر FPGA پیاده سازی کرد. همچنین به علت ساختار الگوریتم می توان مسیر داده را به صورت چرخشی و یا غیر چرخشی پیاده سازی نمود. ازآنجاکه بسته به کاربرد، استفاده از هریک از این دو معماری تاثیر فراوانی بر میزان گذردهی و میزان منابع مصرفی دارد، می بایست در طراحی توازنی میان این دو عامل همواره متناقض برقرار شود. همچنین ازآنجاکه در این الگوریتم قسمت S-Box بخش بحرانی جهت دستیابی به این اهداف است، این مقاله به ارائه یک مدار ترکیبی به منظور پیاده سازی S-Box استفاده شده در تبدل جای گشت بایت در الگوریتم AES و همچنین طراحی مسیر داده در این الگوریتم به صورت غیر چرخشی و با استفاده از تکنیک خط لوله می پردازد. نتایج حاصل در مرحله Place & Route نشان می دهد که معماری ارائه شده در این مقاله به میزان slices 3669 مصرف کرده و با بیشترین فرکانس پالس ساعت MHz 776/570 قادر است عمل کند بنابراین به گذردهی Gbps 35/71 دست می یابد. این نتایج بر روی Virtex 7 FPGA (xc7v585t -3ff1157) و با استفاده از نرم افزار Xilinx ISE 14.2 به دست آمده است.
    کلیدواژگان: رمزنگاری، الگوریتم AES، بسترهای سخت افزاری، FPGA
  • عباس ربیعی*، مرتضی محمدی صفحات 169-183
    در این مقاله به مطالعه و بررسی مسئله پخش بار بهینه احتمالی مقید به پایداری گذرا در حضور انرژی باد، در شبکه های قدرت تجدید ساختاریافته پرداخته شده است. توزیع احتمالی بار شبکه، توان در دسترس نیروگاه های بادی و قیمت تبادل انرژی با شبکه خارجی مجاور ازجمله عدم قطعیت های در نظر گرفته شده در این مقاله است. برای مدل سازی عدم قطعیت های مزبور، از روش مبتنی بر سناریو در چارچوب برنامه ریزی تصادفی استفاده شده است. به منظور اعمال قید پایداری گذرا در پخش بار بهینه احتمالی، از شاخص مرکز اینرسی ژنراتورها استفاده شده است. روش ارائه شده بر روی شبکه دارای 39 باس IEEE و در نرم افزار GAMS پیاده سازی شده است. به منظور ارزیابی کارایی مدل ارائه شده، نتایج حاصل از پخش بار بهینه احتمالی مقید به پایداری گذرا با نتایج به دست آمده از حل مسئله پخش بار بهینه احتمالی بدون این قید مقایسه شده اند. همچنین برای یکی از سناریوهای مهم شبکه از طریق شبیه سازی زمانی توسط نرم افزار DIgSILENT وضعیت پایداری شبکه برای دو حالت مقید و عدم مقید به محدودیت پایداری گذرا مقایسه شده است. نتایج عددی نشان می دهند که با افزودن قید مرکز اینرسی به عنوان قید پایداری گذرا به مدل پخش بار بهینه احتمالی، بدون این که هزینه اضافی چندانی تحمیل شود، می توان پایداری گذرای شبکه را بهبود داد. همچنین نتایج شبیه سازی ها نشان می دهند که نتایج به دست آمده از رهیافت پخش بار بهینه تصادفی مقید به پایداری گذرا باعث افزایش شاخص زمان بحرانی رفع خطا در سیستم نیز می شود که این شاخص معیار مناسبی برای ارزیابی پایداری گذراست.
    کلیدواژگان
    کلیدواژگان: پخش بار بهینه احتمالی، برنامه ریزی تصادفی، روش مبتنی بر سناریو، عدم قطعیت، پایداری گذرا، مرکز اینرسی، انرژی باد
  • محمدحسین رفان*، مهرنوش کمرزرین، عادل دمشقی صفحات 185-196
    پایداری سامانه RTDGPS در سرویس دهی به کاربران حائز اهمیت است. این سامانه از دو ایستگاه مرجع و کاربر تشکیل شده است. قطع سیگنال ایستگاه مرجع موجب کاهش پایداری سامانه می شود. قطع سیگنال GPS موجب عدم تولید پروتکل مخصوص سامانه در ایستگاه مرجع می شود، در نتیجه فاکتورهای تصحیحاتی موجود در این پروتکل از طریق واسط ارتباطی به گیرنده کاربر نمی رسد. در این حالت سامانه از حالت موقعیت یابی DGPS وارد حالت GPS می گردد و دقت آن کاهش می یابد. در این مقاله برای جبران فقدان سیگنال از مدل پیش گویی شبکه عصبی بازگشتی استفاده شده است. آموزش این شبکه با استفاده از مدل بهینه سازی گروهی ذرات انجام شده است. شبه فاصله تصحیحاتی هر ماهواره ورودی مدل پیش گویی است. آزمون PSO-RNN با استفاده از اطلاعات واقعی PRC نشان داد که خطای RMS مدل 18/0 متر است. ایستگاه مرجع و کاربر این سامانه با استفاده از یک گیرنده ارزان قیمت پیاده سازی شد. عملیات ایستگاه مرجع به وسیله نرم افزار طراحی شده، انجام می شود. با استفاده از آزمون های عملی دقت مکان یابی ایستگاه کاربر سامانه با افزودن مدل PSO-RNN به ایستگاه مرجع، 4/0 متر به دست آمد. این مقدار نشان دهنده بهبود بیش از 50 درصدی دقت مکان یابی سامانه RTDGPS به سبب افزودن مدل پیش گویی است.
    کلیدواژگان: سامانه مکان یاب تفاضلی بلادرنگ، شبه فاصله تصحیحاتی، بهینه سازی گروهی ذرات، شبکه عصبی بازگشتی
  • مهدی روح الامینی، مسعود رشیدی نژاد *، سعید اسماعیلی جعفرآبادی صفحات 197-207
    یک سیستم قدرت دائما در معرض رخداد حوادثی نظیر تغییرات ناگهانی بار و یا خروج واحدهای نیروگاهی قرار دارد. این حوادث سبب نامتعادلی در عرضه و تقاضای توان اکتیو و درنتیجه انحراف فرکانس سیستم می شود. خدمات جانبی کنترل فرکانس به منظور مقابله با این اثر نامطلوب در سرتاسر سیستم قدرت پیش بینی می گردند. این خدمت، طی برگزاری یک حراج توسط مدیر بازار تامین می شود. در پژوهش های اخیر برتری شیوه حراج هم زمان انرژی و خدمات جانبی کنترل فرکانس نسبت به حراج متوالی به اثبات رسیده است. این مقاله، ساختار مسئله بهینه سازی حراج هم زمان انرژی و خدمات کنترل فرکانس را مورد مطالعه قرار داده و دسته ای از نامعادلات خطی را جهت شناسایی آرایش های ناموجه فروشندگان انرژی و خدمات معرفی می کند. علاوه بر این، محدودیت تراکم خطوط انتقال و همچنین اثر خودتنظیمی بار را نیز در ساختار مسئله بهینه سازی حراج هم زمان مورد توجه قرار می دهد. مسئله بهینه سازی مزبور یک مسئله غیر خطی آمیخته با اعداد صحیح بوده که جهت حل آن از بسته های نرم افزاری GAMS و MATLAB استفاده می شود. در پایان نیز روش ارائه شده بر روی یک سیستم 39 شینه شبیه سازی گردیده است. نتایج ارائه شده نشان از دقت و کارایی روش پیشنهادی دارد. در این بررسی، مدل بازار مشابه بازار ایران به صورت پرداخت بر اساس پیشنهاد است.
    کلیدواژگان: برنامه ریزی هم زمان، ذخیره کنترل فرکانس اولیه، افت فرکانس مجاز، تراکم خطوط انتقال، اثر خودتنظیمی بار
  • سیما شاه محمدی*، سید حسین حسینی، ابراهیم بابایی، مهران صباحی، جابر فلاح صفحات 209-219
    در کاربردهای عملی، اینورترها ممکن است دارای کلیدزنی نامتقارن باشند. به عنوان مثال کلیدهای نیمه هادی یک مبدل ممکن است دقیقا یکسان نباشند یا در مدار کنترل اینورتر نامتقارنی وجود داشته باشد که منجر به عدم تقارن در کلیدزنی مبدل گردد. این عدم تقارن باعث به وجود آمدن هارمونیک های اضافی در ولتاژ خروجی مبدل می گردد. این هارمونیک های اضافی معمولا در طراحی مدار در نظر گرفته نمی شوند بنابراین می توانند باعث مشکلات فراوانی گردند. برای بررسی دقیق هارمونیک های ایجادشده در این مقاله مدل جدیدی برای اینورتر مبتنی بر مدل switching function ارائه شده است. با استفاده از این مدل روابط تحلیلی هارمونیک ها برای کلیدزنی نامتقارن محاسبه گردیده است. این روابط تحلیلی می تواند برای بهینه سازی و یا حذف هارمونیک های نامطلوب به کار رود. صحت نتایج تحلیلی با استفاده از نتایج شبیه سازی بررسی شده است. همچنین یک نمونه عملی ساخته شده است تا نتایج محاسبات تحلیلی مورد بررسی قرار گیرد.
    کلیدواژگان: اینورترهای چندسطحی، هارمونیک های ولتاژ، زوایای کلیدزنی نامتقارن، روابط تحلیلی، مدل سازی
  • عباس صابری نوقابی*، نادر هاتفی ترشیزی صفحات 221-231
    در این مقاله یک روش بهینه سازی برای تعیین تنظیم نواحی حفاظتی رله دیستانس با در نظر گرفتن عدم قطعیت ها ارائه شده است. امپدانس دیده شده توسط رله دیستانس به عوامل زیادی از جمله شرایط وقوع خطا، تغییر ساختار شبکه، خطای اندازه گیری و شرایط بهره برداری وابسته است؛ بنابراین، در بسیاری از موارد امکان تنظیم رله با حضور این عوامل به طوری که هماهنگی و حساسیت کامل برقرار باشد، امکان پذیر نیست. در این مقاله ضرایب حساسیت و هماهنگی به ترتیب بر اساس تعداد عملکردها به ازای خطاهای داخل و خارج ناحیه به صورت نسبی تعریف شده است. سپس مسئله تنظیم رله دیستانس به صورت یک مسئله بهینه سازی مدل گردیده که تابع هدف آن، مجموع وزن دار ضرایب حساسیت و هماهنگی است. همچنین با توجه به این که هر عدم قطعیت توسط تابع توزیع احتمالی متفاوتی مدل سازی شده است، از روش شبیه سازی مونت کارلو برای اعمال آن عدم قطعیت ها استفاده شده است. از الگوریتم ژنتیک برای حل مسئله بهینه سازی استفاده گردیده است. در انتها، روش اشاره شده به شبکه دارای 14 شین IEEE اعمال گردیده و تنظیمات به دست آمده با نتایج روش سنتی مقایسه شده است. همچنین اثر تغییر وزن ضریب حساسیت و هماهنگی بر تنظیمات نواحی مختلف رله دیستانس بررسی و تحلیل گردیده است.
    کلیدواژگان: تنظیم بهینه رله دیستانس، ضریب حساسیت، ضریب هماهنگی، شبیه سازی مونت کارلو، الگوریتم ژنتیک
  • سیدعباس صارمی حصاری*، محسن حمزه، احمد سالم نیا صفحات 233-243
    در این مقاله روش کنترل جدیدی جهت بهبود عملکرد دینامیکی سیستم تقسیم توان در ریزشبکه های جزیره ای ارائه می شود. حلقه امپدانس مجازی که تاکنون جهت بهبود دقت سیستم تقسیم توان در ریزشبکه ها مورد استفاده قرار می گرفت، در این مقاله برای اولین بار در جهت بهبود پاسخ دینامیکی ریزشبکه استفاده می شود. در ابتدا با انجام تحلیل سیگنال کوچک نشان داده می شود که مدهای فرکانس پایین سیستم ریزشبکه جزیره ای به شدت تحت تاثیر کنترل کننده تقسیم توان می باشد. سپس مدل ساده شده ای از سیستم شامل مدهای فرکانس پایین آن استخراج می شود. در گام بعد با استفاده از مدل استخراج شده و واردکردن یک حلقه امپدانس مجازی در سیستم کنترل اینورتر، روش جدیدی جهت بهبود میرایی سیستم ارائه می شود و ضرایب حلقه امپدانس مجازی با استفاده از روش جاگذاری قطب ها تعیین می گردد. درنهایت، صحت عملکرد روش ارائه شده، با استفاده از شبیه سازی های انجام شده در نرم افزار PSCAD ، مورد ارزیابی و تایید قرار می گیرد.
    کلیدواژگان: ریزشبکه جزیره ای، کنترل ولتاژ، تقسیم توان، امپدانس مجازی، کنترل افتی
  • بهروز صبحانی، حسین شایقی *، عادل اکبری صفحات 245-254
    در این مقاله، روشی برای تشخیص شرایط جزیره ای تولیدات پراکنده با ژنراتور سنکرون بر اساس تحلیل زمان فرکانس انجام گرفته است. روش پیشنهادی پارامترهای خروجی تولیدات پراکنده را به شکل محلی اندازه گیری کرده و این سیگنال ها را در حوزه زمان فرکانس بررسی می کند. این روش برای تشخیص شرایط جزیره ای از ناحیه بندی دوبعدی تغییرات انرژی ضرایب سیگنال های تبدیل موجک نرخ تغییرات توان استفاده می کند. بر اساس ورود و خروج انرژی سیگنال های موردنظر از ناحیه ای به ناحیه دیگر و زمان آن ها، تشخیص شرایط جزیره ای انجام می گیرد. برای توسعه الگوریتم پیشنهادی، آزمایش های جزیره ای در کنار حالت های مختلف کلیدزنی (خازن، موتور و بارهای خطی و غیرخطی) در شرایط مختلف بارگذاری سیستم انجام گرفته و با تحلیل انرژی ضرایب تبدیل موجک در سطوح متفاوت با استفاده از موجک های مادر مختلف سیگنال های مناسب برای تشخیص استخراج شده است. ارزیابی کارایی رله پیشنهادی روی سیستم مطالعه نشان می دهد که روش پیشنهادی علاوه بر تشخیص دقیق شرایط جزیره ای، احتمال اشتباه پایین تری نسبت به روش های دیگر در شرایط کلیدزنی در شبکه دارد.
    کلیدواژگان: تشخیص جزیره ای، تولیدات پراکنده، ریزشبکه، تحلیل انرژی، تبدیل موجک
  • نیما طالب زاده*، مزدک راد ملکشاهی، هادی ولادی صفحات 255-265
    در این تحقیق، روشی ساده، کم هزینه و نوین برای ساخت ریزالکترودهایی در دو سمت کانال سیال به منظور کاربرد برای ریزمخلوط گر الکترواسمتیکی ارائه می شود. وجود الکترود در دو سمت ریزکانال، مشخصه های یکتا برای کاربردهایی مانند مطالعات سلول های زیستی، الکتروکینتیکس، دی الکتروفورسیس و غیره به همراه دارد. پروسه ساخت شامل لیتوگرافی نوری، لایه نشانی برای ایجاد الکترودها، انطباق دقیق و پیوند دو ویفر می باشد. در مقایسه با سایر روش ها برای ساخت الکترودهایی در دو سمت، در این روش نیازی به شرایط آزمایشگاهی بسیار سخت و پیچیده، پروسه سنگین و تجهیزات گران قیمت نیست. آنالیز عددی بر روی توزیع میدان الکتریکی برای دو حالت آرایش الکترودی در دو وجه و تنها یک وجه از ریزکانال انجام گرفته است تا برتری آرایش الکترودی در دو سمت را نشان دهد. در این مقاله، تراشه ساخته شده و نتایج عملی، ارائه شده و در نهایت تاثیر عدم انطباق کامل به دلیل وجود لایه ای از SU-8 نشان داده شده است. تکنیک پیشنهادی جایگزین مناسبی در مقابل الکترودهای یک سمته می باشد. سادگی پروسه، روشی آسان برای ساخت سریع ریزالکترودهایی در دو سمت از ریزکانال به منظور اختلاط سیالات فراهم می آورد.
    کلیدواژگان
    کلیدواژگان: ریزسیالات، آرایش الکترودی در دو جهت، ریزمخلوط گر الکترواسمتیکی، کارایی اختلاط، عدم انطباق
  • احد عابسی، وحید وحیدی نسب*، محمدصادق قاضی زاده صفحات 267-275
    حضور نسل جدید بارهای الکتریکی و همچنین ادوات اصلاح کننده ضریب قدرت موجود در بارهای الکتریکی، امکان استفاده از مصرف کننده های نهایی برای کنترل توان راکتیو و بهبود ولتاژ در شبکه های توزیع را فراهم نموده است. در این مقاله، با بهره گیری از مصرف کننده نهایی، به کنترل ولتاژ و توان راکتیو در شبکه های هوشمند پرداخته می شود. روش کار به این صورت است که ابتدا از الگوریتم کنترل توزیع شده به عنوان راه حلی مناسب با بار محاسباتی کم تر استفاده می شود. در الگوریتم کنترل توزیع شده مذکور، در ابتدا با روشی کارآمد موسوم به روش تجزیه اپسیلون، شبکه توزیع به چند ناحیه تقسیم شده و سپس در هر یک از این نواحی، شین های کاندید برای تزریق توان راکتیو تعیین می شوند. سپس، مقادیر بهینه تزریق توان راکتیو هر ناحیه در هر یک از شین های کاندید با استفاده از الگوریتم ژنتیک به دست می آید. در این مقاله، تاثیر حضور منابع تولیدپراکنده ولتاژ ثابت بر کنترل ولتاژ نیز مورد توجه قرار گرفته است. در انتها، به منظور ارزیابی چارچوب پیشنهادی، شبکه های آزمایش استاندارد 33 و 69 شینه IEEE مورد استفاده قرار گرفته است. تجزیه وتحلیل انجام گرفته روی نتایج به دست آمده از این مطالعه، حاکی از بهبود عمده پروفیل ولتاژ در شبکه های تحت مطالعه است.
    کلیدواژگان: کنترل توزیع شده ولتاژ، مصرف کنندگان نهایی، منابع تولیدپراکنده ولتاژ ثابت، شبکه های توزیع هوشمند
  • فرید کربلایی*، حمیدرضا شعبانی، رضا ابراهیم پور صفحات 277-285
    یکی از مهم ترین مسائل در مطالعات امنیت دینامیکی سیستم های قدرت بزرگ، تعیین زمان بحرانی رفع خطا برای مجموعه ای از اغتشاش های محتمل است. با توجه به تغییر شرایط سیستم، محاسبه زمان بحرانی رفع خطا باید به صورت پی درپی و در فواصل زمانی کوتاه انجام شود. این محاسبه هرچند که در شرایط برون خط صورت می گیرد، اما با توجه به حجم بالای محاسبات و فاصله زمانی کوتاه بین دو محاسبه، نیاز به استفاده از روش های سریع و با دقت بالا است. در این مقاله با استفاده از شبکه عصبی، تخمین دقیقی از زمان بحرانی رفع خطا به دست می آید. ورودی های شبکه عصبی از جنس تابع انرژی بوده و فقط با انجام یک بار شبیه سازی زمانی حاصل می شوند. این ورودی ها، حداقل انرژی جنبشی، حداکثر انرژی پتانسیل و شیب منحنی حداقل انرژی جنبشی می باشند. شبیه سازی های انجام شده در دو سیستم 9 و 39 شینه IEEE نشان می دهد که شبکه عصبی طراحی شده با دقت قابل قبولی زمان بحرانی رفع خطا را تخمین می زند.
    کلیدواژگان: زمان بحرانی رفع خطا، انرژی بحرانی، سطح مرزی انرژی پتانسیل، نقاط تعادل ناپایدار، حداقل انرژی جنبشی، شبکه عصبی پرسپترون چندلایه
  • حسام گل محمدی، رضا کی پور *، آرمان حسن پور صفحات 287-301
    در این مقاله، روشی جهت بهینه سازی سبد تولید سبز از دیدگاه خرده فروش در محیط رقابتی بازار پیشنهاد شده است. بدین منظور، عدم قطعیت موجود در قیمت برق و تولید انرژی بادی و خورشیدی با استفاده از متغیرهای تصادفی در نظر گرفته شده است. علاوه بر آن، به منظور تامین بار مشتریان، از قراردادهای پیش خرید استفاده شده تا ریسک ناشی از خرید برق از دیدگاه مشتریان کاهش داده شود. به موازات استفاده از قراردادهای پیش خرید، روش شاخص و بلوک مطرح شده در این مقاله مصرف کنندگان و خرده فروشان را قادر می سازد تا بتوانند ریسک و سود ناشی از شرکت در بازار خرده فروشی را مدیریت کنند. با هدف بهینه سازی سبد تولید انرژی پاک، عدم قطعیت های مسئله با استفاده از برنامه ریزی تصادفی و سری های زمانی، مدل ARIMA و روش نمونه برداری مونت کارلو لحاظ شده اند. همچنین، مطالعات تحلیل ریسک و خاصیت کش سانی بار، مصرف کنندگان و خرده فروشان را قادر می سازد تا تعادل مناسبی بین سود و ریسک ناشی از فعالیت خود در محیط بازار خرده فروشی فراهم نمایند. در پایان، شبیه سازی ها و مثال های عددی ارائه شده نشان می دهند که روش پیشنهادی به خوبی قادر است ضمن بیشینه سازی استفاده از انرژی های پاک، تعادل مناسبی بین سود و ریسک در بازار برقرار نماید.
    کلیدواژگان: برنامه ریزی تصادفی، ریسک، سبد انرژی، عدم قطعیت، خرده فروش
  • معصومه محسنی، مهدی ازوجی *، رضا قادری صفحات 303-310
    قطعه بندی تصویر، یک مسئله پایه در بینایی ماشین است. در روش مبتنی بر برش نرمالیزه گراف (Ncut)، حل این مسئله به انتخاب بردار ویژه متناظر با دومین کوچک ترین مقدار ویژه یک ماتریس خاص می انجامد. در این مقاله، ضمن بیان هم ارزی رابطه ریاضی حاکم بر مسئله بدون مربی Ncut با معیار Fisher-Rao در طبقه بندی با مربی، از نگاهی نو به مسئله انتخاب بردار ویژه پرداخته شده است. در این مقاله با پیشنهاد معیاری کارا از دیدگاه Fisher-Rao، گزینش و مرتب سازی بردارهای ویژه در مسئله هم ارز Ncut آن انجام شده است. نتایج آزمایش هم ارزی قطعه بندی تصویر بر پایه این دو معیار، ارائه قطعه بندی با اندازه Ncut کمتر و گوناگونی ارزش گذاری بردارهای ویژه را نشان می دهد.
    کلیدواژگان: قطعه بندی تصویر، گروه بندی گراف، روش LDA، روش Ncut
  • محمد مومنی*، مهدی آقاصرام، وحید شاکر، شهرام جمالی، مهدی نوشیار صفحات 311-319
    در حمله های SYN-flooding، مهاجم با ایجاد ترافیک بی استفاده، حجم زیادی از منابع سرویس دهنده و پهنای باند شبکه را مصرف کرده و یا سرویس دهنده را به نوعی درگیر رسیدگی به این تقاضاهای بی مورد می کند. برای پی ریزی این حمله، از ضعف پروتکل TCP در برقراری ارتباط بین دو کامپیوتر استفاده می کنند، جایی که الگوریتم دست تکانی سه مرحله ای استفاده شده است. این مقاله سیستم تحت حمله را با استفاده از تئوری صف بندی مدل سازی کرده و مسئله دفاع در برابر حملات SYN-flooding را به یک مسئله بهینه سازی نگاشت می کند سپس با ارائه یک فیلتر جدید برای حذف نویزهای ضربه ای در تصاویر نویزی و ترکیب فیلتر ارائه شده با الگوریتم PSO، رهیافت پیشنهادی خود را معرفی کرده و به حل این مسئله می پردازد. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که مکانیزم دفاعی پیشنهادی از نظر میزان درخواست های بلوکه شده، احتمال موفقیت در برقراری ارتباط، کاهش احتمال موفقیت مهاجم و همچنین استفاده بهینه از بافر اختصاص داده شده دارای کارایی موثر است.
    کلیدواژگان: نویز ضربه ای، فیلتر، حذف نویز تصویر، الگوریتم PSO، حمله DoS، حملات SYN، flooding، پروتکل TCP
  • علیرضا مدیرروستا، مهدی خدابنده* صفحه 321
    در این مقاله، پایدارسازی زمان محدود، برای یک ربات پرنده چهارملخه (Quadrotor) بر مبنای یک روش کنترل مد لغزشی انتگرالی تطبیقی با سطح لغزش ترمینال غیر تکین ارائه شده است. در ابتدا مدل سیستم معرفی شده و به دو سیستم با تحریک کامل و با تحریک محدود تقسیم می شود. سپس کنترل کننده جدیدی بر مبنای هندسه همگنی و کنترل مد لغزشی برای این دو سیستم ارائه می شود. هدف از این روش، ارائه یک کنترل کننده مقاوم نسبت به اغتشاش خارجی و عدم قطعیت های نامعلوم سیستم است. برای بهبود و بالا بردن دقت ردیابی و عملکرد کنترل کننده در حضور اغتشاش خارجی انتگرال خطا به عنوان متغیر جدید حالت به مجموعه خطاهای ردیابی سیستم اضافه شده است. در پایان، برای اثبات کارایی و مقاوم بودن کنترل کننده پیشنهادی، نتایج شبیه سازی و مقایسه در حضور اغتشاشات خارجی و عدم قطعیت ارائه شده است.
    کلیدواژگان: پرنده چهارملخه، کنترل مد لغزشی انتگرالی تطبیقی، پایدارسازی زمان محدود، عدم قطعیت روی اینرسی، اغتشاش خارجی
  • حمید مسکرپور امیری، محمدرضا ذهابی*، عطاءالله ابراهیم زاده صفحات 333-342
    تشخیص خودکار نوع مدولاسیون سیگنال دریافت شده، وظیفه اصلی یک گیرنده هوشمند است. این وظیفه زمانی که گیرنده اطلاعاتی در مورد سیگنال دریافتی و یا کانال ندارد، مشکل تر خواهد شد. در ابتدا، دسته بندی کننده بیشینه درست نمایی (ML) برای دسته بندی مدولاسیون های دامنه - فاز در محیط همدوس ارائه شده است. به خوبی مشخص است که دسته بندی کننده ML نیاز به آگاهی اولیه به برخی از پارامترهای سیگنال دریافتی و کانال (از جمله دامنه، اطلاعات زمان بندی، توان نویز و شاخص افت فیلتر شکل دهنده پالس) دارد. برای برطرف کردن این نیاز، ما یک تخمین گر جدید که نسبت به مدولاسیون سیگنال ارسالی کور است را به منظور تخمین پارامترهای مورد نیاز دسته بندی کننده ML معرفی می کنیم و این منجر به دسته بندی کننده مدولاسیون کاملا کور جدیدی برای سیگنال های مدوله شده دامنه - فاز در کانال های محوشونده می شود. نتایج شبیه سازی برای احتمال تشخیص صحیح برحسب SNR برای مدولاسیون های BPSK، QPSK، 8-PSK، 16-QAM و 64-QAM ارائه شده است. نتایج نشان می دهد که کارایی این دسته بندی کننده بسیار نزدیک به دسته بندی کننده ایده آل با تخمین کامل است.
    کلیدواژگان: دسته بندی کننده کور مدولاسیون، تخمین گر کور، تخمین پالس شکل دهنده سیگنال، تخمین زمان آفست
  • فرید محمدی، حمدی عبدی*، احسان دهنوی صفحات 343-356
    توزیع بار اقتصادی هزینه-آلودگی دینامیک (DEED)، یک مسئله بهینه سازی چندهدفی است که توان خروجی بهینه ژنراتورهای سیستم را در کل دوره توزیع بار با لحاظ قیود مختلفی مانند بار مورد تقاضا، اثر نقطه-دریچه، نواحی ممنوعه عملکرد و ذخیره چرخان تعیین می کند. در این مقاله، مسئله DEED به صورت ترکیبی با برنامه پاسخ گویی بار اضطراری (EDRP) جهت کمینه کردن هم زمان هزینه سوخت و آلودگی و مشخص کردن مبلغ تشویقی بهینه مورد بررسی قرار گرفته است. EDRP یکی از انواع برنامه های پاسخ گویی بار مبتنی بر تشویق است که در آن به مشترکین مبلغی به عنوان تشویق پرداخت می شود تا مصرف خود را طی ساعات پیک بار کاهش داده یا به ساعات کم باری انتقال دهند. ترکیب مسائل DEED و EDRP یک مسئله بهینه سازی غیر خطی پیچیده است که روش های معمول قادر به حل آن نیستند. در این مقاله، مسئله فوق توسط چهار الگوریتم فرا ابتکاری مبتنی بر جمعیت حل شده و مدل پیشنهادی روی یک سیستم ده واحدی و برای یک بازه زمانی 24 ساعته پیاده سازی شده است. نتایج نشان می دهند که مدل ارائه شده در کاهش هزینه سوخت و آلودگی و بهبود مشخصات منحنی بار بسیار موثر است.
    کلیدواژگان: توزیع بار اقتصادی هزینه، آلودگی دینامیک، اثر نقطه، دریچه، ذخیره چرخان، برنامه پاسخ گویی بار اضطراری، مبلغ تشویقی بهینه
  • جابر ولی نژاد، تقی بارفروشی* صفحات 357-368
    در این مقاله چهارچوبی جدید به منظور مطالعه تاثیر مشوق های سرمایه گذاری بر توسعه ظرفیت تولید برق در سیستم های قدرت تجدید ساختاریافته و در شرایط عدم قطعیت ارائه می شود. مشوق های سرمایه گذاری مورد مطالعه در این مقاله قراردادهای تضمینی خرید برق و پرداخت های ظرفیت را شامل می شود. چهارچوب ارائه شده در این مقاله شامل یک مسئله سرمایه گذاری در توسعه تولید از دیدگاه یک شرکت تعیین قیمت، موسوم به تولیدکننده استراتژیک است. مسئله سرمایه گذاری مورد نظر، یک مسئله بهینه سازی دوسطحی است که سطح اول آن شامل تصمیمات سرمایه گذار و رفتار استراتژیک هریک از تولیدکنندگان است که سود حاصل از سرمایه گذاری را حداکثر می نماید. مسئله سطح دوم شامل مسئله بهینه سازی تسویه بازار است که در آن بهره بردار مستقل سیستم با هدف حداکثر نمودن رفاه اجتماعی، قیمت و میزان توان تولیدی واحدهای تولید و نیز میزان تقاضای مصرف کنندگان را تعیین می نماید. استراتژی سرمایه گذاری شرکت های رقیب که عدم قطعیت استراتژیک محسوب می شود، با استفاده از سناریو مدل می شود. کارایی چهارچوب پیشنهادی بر روی یک شبکه قدرت نمونه 6 شینه و قسمتی از شبکه انتقال سراسری ایران با انجام شبیه سازی ها و تحلیل های لازم، مورد آزمون قرار می گیرد.
    کلیدواژگان: سرمایه گذاری تولید، برنامه ریاضی با قیود معادل، تولیدکننده استراتژیک، پرداخت بابت آمادگی ظرفیت، قرارداد تضمینی، عدم قطعیت
|
  • Saeed Abazari*, Omid Moradi Pages 1-11
    In this paper, a new method is presented to improve the dynamic stability of the power systems using unified power flow controller (UPFC). In this method, an adaptive particle swarm optimization (PSO) algorithm based on new acceleration coefficients (NAC-PSO) is proposed for solving optimization problems and tuning the controller parameters. The performance of the proposed algorithm is compared with other methods. The simulation results show that the Lyapunov controllers designed using NAC-PSO performed better than controllers designed by other methods. This method guarantees the stability of the power system against the parameters and topology changes. Simulation results for a single-machine infinite-bus (SMIB) and multi-machine power system (IEEE 9-bus) show the effectiveness of the proposed method under small-signal conditions.
    Keywords: Dynamic stability, Particle swarm optimization algorithm (PSO), New acceleration coefficients (NAC, PSO), Unified power flow Controller (UPFC)
  • Mohammad Reza Akbarzadeh Totonchi*, Seyyed Abed Hosseini, Mohammad Bagher Naghibi Sistani Pages 13-24
    This research proposes on the evaluation of different brain regions in visual selective attentional states by event-related potential (ERP) signals. Selective attention refers to the limitations of brain processing capacity in multiple simultaneous stimuli. Extracted epochs that are time-locked to stimuli onsets in each group are averaged for calculate the ERPs. In this paper, feature extraction by wavelet coefficients and time-shape features, feature selection by p-value and scattering criteria and classification by support vector machine (SVM) with Gaussian and polynomial kernels. Here, 5-fold cross validation use for result assessment. The results show that the best separation interval between responses is 100 to 400 msec by stepwise analysis method. The P3b peak on target stimuli is clearly observed in comparison with non-target stimuli. The target and non-target categories are separate with the average accuracy of 86.7% by scattering criteria and Gaussian SVM. The temporal and parietal regions of the brain have better performance in comparison with other regions. Additionally, there is no dominancy in the cerebral hemispheres. Therefore, this approach is a useful method in representation of brain activity in visual selective attentional state.
    Keywords: Visual selective attention, Event related potentials, Optimum feature, Optimum interval
  • Narges Parhizi, Mousa Marzband, Seyyed Maziar Mirhosseini Moghaddam, Behnam Mohammadi Ivatloo*, Fatemeh Azarinejadian Pages 25-40
    The improvement of flexibility, optimum using of power generation units with less environment affects are increased over and over noting the development of the Microgrid (MG) in power systems. An optimum energy management system (EMS) has special importance issues in order to generate power with the least possible production cost. The main duty of the proposed EMS can be attributed to the optimum management of the generation units, demand side management and power exchange with the national grid. Because the problem considered for the MG application has a nonlinear and discrete nature, so a heuristic algorithm called multi-period imperialist competition algorithm (MICA) is used to implement an optimum EMS. The fulfillment of the load requirement, the technical specifications related to each of the resources and the national grid constraints are included in the discussed problem. Furthermore, several scenarios are applied to evaluate the capability of the proposed algorithm then the obtained results are compared to those found with an EMS based on mixed integer non-linear programming (MINLP), multi-period artificial bee colony (MABC) (EMS-MABC) and particle swarm optimization (PSO) (EMS-PSO) approach. The obtained results demonstrate the efficiency of the proposed algorithm for complete supplying load demand, total production cost reduction (about 17%, 10% and 22% respectively) also the reduction of MCP relative to EMS-MINLP, EMS-MABC and EMS-PSO algorithms.
    Keywords: Optimum energy management, Microgrid, Main Grid, Imperialist competition algorithm, Demand, side management
  • Javad Taghizadeh, Seyed Alireza Seyedin* Pages 41-52
    Underwater target imaging is possible using inverse synthetic aperture sonar but there are some practical difficulties because of inverse synthetic aperture geometry and underwater acoustic conditions. This paper proposes Multistatic Inverse Synthetic Aperture Sonar (MISAS) in shallow water, which can create better images of underwater moving targets. For finding an appropriate algorithm, imaging equations are derived for MISAS using polar format and filtered back projection algorithms. After simulation of both methods, it is shown that proposed filtered back projection algorithm has better performance due to picture quality criteria and target distance independence.
    Keywords: Inverse synthetic aperture sonar (ISAS), Multistatic inverse synthetic aperture sonar (MISAS), Polar format algorithm, Filtered back projection algorithm
  • Shahram Jamali *, Sepideh Malektaji, Morteza Analoui Pages 53-62
    The main enabling technology for cloud computing is the use of virtual machines. After making the decision of their placement on hosts, they will be set to run. This process is called virtual machine placement. This process has a great importance on energy consumption and resource wastage avoidance. On the other hand, the growing complexity of cloud infrastructure compounds the problem. In this article, the problem of virtual machine placement is transformed to an optimization problem. The goal is minimizing energy consumption and maximizing the profit of placement, simultaneously. A newly emerged optimization method, called Imperialist Competitive Algorithm is applied in this paper. In addition, a unique method for generating new solutions based on already discovered ones, proposed. Finally the success of the proposed algorithm is confirmed by simulation results and its evaluation is compared with GGA and FFD algorithm.
    Keywords: Cloud computing, Virtual machine placement, Imperialist competitive algorithm, Energy consumption
  • Masoumeh Javadi, Seyyed Maziar Mirhosseini Moghaddam*, Mousa Marzband Pages 63-74
    In this paper, a general framework for implementing a retail energy market (REM) based on the Nikaido-Isoda/relaxation algorithm (termed REM-NIRA herein) is proposed for the next generation of the electricity market structure with the presence of high fluctuations of DRR resources and the demands of consumers considering DSM implementation. The presented structure is developed based on connection property and the execution of plug and play a large number of renewable energy resources (considering uncertainty based on Taguchi’s orthogonal array testing approach) and energy storage devices. In this proposed structure, the consumers are able to participate in the market as prosumers (producer and consumer at the same time). In other words, the RLDs can have also an important share in the change of energy/price in the energy market in the proposed structure in addition to generation resources by local performance and the management of distributed generation resources and energy storage devices. The goal of the so-called generation players is to maximize profit, while players associated with consumers try to minimize market clearing price and participate in the game structure to reach Nash equilibrium point. By considering the related uncertainties, the DGs can maximize their expected payoff or profit by undertaking strategies through the price bidding strategy based on the proposed Nash equilibrium. The numerical results show the effectiveness and accuracy of the proposed framework determining the optimal power set-points of players participated in the market in order to achieve the aforementioned objectives.
    Keywords: Microgrid, Optimal energy management, Electricity market, Game theory, Demand side management, Nikaido–isoda function, relaxation algorithm, Nash equilibrium, Uncertainty
  • Alireza Hasaniasl, Mehdi Moallem*, Mohammad Keivanfard Pages 75-86
    Electric Arc Furnaces which are used for melting and recovery of metals in steelmaking plants, due to the nature of the arc melting process, cause many power quality problems such as current and voltage harmonics, flicker, current and voltage unbalance, low power factor and etc. Static Var Compensator (SVC) is a suitable system for reactive power compensation and power quality improvement. To use SVC for improving power quality at arc furnace bus, it is necessary to determine the SVC harmonic filters parameters based on required reactive power for electric arc furnaces. Also, the order of harmonic filters which is specified must be proportionate with electric arc furnace harmonic current and total reactive power being distributed between harmonic filters. In this paper, the analysis and design of SVC harmonic filter parameters and necessary calculations are done to avoid parallel resonance. Also, using measurement data from voltage and current harmonics of a 200-ton Electric Arc Furnace obtained from several melting process, further tuning is done to improve design and performance of the harmonic filters.
    Keywords: Electrical arc furnace (EAF), Static var compensator (SVC), Harmonic filter, Power quality
  • Mahdi Hosseinnejad, Hossein Shamsi* Pages 87-98
    In this paper, a pipelined analog-to-digital converter based on low-voltage comparators has been designed. The combination of a comparator and a current source as an alternative to op-amp, improved power efficiency and decreased complexity of design. For the first stage, capacitor gain doubler is used as MDAC. Since the first stage cannot drive large capacitive loads, therefor a topology with high input impedance is chosen for the second, third and following stages. Besides, a modified cascode current source is used to obtain minimum overshoot at the output of stages. The ADC has been designed and simulated by HSPICE in a 90 nm CMOS process. Simulation results show that the ADC achieves 56.1 dB SNDR, 64.5 dB SFDR at 25MS/s and consumes 2 mW from a 1V power supply.
    Keywords: Pipelined analog, to, digital converter, Low, voltage comparators, Gain doubler, Current source
  • Badrozzaman Hosseini, Mehdi Sojoodi *, Abbas Chatraei Pages 99-120
    This study designs an observer for network- based distributed multi agent systems with interval time varying delays in the presence of uncertainty and disturbances under a directed graph. A delay interval partitioning method along with convex combination led to less conservative stability. In the presence of uncertainty and disturbances, using H∞ control along with dynamic output feedback controller, robust observer and LMIs (Linear Matrix Inequalities) has led to better results in stability criteria and tracking the reference signal. Numerical examples are given to show the effectiveness of the obtained results.
    Keywords: Robust observer, Linear matrix inequality, Jensen's inequality, Dynamic output feedback, Interval time varying delay
  • Seyyed Hadi Hosseini *, Babak Najjar Araabi, Behzad Moshiri, Ashkan Rahimi, Kian Pages 121-132
    Traffic flow prediction is one of the methods of congestion avoidance in highways. According to the previous researches, no comprehensive model has been developed for traffic flow prediction which can reduce the congestion in all of traffic conditions. Using the hybrid of any predictor models to reduce prediction error is an interesting idea to solve this problem. In this paper, a new hybrid algorithm based on fuzzy logic for traffic flow prediction will be offer and compare with various types of old hybrid algorithms and predictor models. The fuzzy logic controller working as soft switching and as expected this new hybrid algorithm have high precision in comparison with others. Simulations will be implemented based on real data in MATLAB environment as a performance demonstration of new hybrid algorithm. Due to different traffic flow behavioral patterns, performance investigations of new hybrid algorithm will be done in presence of polluted traffic data in different climatic conditions such as rain/snow fall or other traffic conditions like congestions and accidents on the road, indicating robustness of this algorithms to different types of disturbance data.
    Keywords: Fuzzy fusion, Traffic flow prediction, Intelligent transportation system, Noisy data
  • Jaber Heidari Kebriti, Seyed Mohammad Madani *, Rahmatollah Hooshmand Pages 133-141
    High Distributed Generation (DG) penetration increases distribution system short circuit currents level, which can disrupt protective relays coordination. Synchronous-machine DGs (SMDG) are main agent in disrupting the coordination of the OverCurrent relays (OCR). This paper proposed a field discharge circuit to reduce the generator’s current during faults. The proposed method limits the participation of synchronous dispersed generator in fault current by controlling the generator field current. After fault detection, exciter will be separated from the field winding and field discharge circuit become series with the field circuit. This paper investigated two kinds of field discharge circuit (resistance discharge circuit and complex discharge circuit); that each one apply in the network depend on DG’s output power and existence relay in the network. The proposed method implemented on a case network in Matlab/SIMULINK; which the simulated results confirmed the effectiveness of this method.
    Keywords: Distributed generation (DG), Synchronous, machine DG (SMDG), Over, current relay (OCR), Field discharge, Fault, Exciter
  • Reza Khodaei, Mohammad Ali Balafar*, Seyyed Naser Razavi Pages 143-151
    Query expansion is one of the effective approaches for improving effectiveness of information retrieval. Pseudo-relevance feedback (PRF) supposes that top-ranked documents of retrieval from primary retrieved results are relevant to the query and selects some relevant terms from top-ranked documents for expansion. Existence of noisy documents in the top ranked documents drives researchers toward inventing approaches for selecting best documents as source for selecting expansion terms. The selection of the best documents for extraction of relevant terms for expansion is the most important issue in query expansion. In this paper, we propose clustering of pseudo feedback documents (CPRF), selected from primary results, based on cosine similarity to place the most similar documents beside each other. Some clusters are selected as feedback ones based on their inner content and some top ranked documents of them are selected as feedback documents. A combined document is constructed from selected documents and terms of combined document are ranked by term frequency-inverse document frequency (TF-IDF) schema. High ranked terms are selected for query expansion. Experimental results over MED collection shows postulated approach overcome pseudo relevance feedback approach respect to average mean accuracy (MAP).
    Keywords: Information retrieval, Query expansion, Pseudo, relevance feedback, Expansion terms, Relevant documents
  • Parham Dorri, Ali Ghiasian *, Hossein Saidi Pages 153-167
    Advanced Encryption Standard (AES) is one of the most common standard encryption algorithms. Inspired by its characteristics, AES algorithm can be implemented on various hardware platforms such as FPGA. Also, the data path can be implemented in either loop-unrolling or rolling architecture. These two architectures have direct impact on the amount of area consumption on the chip as well as system throughput. Then, a smart design should be able to consider the trade-off between area and throughput and provide a good balance between these two conflicting factors. In this paper, we propose such a design to represent the area-throughput trade-off for FPGA implementation of the AES algorithm. With loop unrolling and pipelining techniques, throughput of 71.35 Gbps is achievable in Virtex 7 FPGA (xc7v585t-3ff1157). This design has just used 3669 Slices on the chip. The extracted results from the Place & Route report of Xilinx ISE 14.2 indicates that the maximum attainable clock frequency is 570.776 MHz.
    Keywords: Encryption, AES algorithm, Hardware platforms, FPGA
  • Abbas Rabiee *, Morteza Mohammadi Pages 169-183
    In this paper, a novel transient stability constrained probabilistic optimal power flow (TSC-POPF) model is studied in the presence of uncertain wind power generation, in the restructured power systems. Various uncertain parameters such as load demand, wind power generation and the price of energy exchange with the neighbor system are treated as uncertainty sources in the proposed method. In order to handle the uncertainties, scenario based modeling is utilized in the stochastic optimization framework. Additionally, the transient stability issue is modeled using center of inertia criterion which properly reflects the transient stability requirements in the problem. To show the effectiveness of the proposed method, IEEE 39-bus test system is employed. Simulation results achieved by the proposed method are further compared with the POPF by time-domain simulations which are carried out in the DIgSILENT software. Numerical results show that including transient stability constraints in the POPF problem formulation, improves the transient stability of system without imposing significant additional costs. Besides, the critical clearing time which is an important index of transient stability is increased considerably when the proposed TSC-POPF model is performed.
    Keywords: Probabilistic optimal power flow, Stochastic programming, Scenario, based approach, Uncertainty, Transient stability, Center of inertia, Wind energy
  • Mohammad Hossein Refan *, Mehrnoosh Kamarzarrin, Adel Dameshghi Pages 185-196
    Stability of the "Real Time Differential Global Positioning System (RTDGPS)" in servicing the users is of much significance. This system consists of two "reference and mobile stations Interruption of the signal of reference station leads to reduce system stability. This issue results in the lack of production of system specific protocol in the reference system, thus the available corrective factors in this protocol, would not reach to the receiving user through the linking interface. In this case, the system enters the DGPS state from GPS, and the accuracy of positioning system is declined. In this paper, in order to compensate the lack of signal, the model "Recurrent Neural Network (RNN) prediction" has been used. Training the network was done through the Particles Swarm Optimization (PSO). The correction pseudo-distance of each satellite is the input of predictor model. PSO-RNN experiment using the real data Pseudo Range Correction (PRC) indicated that the RMS error of prediction model was 0.18m. The reference station and the user of system were implemented using the cheap receivers. The designed interface software performs the operations of reference station. The accuracy of positioning of the system's user station was obtained 0.4 in static state through adding the model PSO-RNN to the reference station, using the practical experiments. This amount of accuracy demonstrates improvement rather to the state, which the PSO-RNN is not utilized in the reference station.
    Keywords: Real, time differential global positioning system (RTDGPS), Pseudo range correction (PRC), Particles swarm optimization (PSO), Recurrent neural network (RNN)
  • Mehdi Rouholamini, Masoud Rashidinejed *, Saeid Esmaeili Jafarabadi Pages 197-207
    A power system is exposed to sudden variation, unwanted changes in system demand or losing a generating unit that cause a frequency deviation in system frequency. In restructured power systems, frequency control resources must be prepared to compensate this unwanted effect. It is one of the most important tasks of ISO. Previous researches have demonstrated that simultaneous scheduling of energy and frequency control reserves is preferred to sequential scheduling method; therefore this paper discusses simultaneous method considering both transmission congestion and self-regulation effect of load. Furthermore, the paper presents a string of novel inequalities to distinguish unfeasible statuses of participants in the sale. The present problem is mixedinteger and nonlinear, so GAMS and MATLAB software are jointly used to solve it. Finally, the proposed method is implemented on a 39-bus case system. The obtained results verify the efficiency and robustness of the proposed method. In this survey, it is assumed that the market structure is pay as bid.
    Keywords: Simultaneous scheduling, Primary reserve, Allowed frequency deviation, Congestion, Self, regulation effect
  • Sima Shahmohamadi *, Seyyed Hossein Hosseini, Ebrahim Babaei, Mehran Sabahi, Jaber Fallah Pages 209-219
    In practical applications of inverters, unbalanced conditions may be occurred. For instance, semiconductor switches of a converter may not be exactly the same or switching circuit may be unbalanced. This unbalance leads to additional harmonics in the output of converter. The additional harmonics usually are not considered in the design of circuit, so cause many problems. For precise investigation of these harmonics, a new model of inverter based on switching functions is presented. With this model, analytical equations of harmonics in unbalanced switching are calculated. These analytical equations can be used for designing process such as investigation of optimal cases or elimination of undesired harmonics. The accuracy of the analytical calculations is verified by simulation results. As well, an experimental prototype is constructed to verify analytical results.
    Keywords: Multilevel inverters, Voltage harmonics, Unbalanced switching angles, Analytical relations, Modeling
  • Abbas Saberi Noghabi*, Nader Hatefi Torshizi Pages 221-231
    This paper presents an optimization method for setting the distance relay zones considering uncertainties. The impedance seen by the distance relay depends on many factors, including fault conditions, changes in the network topology, measurement error and the operation condition; so, in many cases it is not possible to set the relay in the presence of uncertainties that caused coordination and sensitivity completely. In this paper, the coefficient of sensitivity and coordination defined as proportion of number of internal and external faults of zone respectively. Then the problem of distance relay setting is modeled as an optimization problem where the objective function is a weighted sum of sensitivity and coordination coefficient. Since the uncertainties are modeled by a probability distribution function differently, Monte Carlo simulation method is used to apply them. The Genetic algorithm is used to solve the optimization problem. Finally, the method has been applied to IEEE 14 bus test system and obtained settings have been compared with result of traditional methods. Also, the effects of coefficients weight variation of sensitivity and coordination on settings of distance relay zones have been analyzed.
    Keywords: Optimal setting of distance relay, Sensitivity coefficient, Coordination coefficient, Monte Carlo simulation, Genetic algorithm
  • Seyyed Abbas Saremi Hasari *, Lecturer, Mohsen Hamzeh, Ahmad Salemnia Pages 233-243
    In this paper, a new control method is proposed to improve the dynamic performance of the power sharing control system in islanded microgrids. In this paper, for the first time, the virtual impedance loop, which has been used to increase the accuracy of the power sharing in microgrids, is used to improve the dynamic performance of a microgrid. At first, by using the small signal analysis, it is indicated that low frequency modes of an isolated microgrid is significantly affected by the power sharing controller parameters. Then, a simplified model of system, including its low frequency modes, is extracted. In the next step, using the extracted model and inserting virtual impedance at the control system of the inverter, a new method is presented to improve the system damping factor. The coefficients of the virtual impedance loop are determined by pole placement method. Finally, the performance of the presented strategy is verified using simulations carried out in PSCAD software.
    Keywords: Islanded microgrid, Voltage control, Power sharing, Virtual impedance, Droop control
  • Behrooz Sobhani, Hossein Shayeghi*, Adel Akbarimajd Pages 245-254
    This paper presents a novel time-frequency analysis based technique for detection of synchronous generator islanding conditions. In the proposed method the output signals of Distributed Generation are measured locally and analyzed in time-frequency domain. In order to detection of islanding condition, the proposed method is used of energy variations of the rate of change of active power wavelet coefficients signal in a two-dimensional form. By considering the place of signals in any time, the islanding condition could be detected. At first, all possible linear and nonlinear load switching, motor starting, capacitor bank switching, and islanding conditions, are simulated and the required detection parameters measured. Using the discrete wavelet theory, the energy of any decomposition level of all mother wavelet for parameters detection is calculated. From of these signals, the best of them are selected for ANFIS training for islanding. Simulation results confirm the performance of the proposed detection algorithm in comparison with existing methods in islanding and switching conditions.
    Keywords: Islanding detection, Microgrid system, Distributed generation, Energy analysis, Wavelet transform
  • Nima Talebzadeh *, Mazdak Rad Malekshahi, Assistant Professor, Hadi Veladi, Assistant Professor Pages 255-265
    We report a simple, low-cost and novel method for constructing double-side microelectrodes in microfluidic electroosmotic mixer. Double-side electrodes have unique properties in some applications such as study of biological cells, electrokinetics, dielectrophoresis and so on. The fabrication process involves photolithography, sputtering techniques to fabricate the electrodes, precise alignment and plasma bonding. Compared to other fabrication methods for double-side electrodes, the presented one does not require rigorous experimental conditions, cumbersome processes and expensive equipment. Numerical analysis on electric field distribution for single-side and double side electrode configurations is presented to verify the unique field distribution of double-side electrodes. Fabricated device with experimental results are illustrated. Eventually, the effect of misalignment due to a layer of SU-8 is depicted. The proposed technique offers alternatives to construct double-side electrodes from single-side electrodes. The simplicity of the fabrication process provides easy ways to fabricate electrodes fast in double-side of microchannel for mixing purposes.
    Keywords: Microfluidics, Double, side electrode, Electroosmotic micromixer, Mixing efficiency, Misalignment
  • Ahad Abessi, Vahid Vahidinasab*, Mohammad Sadegh Ghazizadeh Pages 267-275
    The presence of new generation of electrical loads equipped with power factor correction devices makes it possible to utilize end-consumers in distribution grids voltage improvement. In this paper, reactive power and voltage control of a smart distribution grid by using end-consumers are studied. The distributed control algorithm is used as a suitable mechanism with less computational burden. In this regard, through the ε-decomposition approach the distribution network is divided into some subnetworks. After that, candidate buses for reactive power are selected and optimal reactive power injections at each candidate bus are acquired by genetic algorithm. Also, the impact of constant voltage distributed generations on voltage control is investigated. Finally, in order to evaluate effectiveness of proposed framework, IEEE 33-bus and 69-bus test systems are used. Simulation results show significant impact of proposed framework on voltage improvement of the distribution network.
    Keywords: Distributed voltage control, End, consumers, Constant voltage distributed generation's source, Smart distribution grids
  • Farid Karbalaei *, Hamid Reza Shabani, Reza Ebrahimpour Pages 277-285
    One of the important subjects in the dynamic security of large power systems is transient stability assessment for a set of probable disturbances. Due to changing system conditions, the critical clearing time calculation must be performed sequentially and in short time intervals. Although the computation is performed off-line, quick and accurate methods are needed because the computation amount is high and it must be repeated in short time intervals. In this paper a neural network is used to obtain an accurate estimation of the critical clearing time. The neural network inputs are minimal kinetic energy, critical energy and the slope of minimal kinetic energy curve. They are obtained using only one time simulation. The proposed method has been simulated on 9 and 39 - bus test systems. The results show that the designed neural network accurately estimates the critical clearing time.
    Keywords: Critical clearing time, Critical energy, Potential energy boundary surface, Unstable equilibrium point, Kinetic energy, Multi layer perceptron
  • Hessam Golmohamadi, Reza Keypour *, Arman Hassanpour Pages 287-301
    In this paper, a novel approach is proposed to optimize a green energy portfolio in a retail electricity market. To achieve this goal, uncertainties associated with the electricity price and energy extracted from wind and solar generating units are considered as random variables through a bi-level stochastic programming. From retailer’s prospective, different kinds of contracts, including forward contracts and contracts based on block-index pricing methods, are proposed to enable consumers and retailers to manage risk and profit in a competitive electricity market. To optimize green energy portfolio, uncertainties associated with the problem are modeled by using a time series, Auto Regressive Integrated Moving Average (ARIMA) approach and a Monte-Carlo simulation scheme. Risk and elasticity analysis make a golden opportunity for retailers and consumers to strike a right balance between risk and profit through their participation in electricity market. At the end, numerical examples and simulation results show the applicability of the proposed approach in an electricity retail market.
    Keywords: Stochastic programming, Risk, Energy portfolio, Uncertainty, Retailer
  • Masoumeh Mohseni, Mehdi Ezoji, Reza Ghaderi Pages 303-310
    Image segmentation is a fundamental problem in computer vision. Normalized Cut (Ncut) scheme uses second smallest eigenvector of a special matrix to solve this problem. In this paper, firstly, it is shown that optimization of Ncut (as an unsupervised method) is equivalent to optimization of Fisher-Rao criterion (as a supervised method) in classification. Then, the classification experience is used to gain a new perspective on the order and selection of eigenvectors in Ncut approach. Experimental results on image segmentation, demonstrate the truth about this alternative view of eigenvector selection which leads to less amount of Ncut for image segmentation.
    Keywords: Image segmentation, Graph cut, LDA, Ncut
  • Mohammad Momeny *, Mehdi Agha Sarram, Vahid Shaker, Shahram Jamali, Mehdi Nooshyar Pages 311-319
    In a DoS attack can be regarded as an attempt of attackers to prevent legal users from gaining a normal network service. The TCP connection management protocol sets a position for a classic DoS attack, namely, the SYN flood attack. In this attack some sources send a large number of TCP SYN segments, without completing the third handshake step to quickly exhaust connection resources of the under attack system. This paper models the under attack server by using the queuing theory in which attack requests are recognized based on their long service time. Then it proposes a framework in which the defense issue is formulated as an optimization problem and employs combination of the particle swarm optimization (PSO) algorithm and proposed filter for reduction degradation caused by impulsive noise to optimally solve this problem. The goal is to direct the server to an optimum defense point by dynamically setting of two TCP parameters, namely, maximum number of connections and maximum duration of a half-open connection. The simulation results show that the proposed defense strategy improves the performance of the under attack system in terms of rejection probability of connection requests and efficient consumption of buffer space.
    Keywords: Impulse noise removal, Image enhancements, Filter, PSO, DoS attack, SYN flooding, TCP
  • Alireza Modirrousta, Mehdi Khodabandeh* Page 321
    In this paper, finite time stabilization for a quadrotor has been presented based on an adaptive sliding mode control with nonsingular terminal surface. The introduced system model has been divided into the full actuated and under actuated system. Then, a new controller based on homogeneity geometry and sliding mode control has been proposed for these two subsystems. The main purpose of the control scheme is proposing a robust controller against the unknown uncertainty and external disturbance. The integral error has been added into the set of tracking errors to raise the tracking accuracy and to improve the controller performance against external disturbance. Finally, the results of the simulation and comparison study in the presence of inertia uncertainty and external disturbance have been presented to demonstrate the robustness and high performance of the controller.
    Keywords: Quadrotor, Adaptive integral sliding mode control, Finite time stabilization, Inertia uncertainty, External disturbance
  • Hamid Meskarpour Amiri, Mohammad Reza Zahabi *, Ataollah Ebrahimzadeh Pages 333-342
    The automatic recognition of the modulation format of a detected signal is a major task of an intelligent receiver. This task becomes more difficult when the receiver has no information about the transmitted signal or the channel. At first, the maximum likelihood (ML) classifier for classifying phase-amplitude modulated schemes in coherent environment is presented. It is well known that the ML classifier requires a priori knowledge of the incoming signal and channel (including Amplitude, timing information, noise power and the roll-off factor of the pulse shaping filter). To relax this requirement, we introduce a novel estimator to estimate the parameters required by ML classifier which is blind to the modulation scheme of the received signal, and this gives rise to a new completely blind modulation classifier for digital amplitude-phase modulated signals over fading channels. Results are presented from simulations in terms of correct detection probability versus SNR for the class of BPSK, QPSK, 8-PSK, 16-QAM and 64-QAM modulation schemes. The results show that the performance of this classifier is very close to the ideal classifier with perfect estimates.
    Keywords: Blind modulation classification, Blind estimator, Pulse shaping estimation, Time offset estimation
  • Farid Mohammadi, Hamdi Abdi *, Ehsan Dehnavi Pages 343-356
    Dynamic economic emission dispatch (DEED) is a multi-objective optimization problem by which the generators power output are scheduled over the whole dispatch period in order to minimize the fuel cost and emission. This multi-objective optimization problem should meet the load demand constraint and some non-linear constraints such as the valve-point loading effect, prohibited operating zones, and spinning reserve requirements. In this paper an integrated model of the DEED problem and the emergency demand response program (EDRP) has been presented. In the integrated model, the fuel cost and emission are minimized and the optimal incentive is determined simultaneously. In EDRP which is one of the incentive-based demand response programs, incentives are paid to the customers to motivate them reduce their consumption during peak hours or shift it to off-peak hours. The proposed model (DEED-EDRP) is a non-linear complicated optimization problem which may not be solved by the conventional methods. So, four different population-based meta-heuristic algorithms have been used to solve the combined problem. The proposed model has been applied on a ten units test system. Results show that the proposed model is so effective in reducing the total cost and emission and improving the load curve characteristics.
    Keywords: Dynamic economic emission dispatch, Valve, point loading effect, Spinning reserve requirements, Emergency demand response program, Optimal incentive
  • Jaber Valinejad, Taghi Barforoshi* Pages 357-368
    This paper presents a new framework to study the impact of investment incentives for the generation capacity expansion in restructured power systems considering uncertainties. Investment incentives discussed in this paper are firm contracts and capacity payments. Generation investment from the perspective of the price maker company which is called strategic producer is studied. The problem of investment in this paper is a bi-level optimization problem. The upper level includes decisions related to investment profit maximization. The second level tries to maximize social welfare. Also, different scenario of rival investment is presumed in the paper. After converting mathematical program with equilibrium constraints (MPEC) and linearization, the bi-level optimization problem solved as a problem of mixed integer linear programming (MILP). The efficiency of the proposed approach is evaluated on a 6-bus power network and also MAZANDARAN regional electric company (MERC) transmission network. Simulation results show that the presence of firm contracts and capacity payments increase generation investment in different technologies and improve long-term stability of the market.
    Keywords: Generation investment, Mathematical program with equilibrium constraints (MPEC), Strategic producer, Capacity payment, Firm contract, Uncertainty