فهرست مطالب

مهندسی برق و الکترونیک ایران - سال سیزدهم شماره 1 (بهار 1395)
  • سال سیزدهم شماره 1 (بهار 1395)
  • تاریخ انتشار: 1395/03/30
  • تعداد عناوین: 12
|
  • محمد امین حضوری، علی عباسپور، محمود فتوحی فیروزآبادی*، معین معینی اقطاعی صفحه 1
    در سالیان اخیر، به علت نگرانی های زیست محیطی و افزایش قیمت منابع سوخت، استفاده از انرژی باد با هدف تولید انرژی الکتریکی رشد فزاینده ای داشته است. از طرف دیگر، رشد سریع ظرفیت نصب شده مزارع بادی، باعث بروز مشکلاتی در برنامه ریزی و بهره برداری از شبکه های قدرت شده است. این مشکلات عمدتا ناشی از مشخصات ذاتی مزارع بادی بوده و از ویژگی هایی چون عدم قطعیت توان تولیدی و عدم کنترل پذیری سطح توان خروجی آنها نشات می گیرند. از جمله چالش های اساسی در بهره برداری از سیستم های قدرت، نیاز به کاهش اجباری توان خروجی مزارع بادی برای حفظ قیود فنی شبکه انتقال است. در همین راستا، این مقاله سعی دارد در ابتدا با ارائه یک روش تحلیلی مناسب، به مدل سازی عدم قطعیت توان خروجی مزارع بادی پرداخته و سپس با ارائه یک روش ابتکاری برای بازپخش واحدهای فسیلی، توانایی این راهکار را در کمینه سازی کاهش اجباری توان خروجی مزارع بادی بررسی نماید. پس از شرح ساختار و فرمولاسیون روش پیشنهادی بازپخش واحدهای تولیدی با هدف بیشینه کردن استفاده از توان مزارع بادی، آن را بر روی شبکه تست اصلاح شده 24 شینه IEEE-Reliability Test System (IEEE-RTS) اعمال کرده و با ارزیابی نتایج حاصله در ضرایب نفوذ باد متفاوت، میزان اثربخشی روش پیشنهادی بررسی می گردد.
    کلیدواژگان: باد، کاهش اجباری توان تولید مزارع بادی، گرفتگی خطوط انتقال، باز پخش واحد های تولید
  • صادق امانی بنی*، محمد کاظم شیخ الاسلامی، محمود رضا حقی فام، سعید الاهی صفحه 11
    تنظیم مقررات شرکت های توزیع از مباحث مهم سیستم قدرت بوده که تاثیر بسزایی در فعالیت های این بخش دارد. قیمت گذاری خدمات توزیع از عوامل مهم تنظیم مقررات بوده که به دو روش کلی مبتنی بر هزینه و مبتنی بر عملکرد انجام می شود. هزینه های شرکت توزیع عموما شامل هزینه های سرمایه ای و عملیاتی می شود. در روش های معمول تنظیم مقررات کیفیت خدمات، افزایش بهره وری و... با استفاده از محک زنی انجام می شود. با توجه به اینکه شرکت های توزیع عموما در یک شرایط مساوی نیستند، لذا می بایست برای نیل به اهداف مورد نظر تنظیمگر، شرکت های مشابه، با هم ارزیابی شوند و شاخص های مربوطه بدست آیند. در این مقاله، الگوریتم جامعی برای خوشه بندی شرکت های توزیع در فرآیند تعیین هزینه ی عملیاتی پیشنهاد شده است. در خوشه بندی از سه روش بطور موازی استفاده شده که دقت خوشه بندی را بیشتر کرده و در هر مرحله از شاخص های مختلف اعتبارسنجی استفاده شده است. در ادامه تاثیر خوشه بندی در هزینه ی مورد قبول شرکت بررسی شده و با استفاده از شاخص انحراف معیار، خوشه بندی نهایی تعیین می شود. در پایان روش پیشنهادی برای شرکت های توزیع انگلستان مورد مطالعه قرار گرفته است.
    کلیدواژگان: تنظیم مقررات، شرکت های توزیع، خوشه بندی، اعتبار سنجی خوشه بندی، تحلیل پوششی داده ها، محک زنی، خوشه بندی K، means، خوشه بندی FCM
  • سیدمحسن حسینی*، رضا نوروزیان صفحه 21
    در این مقاله روش ترکیبی نوینی متشکل از دو روش پسیو و اکتیو برای تشخیص کارکرد جزیره ای در تولیدات پراکنده مبتنی بر اینورتر ارئه شده است. این روش دارای دو ناحیه عملکردی اکتیو و پسیو می باشد. در ناحیه عملکردی پسیو، روش ارائه شده انتروپی انرژی ولتاژ و فرکانس خروجی اینورتر را به کمک تبدیل موجک اندازه گیری می کند و در صورت افزایش آن از حد آستانه، این روش وارد ناحیه عملکردی اکتیو خود خواهد شد که با روش جابه جایی فرکانس ساندیا پیاده سازی شده است. در ناحیه عملکرد اکتیو در صورت خروج فرکانس از حدود تعیین شده در استاندارد کارکرد جزیره ای تشخیص داده می شود و در غیر این صورت روش به ناحیه عملکرد پسیو خود باز می گردد. برای پیاده سازی تبدیل موجک در این مقاله از گام های لیفتینگ یا نسل دوم تبدیل موجک استفاده شده که اجازه پیاده سازی سریعتر تبدیل موجک را می دهد. مزیت روش ترکیبی ارائه شده نسبت به روش های پسیو کاهش ناحیه غیر قابل تشخیص و نسبت به روش های اکتیو و کاهش اغتشاش تزریق شده به سیستم می باشد. لازم به ذکر است که کلیه شبیه سازی ها و تست های انجام شده درمحیط نرم افزار MATLAB / Simulink می باشد. نتایج به دست آمده، تایید کننده ایده در تشخیص کارکرد جزیره ای ارائه شده در مقاله بوده است.
    کلیدواژگان: تولید پراکنده، اینوترولتاژ، نسل دوم تبدیل موجک، جابجایی فراکنس ساندیا (SFS)، ناحیه غیر قابل تشخیص
  • مرتضی میردار *، محمدکاظم شیخ الاسلامی، حسین سیفی، محمد امین لطیفی صفحه 35
    منابع انرژی پراکنده به تنهایی انعطاف پذیری، قابلیت کنترل و ظرفیت کافی برای شرکت در بازار برق را ندارند. با تجمیع این منابع در قالب نیروگاه مجازی، می توان این مشکل را برطرف کرد. منابع انرژی پراکنده به کمک مفهوم نیروگاه مجازی به بازار برق دسترسی پیدا می کنند و قابل رویت می شوند. این مقاله به مطالعه برنامه ریزی نیروگاه مجازی تجاری در بازارهای هم زمان انرژی و ذخیره ی چرخان می پردازد. سبد تولید[i] نیروگاه مجازی تجاری مفروض شامل منابع تولید پراکنده و ذخیره کننده ها است. مسئله ی نیروگاه مجازی تجاری به شکل برنامه ریزی خطی عددصحیح مدل شده است. منابع انرژی پراکنده تشکیل دهنده سبد تولید نیروگاه مجازی، در این مقاله در نقاط گوناگون شبکه فرض شده اند. بنابراین نیروگاه مجازی تجاری تنها قیود بهره برداری از منابع انرژی پراکنده را در نظر می گیرد. روش پیشنهادی برای نیروگاه مجازی فنی برقراری قیود شبکه با حداقل انحراف از توان های برنامه ریزی شده توسط نیروگاه های مجازی تجاری است. بدین منظور مسئله به کمک آنالیز حساسیت و با هدف کمینه سازی انحراف از توان های برنامه ریزی شده و با در نظر گرفتن قیود بهره برداری از منابع و قیود شبکه ی توزیع به صورت تابع هدف حداقل مربعات و قیود خطی[ii] مدل شده است. نتایج شبیه سازی کاربردپذیری روش پیشنهادی را نشان می دهند.
    i] Generation Portfolio
    ii] Constrained Linear Least-Squares Problem
    کلیدواژگان: بازار برق، منابع انرژی پراکنده، نیروگاه مجازی
  • سیدمظاهر میربهبانی، مهرداد ستایش نظر* صفحه 49
    شرکتهای تولید برق همواره با این مساله روبرو هستند که در بازار رقابتی برق، چگونه مقدار تولید خود را جهت اکتساب حداکثر سود مالی، تنظیم کنند. حل این مساله از طریق تخمین و شبیه سازی اطلاعات غیر مطمئن در بازار، یکی از روش های مورد توجه است. در این مقاله، از روش مقدار امید فازی جهت یافتن حضور بهینه استفاده شده است که داده های اولیه آن بر اساس اطلاعات قبل از ایجاد رقابت در سیستم و داده های اکتشافی متخصصین بازار بدست آمده است. به این ترتیب که یک مجموعه فازی، جهت نمایش تخمین حضور رقبا به کار گرفته شده و سپس الگوریتم بهینه سازی بکار برده شده است. جهت تشریح ویژگی های روش پیشنهادی، یک مثال عددی با 6 واحد تولید و نیز 2 مصرف کننده، آورده شده است و سپس این مثال با سه روش بهینه سازی ازدحام ذرات، الگوریتم ژنتیک و روش مونت کارلو حل شده و نتایج با یکدیگر مقایسه شده اند.
    کلیدواژگان: باراز برق، راهبرد پیشنهاد حضور، مقدار امید فازی، اطلاعات غیر مستدل، اطلاعات متقارن، بار ارتجاعی
  • ایمان طاهری، مسعود رشیدی نژاد*، علی بدری صفحه 59
    در این مقاله، قیمت دهی نیروگاه ها در بازار عمده فروشی برق با در نظر گرفتن شبکه ی انتقال و نیز با وجود نا یقینی از استراتژی های قیمت دهی اتخاذ شده توسط نیروگاه های رقیب تبیین شده است. بدلیل انحصار چند جانبه ی حاکم بر بازار های تجدید ساختار یافته ی انرژی الکتریکی، برای مدل سازی رقابت نیروگاه ها از مدل اقتصادی تعادل تابع عرضه (SFE) استفاده شده است. در این رقابت هر نیروگاه در حالی بدنبال کسب سود بیشینه است که برنامه ریزی تولید و قیمت پرداختی به نیروگاه ها توسط بهره بردار مستقل سیستم (ISO) تعیین می شود. از اینرو در این مقاله، مسئله ی تعیین استراتژی قیمت دهی بهینه ی یک نیروگاه دلخواه توسط برنامه ریزی دو لایه مدل شده است بطوریکه در لایه ی مشرف سود نیروگاه بیشینه شده و در لایه ی دیگر بهره بردار مستقل سیستم با هدف کمینه کردن پرداختی مصرف کنندگان انرژی الکتریکی توام با بهره برداری ایمن از سیستم قدرت، بازار را تسویه می کند. علاوه بر این، از آنجائی که هر نیروگاه در مورد استراتژی های قیمت دهی نیروگاه های رقیب با نا یقینی مواجه است در این مقاله برنامه ریزی دولایه ی مذکور نوعی برنامه ریزی تصادفی تلقی گردیده و به منظور شبیه سازی مسئله ی برنامه ریزی تصادفی از روش مونت کارلو استفاده شده است. رقابت نیروگاه ها در حضور نایقینی، در قالب بازی با اطلاعات ناکامل مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین با سنجش معیار ارزش در معرض ریسک (VaR)، متناسب با میزان ریسک پذیری هر نیروگاه استراتژی قیمت دهی اتخاذ شده است. روش پیشنهاد شده بر روی یک شبکه ی 30 باس IEEE شبیه سازی شده و نتایج حاصله نشان دهنده ی تاثیر قابل توجه میزان ریسک پذیری بر استراتژی قیمت دهی اتخاذ شده توسط هر نیروگاه است.
    کلیدواژگان: بازار برق، قدرت بازار، استراتژی قیمت دهی، تعادل نش بیز، مدیریت ریسک
  • محمدمهدی بامدادیان، حسین سیفی*، محمدکاظم شیخ الاسلامی صفحه 71
    هدف از این مقاله، پیشنهاد مدلی برای برنامه ریزی کوتاه مدت میکروگرید چندگانه متشکل از میکروگریدهای ولتاژ پایین، منابع تولید پراکنده و بارهای قابل قطع از دیدگاه بهره بردار آن است. درمدل پیشنهادی، بهره بردار میکروگرید چندگانه نخست بازار داخلی انرژی را با بازیگران داخلی آن یعنی میکروگریدهای ولتاژ پایین، منابع تولید پراکنده و بارهای قابل قطع اجرا کرده و سپس با مدل سازی بازار بالادست در نقش بازیگری دوگانه، بازار نهایی داخلی را با قیمت گذاری محلی و لحاظ کردن تلفات اجرا می کند. در ادامه، این مدل با تعریف بازاری برای توان راکتیو در میکروگرید چندگانه، برای اجرای هم زمان بازار های توان اکتیو و راکتیو با هدف بیشینه سازی رفاه اجتماعی توسعه یافته است. در پایان به منظور پیاده سازی و ارزیابی نتایج روش های پیشنهادی از شبکه ای نمونه استفاده شده است.
    کلیدواژگان: میکروگرید، میکروگرید چندگانه، خدمات جانبی، پخش بار بهینه، رفاه اجتماعی
  • رضا شریعتی نسب*، پویا تدین رودی صفحه 85
    در این مقاله یک روش ترکیبی جدید مبتنی بر روابط تحلیلی و شبیه سازی مونت کارلو برای ارزیابی عملکرد خطوط و ریسک عایقی ناشی از برخورد مستقیم صاعقه ارائه شده است. در روش پیشنهادی، یک رابطه تحلیلی برای تخمین اضافه ولتاژهای ناشی از صاعقه استخراج شده است. سپس برای محاسبه اضافه ولتاژها و عملکرد صاعقه، روش مونت کارلو بجای شبیه سازی شبکه واقعی، روی رابطه ی استخراج شده پیاده سازی شده است. در روش ارائه شده، تمامی پارامترهای صاعقه و شبکه قدرت که دارای ماهیتی تصادفی هستند بصورت آماری در نظر گرفته می شوند. با توجه به نتایج شبیه سازی EMTP/ATP، عملکرد صاعقه و ریسک عایقی بدست آمده در روش پیشنهادی قابل قبول است. تمامی مراحل روش پیشنهادی در محیط MATLAB کدنویسی شده و به شبیه سازی نرم افزاری نیازی نمی باشد. با توجه به زمان بسیار کم برای محاسبه اضافه ولتاژهای صاعقه، این روش برای انجام مطالعات صاعقه و بهینه سازی شبکه های قدرت بزرگ بسیار مناسب است.
    کلیدواژگان: عملکرد صاعقه، آنالیز ریسک، روش مونت کارلو، خطوط هوائی
  • ایمان نیکوفکر، مصطفی سرلک، سید محمد شهرتاش* صفحه 95
    در این مقاله، به کمک روش های تشخیص الگو نوع خطای امپدانس بالا که می تواند بریده شده یا بریده نشده باشد و همچنین سطحی که خطای امپدانس بالا بر روی آن اتفاق افتاده است تشخیص داده شده است. روش های مذکور عبارتند از: تبدیل TT و تبدیل S در بخش استخراج ویژگی، ماشین بردار تکیه گاه چند لایه و شبکه عصبی Fuzzy ART در بخش کلاسه بندی. در این روش ها، ویژگی ها شامل انرژی، انحراف از معیار و انحراف مطلق از میانگین هستند که از یک پنجره داده به طول یک سیکل با استفاده از اطلاعات زمان- زمان ماتریس حاصل از تبدیل TT و اطلاعات زمان – فرکانسی ماتریس حاصل از تبدیلS به دست می آیند. سپس این ویژگی ها به ماشین بردار تکیه گاه چند لایه و شبکه عصبی Fuzzy ART اعمال می شوند تا نوع خطای امپدانس بالا و سطح تماس تشخیص داده شوند. نتایج حاصل از بکارگیری الگوریتم پیشنهادی بر روی داده های واقعی بدست آمده از آزمایش های عملی خطای امپدانس بالا، حاکی از آن است که ویژگی های استخراج شده از تبدیل TT نسبت به تبدیل S بهتر بوده و همچنین شبکه عصبی Fuzzy ART دارای دقت بیشتری در دسته بندی در برابر ماشین بردار تکیه گاه چند لایه است.
    کلیدواژگان: حفاظت شبکه توزیع، خطای امپدانس بالا، تشخیص الگو، تبدیل S، تبدیل TT، ماشین بردار تکیه گاه، شبکه عصبی ART
  • بهروز شفیعی، احمد میرزایی* صفحه 109
    طراحی جامع و بهینه سیستم زمین پست های فشارقوی از دو دیدگاه ایمنی و اقتصادی یکی از مهم ترین، پرهزینه ترین، حساس ترین و پیچیده ترین مسائل پست های فشارقوی است. در این مقاله یک روش جدید شامل هفت گام اساسی با در نظر گرفتن پارامترهای موثر بر ایمنی و هزینه اقتصادی سیستم زمین بعنوان متغیرهای بهینه سازی جهت طراحی جامع و بهینه سیستم زمین پست های فشارقوی بر اساس استاندارد ANSI/IEEE Std. 80-2000 پیشنهاد شده است. در این طراحی یک تابع هدف مناسب در بر گیرنده کلیه مولفه های اصلی هزینه اجرای سیستم زمین تعریف شده است. علاوه بر این جهت بهینه سازی سیستم زمین و حل مسائل و نامعادلات غیر خطی بهمراه شرایط مرزی غیر خطی یک روش بهینه سازی تحت عنوان الگوریتم جستجوی تصادفی، پیشنهاد شده است. در پایان نتایج طراحی بهینه، ایمن و اقتصادی سیستم زمین پست فشارقوی شهرستان تفت و یک پست فشارقوی230/63 KV بر اساس روش پیشنهادی و بر طبق استاندارد ANSI/IEEE Std. 80-2000 و روش بهینه سازی الگوریتم جستجوی تصادفی ارائه و با نتایج طراحی آن بر اساس روش معمول آزمون و خطا و بر طبق استاندارد مذکور مقایسه شده است که مناسب بودن روش پیشنهاد شده را برای طراحی یک سیستم زمین ایمن و اقتصادی تایید می نماید.
    کلیدواژگان: طراحی جامع و بهینه، طراحی ایمن و اقتصادی، سیستم زمین پست فشار قوی
  • کریم عباس زاده*، فاطمه صفار صفحه 123
    ترانسفورماتور توزیع با سیم پیچی بیضی گون در ردیف توان های کم، به عنوان ترانسفورماتور بهینه مطرح می گردد. زیرا مقدار آهن و مس مصرفی آن کاهش می یابد که این امر منجر به کم شدن تلفات این نوع ترانسفورماتور نسبت به ترانسفورماتور سیلندری می گردد. اما با توجه به تغییر شکل مقطع این ترانسفورماتور از دایره به بیضی باید نیروهای الکترومغناطیسی آن تحلیل گردد. در مقالات روش های مختلفی برای محاسبه ی نیروهای الکترومغناطیسی ترانسفورماتور سیلندری استفاده شده است. اما در خصوص ترانسفورماتور بیضی گون تاکنون تحلیلی بر روی نیروهای الکترومغناطیسی آن انجام نشده است. بدین جهت در این مقاله به مطالعه ی نیروهای این ترانسفورماتور پرداخته شده و با مقدار نیروهای ترانسفورماتور سیلندری مقایسه گردیده است. این نیروها در دو حالت کارنرمال و اتصال کوتاه سه فاز متقارن با استفاده از روش اجزای المان محدود در محیط سه بعدی و توسط نرم افزارMaxwell V.13 تحلیل شده اند. در این روش، بردار پتانسیل مغناطیسی، چگالی شار و نیروهای الکترومغناطیسی محاسبه می گردند.
    کلیدواژگان: ترانسفورماتور اوال، ترانسفورماتور سیلندری، ترانسفورماتور بهینه، نیروهای الکترومغناطیسی، روش اجزای المان محدود
  • جابر علی پور*، عارف درودی، مرتضی قاسمی نژاد صفحه 135
    افت (فلش) ولتاژ یکی از پدیده های مبحث کیفیت برق به شمار می رود و تاثیر آن روی تجهیزات الکتریکی بسیار مورد توجه است. مهمترین اثر فلش ولتاژ روی ماشین های دوار، نوسانات گشتاور الکترومکانیکی در حین و بعد از فلش است. در این مقاله، با استفاده از یک تئوری ساده به نام تحلیل مسیر شار استاتور، چگونگی تولید این نوسانات گشتاور و نیز تاثیر مشخصات فلش ها روی شدت نوسانات، بررسی شده است. همچنین، مشخصات فلش هایی که شدیدترین اثرات را دارند، مشخص شده اند. این مشخصات شامل دامنه فلش، طول دوره آن و فاز ولتاژ هنگام وقوع فلش هستند. برای بررسی صحت تئوری ادعا شده، یک موتور سنکرون نمونه شبیه سازی شده و با اعمال انواع فلش به آن، نتایج از نظر تحلیل مسیر شار و مشخصات فلش های بحرانی، با تئوری ارائه شده مقایسه می گردد. نتایج شبیه سازی، صحت تئوری مطرح شده را تایید می کند.
    کلیدواژگان: کیفیت توان، فلش ولتاژ، موتور سنکرون، مسیر شار استاتور، نوسانات گشتاور
|
  • Mohammadamin Hozouri, Ali Abaspour, Mahmud Fotuhi, Firuzabad*, Moein Moeini, Aghtaie Page 1
    In recent years¡ due to environmental concerns together with rising costs of the fossil fuels¡ the wind energy usage in electricity generation of various countries has experienced a growing trend. Owing to inherent characteristics of wind turbines output generation¡ i.e. uncertainty in their output level as well as being undispatchable¡ the rapid growth of installed wind farms¡ however¡ has caused some new challenges in operation and planning studies of power systems. Among the major challenges in operation of high wind penetrated power systems¡ wind energy curtailment has been considered as an attractive ongoing area of research which can significantly determine the capacity credit of wind farms. In this regard¡ this paper at first tries to model the uncertainty in wind farms output level exploiting an analytical method and then it proposes an innovative fossil units redispatch algorithm as a short term solution in wind energy curtailment issues. The wind energy maximization is introduced as the objective function of the redipatch problem. In order to investigate the abilities of the proposed method in reducing the curtailment level of wind farms¡ various cases are applied to the modified IEEE 24 bus Reliability Test System (IEEE-RTS) and the obtained results confirms its applicability.
    Keywords: generation redispatch, transmission congestion, wind, wind farms power curtailment
  • Sadegh Amani Beni*, Mohammad Kazem Sheikh, El, Eslami, Mahmoud, Reza Haghi Fam, Saeed Elahi Page 11
    Electric distribution companies regulation has important effect on power system. Distribution services costing are done by two method¡ price base and performance base. Distribution company cost include operational and investment. Services quality¡ productivity improvement and etc are applied by benchmarking. With regard to different condition of companies¡ it is important that regulator benchmarks similar of them. In this paper¡ comprehensive algorithm is proposed to distribution companies clustering in operation expenditure (Opex) determination process. Three method and different cluster validation indexes is used in clustering that increase accuracy. Subsequently¡ clustering methods effects analyses in opex by standard deviation index. Finally proposed method is applied to UK electric distribution companies.
    Keywords: Regulation, electric distribution company, clustering, clustering evaluating, DEA, benchmarking, Kmeans, FCM
  • Sied Mohsen Hosseini*, Reza Noroozian Page 21
    This paper is introducing a new controlling scheme with second generation wavelet transform and sandia frequency shift (SFS) for islanding detection of inverter-based distributed generation. This new hybrid method combines two active and passive methods through two performance zones. The new hybrid method calculates energy entropy of wavelet coefficients in its passive zone and if it increases from a predefined threshold¡ the method goes into its active performance zone which is implemented by SFS method. In the active performance zone if the frequency of PCC is beyond the range which is defined in the standards¡ islanding condition can be detected by frequency relays otherwise the hybrid method will back to its passive performance zone. The new hybrid islanding detection method uses second generation wavelet transform (lifting scheme) which allows faster implementation of wavelet calculations. The advantage of the new method compared to passive methods is reduction of non-detection zone and also compared to active methods is reducing injection of disturbances into the system. All simulation results have been done in MATLAB/Simulink software. The results confirm the idea which is presented in this paper.
    Keywords: Distributed Generation, Voltage Source Inverter, Second Generation Wavelet Transform, Sandia Frequency Shift, Non, Detection Zone
  • Morteza Mirdar*, Mohammad Kazem Sheykholeslami, Hosein Seifi, Mohammad Amin Latify Page 35
    Individual Distributed Energy Resources (DERs) do not have sufficient capacity¡ flexibility or controllability to participate in the electricity markets. By aggregation of some individual DERs into a Virtual Power Plant (VPP)¡ this problem may be resolved. Under this concept¡ individual DERs would be able to gain access and visibility across the electricity markets. The aim of this paper is planning a Commercial VVP (CVPP) for participating in simultaneous energy and spinning reserve markets for a pool framework. Several Distributed Generation (DG) units and storages are included in the CVPP portfolio. The presented model of the CVPP is a mixed-integer linear programming (MILP). In this Paper the DER units included in the CVPP portfolio are not located in one geographical area. Therefore the CVPP takes only the operational constraints of DER units into account. It is proposed that each TVPP would then run a linear algorithm based on sensitivity analysis in which the distribution system constraints are met while aiming at minimizing the violations from the CVVPs scheduling. The presented model is a constrained linear least-squares problem which takes the operational constraints of DER units into account. The results show the effectiveness of this proposed approach.
    Keywords: Electricity market, Distributed Energy Resources, Virtual Power Plant
  • Seyed Mazaher Mirbehbahany, Mehrdad Setayesh Nazar* Page 49
    Optimal bidding strategy of power generation companies is one of the most important problems of the restructured power systems. This problem must maximize generation companies’ profit in a competitive electricity market environment. The concept of Fuzzy Expectation Value (FEV) is proposed in this paper for building of optimal bidding strategies. Based on historical data¡ the production cost and the experts'' knowledge¡ the well-known fuzzy set theory is employed to represent the bidding behaviors of rival generation companies. Then a fuzzy programming model is developed and a solution method is proposed. A numerical example with six suppliers and two large consumers is performed to and the results are compared with the Particle Swarm Optimization (PSO)¡ Genetic Algorithm (GA)¡ and Monte Carlo method. The obtained results show the capability and the viability of the proposed method.
    Keywords: Bidding strategy, Electricity market, Fuzzy Expectation Value (FEV), uncertain information, symmetrical information, elastic load
  • Iman Taheri, Masoud Rashidinejad*, Ali Badri Page 59
    In this paper¡ Generation Companies (GENCOs) bidding in wholesale electricity market is explained with considering the effect of transmission network and uncertainty about bidding strategy adopted by rival GENCOs. Due to oligopolistic restructured electricity market¡ economic model of supply function equilibrium is used for modeling GENCOs competing. In this competition¡ each GENCO is in search of maximum profit while generation scheduling and price which paid to each GENCO is determined by Independent System Operator (ISO). Thus¡ the problem of determining optimal bidding strategy for desired GENCO is modeling by bi-level programming method. So that¡ in upper level the profit of each GENCO has been maximized and in lower level ISO with the aim of minimizing the amount of electrical energy consumers’ payment subject to secured operation of power system¡ will be clear the market. In addition¡ since each GENCO is faced with uncertainty about the strategies of rival GENCOs¡ in this paper the mentioned bi-level programming is treated as a stochastic programming and to simulate uncertainty the Monte Carlo method is used. GENCOs competition in the presence of uncertainty has been studied in the context of incomplete information game. Also by measurement of value at Risk (VaR)¡ according risk level of each GENCO bidding strategy has been adopted. The proposed methodology in this paper is implemented on a 30-bus IEEE test system¡ and the results showed a significant effect of risk level on bidding strategy adopted by each GENCO.
    Keywords: Electricity Market, Market Power, Bidding Strategy, Bayesian Nash Equilibrium, Risk Management
  • Mohammad Mehdi Bamdadian, Hossein Seifi*, Mohammad Kazem Sheikh, El, Eslami Page 71
    In this paper¡ a new model has been introduced for scheduling of a multi-microgrid consisting of low voltage microgrids¡ distributed generation resources and interruptible loads. In this model¡ system operator runs its internal market¡ then by using the results and modeling the upstream market¡ the internal market is finally cleared based on nodal prices and considering network losses. Furthermore¡ the model has been extended by introducing the multimicrogrid reactive power market and simultaneous running of active and reactive power markets¡ to maximize social welfare. Finally¡ the proposed model has been applied on a test network as a case study in order to evaluate the proposed algorithm.
    Keywords: Microgrid, Multi, microgrid, Ancillary services, Optimal power flow, Social welfare
  • Reza Shariatinasab*, Pouya Tadayyon Page 85
    This paper presents a new method¡ based on analytical relations and Monte Carlo simulation for calculating the lightning performance of overhead lines caused by direct strokes. The aim of the work is to reduce the computing time together with retaining enough accuracy to estimate the line lightning performance and performing the risk analysis of power networks. In the proposed method¡ some modified equations based on the calculation methods have been derived. Thereafter¡ to calculate the lightning overvoltages and lightning performance¡ Monte Carlo simulation has been applied to the derived equations. Considering the results of ATP simulation¡ in addition to significantly high speed calculation¡ the insulation risk of failure calculated by the proposed method is acceptable and valid for risk analysis of overhead lines. Also¡ the lightning performance can be predicted with good accuracy. However¡ all the stages of the proposed method are coded in MATLAB and no software simulating is required
    Keywords: Lightning performance, Risk analysis, Monte Carlo method, Overhead lines
  • I. Nikoofekr, M. Sarlak, S. M. Shahrtash* Page 95
    In this paper, pattern recognition algorithms are employed to detect and classify the type of high impedance faults (broken and unbroken) and in case of broken ones to determine the surface (gravel, asphalt and concrete) which the conductor has become in contact with it in power distribution networks. These methods are multilayer SVM and Fuzzy ART classifiers on the bases of features extracted by S-transform and TTtransform from feeder one cycle post-fault current waveforms. These features include energy, standard deviation and median absolute deviation. The proposed algorithms have been tested on different data set, obtained from field tests and simulated data for events with similar characteristics. The results have shown that the features which are extracted by applying TT-transform contain more information and separability characteristics than those extracted by S-transform and also Fuzzy ART classifier has more accuracy in comparison with multilayer SVM.
    Keywords: Classification, High impedance fault, S, transform, TT, transform, Support Vector Machine, ART neural network
  • B. Shafiee, A. Mirzaei* Page 109
    Due to both safety and economic issues¡ exhaustive and optimal design of the grounding system of high voltage substations is one of the most important¡ expensive¡ sensitive¡ and complicated problems of the high voltage substations. In this paper¡ a novel designing method is proposed which consist of seven fundamental steps. The method is based on the ANSI/IEEE Std. 80-2000 standard. Most of the parameters affecting the safety and economic costs are considered as the optimization variables which are set by using smart method. The grounding system is designed by defining an appropriate objective function which contains the essential parameters that affects the relevant cost. Moreover¡ an optimization technique known as random search algorithm is suggested in order to solve the associated nonlinear problems with nonlinear boundary conditions. As a practical case study¡ we implemented the proposed method for designing of the grounding system of a high voltage substation in Taft city and a 230/63 kV high voltage substation. The system was also designed using a usual approach which is based on the ANSI/IEEE Std. 80-2000 standard along with the trial and error method. Our comparison study¡ confirm the superiority of the proposed method from both safety and economic points of view.
    Keywords: Exhaustive, optimal design, safety, economic design, high voltage substation grounding system
  • K. Abbaszadeh*, F. Saffar Page 123
    Distribution transformers with OVAL windings introduces as optimal Optimums transformers in the lowest power. Because consumption of Iron and copper decrease in these transformers¡ it decreases Loss of power transformers than cylindertransformers. Pay attention to the level of deformation transformers in OVAL¡ its electromagnetic forces will be reduced. All Articles have given different methods of calculation for electromagnetic forces of cylinder transformers. But¡ now¡ electromagnetic forces of OVAL transformers have never decreased. Therefore¡ this article has considered Transformer Forces Analysis 200kVA. Moreover¡ it compares this kind of transformer with cylinder transformers 200kVA. These forces are analyzed in two states: normal and Three-phase short circuit. So we can use FINIT ELEMENT METHOD (FEM) in 3D environment. In this method¡electromagnetic vector potential¡flux density and electromagnetic forces will be calculated. In this method¡ software MAXWELL V.13 has been used.
    Keywords: Oval Transformer, Cylindrical Transformer, Optimal Transformer, Electromagnetic Force, Finite Element Method
  • Jaber Alipoor*, Aref Doroudi, Morteza Ghaseminezhad Page 135
    One of the important power quality issues is voltage sag. The voltage sag can generate many undesirable effects on electrical equipment. The major effect of voltage sag on electrical machine is torque pulsations after and during voltage sag. In this paper¡ using a simple theoretical analysis called stator flux trajectory method¡ producing manner of the torque pulsations and the impact of sag characteristics on the pulsations severity are investigated. Also¡ the critical characteristics that have the worst effects on machine behavior are identified. sag magnitude and duration and initial point-on-wave are the major characteristics that can influence the motor behavior. To justify the theoretical analysis¡ a typical synchronous motor simulated by applying different sag types and the results compared with the theoretical analysis. The results of the simulation confirm the validity of the proposed analysis.
    Keywords: Power Quality, Voltage Sag, Synchronous Motor, Stator Flux Trajectory Method, Torque Pulsation