فهرست مطالب

مهندسی برق - سال چهل و ششم شماره 2 (پیاپی 76، تابستان 1395)

نشریه مهندسی برق
سال چهل و ششم شماره 2 (پیاپی 76، تابستان 1395)

  • تاریخ انتشار: 1395/06/10
  • تعداد عناوین: 30
|
  • غلامرضا اکبری زاده*، زینب تیرانداز، سیده مرجان آل سیدغفور صفحات 1-14
    این مقاله روشی به نام بخش بندی نظارت نشده سلسله مراتبی با استفاده از فشرده سازی پراتلاف داده برای تصاویر رادار روزنه ترکیبی (SAR) ارائه می دهد که در آن از سوپرپیکسل ها به جای پیکسل ها استفاده شده است. در این مقاله، با ترکیب ویژگی هایی از قبیل لبه، بافت و شدت روشنایی به ادغام سوپرپیکسل ها پرداخته می شود که روند ادغام طی دو مرحله صورت می گیرد. با توجه به این که بسیاری از روش های مبتنی بر سوپرپیکسل، مشکل زمان اجرای بالا را دارند، الگوریتم دو مرحله ای پیشنهادی، علاوه بر بهبود دقت، زمان اجرای برنامه را نیز کاهش می دهد. مرحله اول ادغام نمودن تمامی سوپرپیکسل هایی است که مرز مجزا و مشخصی بین آن ها وجود ندارد. در مرحله دوم ادغام سوپرپیکسل ها در صورتی انجام می شود که طول کد داده ها تحت اعوجاجی مشخص، حداقل گردد. الگوریتم پیشنهادی بر روی تصاویر SAR اجرا شده و مشاهده می شود که این الگوریتم از دقت و سرعت خوبی بهره مند است.
    کلیدواژگان: تصویر رادار روزنه ترکیبی، بخش بندی تصویر، فشرده سازی پراتلاف، توزیع ترکیب گوسی، ادغام نواحی، ماتریس هم رخداد سطح خاکستری
  • پرویز امیری *، محمود صیفوری، بابک آفرین، آوا هدایتی پور صفحات 15-23
    در این مقاله، یک مدار تقویت کننده امپدانس انتقالی در تکنولوژی μm CMOS18/0 برای استفاده در سیستم های مخابرات نوری ارائه می شود. در این مدار یک پیش تقویت کننده RGC در ورودی استفاده شده است. ساختار RGC در ورودی برای افزایش هدایت انتقالی و کاهش امپدانس ورودی به کار برده شده است ساختار RGC به خاطر امپدانس ورودی کم باعث خنثی شدن اثر خازن پارازیتی فوتودیود در ورودی تقویت کننده امپدانس انتقالی میشود. در این مدار با استفاده از تکنیک های خازن دیژنراسیون و شبکه تطبیق مداری طراحی شده است که دارای پهنای باند GHz 20 و بهره امپدانس انتقالی dBΩ 60 و چگالی طیفی جریان نویز ارجاع به ورودی، pA/sqrtHz 12 در باند فرکانسی تقویتکننده است. همچنین عملکرد مدار، شامل بهره امپدانس انتقالی و چگالی طیفی جریان نویز ارجاع به ورودی، پس از طراحی جانمایی، با شبیه سازی همراه با نظر گرفتن اثر خازن های پارازیتی تایید شد.
    کلیدواژگان: سیستم های مخابرات نوری، تقویت کننده امپدانس انتقالی، خازن دیژنراسیون، شبکه تطبیق
  • محسن بحرینی*، طاهره بینازاده، ملیحه مغفوری فرسنگی، جعفر زارعی صفحات 25-35
    این مقاله به مسائل پایداری و پایدارسازی تصادفی زمان-محدود سیستم های کنترل تحت شبکه در حضور تاخیر تصادفی پرداخته است. در ابتدا با مدل سازی تاخیر تصادفی شبکه به وسیله فرآیند مارکوف، سیستم کنترل تحت شبکه به شکل مناسبی در چارچوب سیستم های پرش مارکوف زمان-گسسته مدل شده است. ازآنجاکه در عمل به علت پیچیدگی های شبکه، دسترسی به احتمالات انتقال به طور دقیق امکان پذیر نیست، برخی از عناصر ماتریس احتمال انتقال نامعین فرض شده است. در ادامه با توجه به تعریف پایداری تصادفی زمان-محدود برای سیستم های پرش مارکوف زمان-گسسته یک شرط کافی برای تضمین این که حالت های سیستم به مفهوم مربعات-میانگین از یک حد معلومی در یک بازه زمانی تعیین شده ای تجاوز نکنند (پایداری تصادفی زمان-محدود)، پیشنهاد شده است. سپس نتایج برای مسئله پایدارسازی تصادفی زمان-محدود این کلاس خاص از سیستم ها توسعه داده شده اند و قانون کنترلی فیدبک خروجی به نحوی طراحی گردیده است که سیستم حلقه بسته پایدار تصادفی زمان-محدود باشد. تمام نتایج در قالب نامساوی های ماتریسی خطی جدید ارائه شده اند. لذا نوآوری اصلی این مقاله استفاده از کنترل کننده فیدبک خروجی استاتیک به منظور پایدارسازی تصادفی زمان-محدود سیستم حلقه بسته بوده و در این راستا نامساوی های ماتریسی خطی جدیدی برای طراحی قانون کنترل فیدبک خروجی به کار رفته است. همچنین به منظور تایید مباحث تئوری و نشان دادن کارایی عملی روش مذکور، شبیه سازی ها برای دو سیستم انجام پذیرفته است.
    کلیدواژگان: سیستم های کنترل تحت شبکه، سیستم های پرش مارکوف، تاخیر تصادفی، پایدارسازی تصادفی زمان، محدود، نامساوی های ماتریسی خطی
  • سعید پاشازاده* صفحات 37-48
    وجود اشکال در طراحی از عوامل ایجاد نقص در سیستم است. تشخیص و رفع ایرادها در مرحله طراحی مانع از افزایش هزینه و زمان تولید سیستم می گردد. برای اثبات ویژگی های رفتاری سامانه ها از روش های رسمی استفاده می شود. برای اطمینان از عدم وجود بن بست، تضمین وجود جواب و تعیین میزان پیچیدگی معما، از روش های رسمی در طراحی معمای بازی های رایانه ای می توان استفاده کرد. شبکه پتری رنگی سلسله مراتبی یک روش رسمی مدل سازی است که می تواند برای ارزیابی معماهای بازی های رایانه ای مانند جورچین های طراحی مسیر استفاده شود. بازی Unblock Me به عنوان یک مثال موردی در این مقاله مدل سازی شده و تحلیل خودکار دو معمای آن موردبررسی قرار گرفته است. مدل سازی بازی به صورت سلسله مراتبی انجام شده است. در این مقاله راه کارهای جدیدی برای حل مشکل انفجار حالت و کاهش زمان اجرای مدل ارائه گردیده است. مدل سازی باهدف امکان تحلیل خودکار فضای حالت سیستم انجام شده و توابع موردنیاز جهت اثبات ویژگی های رفتاری پیاده سازی شده است. این مقاله روشی برای مدل سازی و اثبات ویژگی های رفتاری بازی های رایانه ای از نوع جورچین را با استفاده از شبکه پتری رنگی سلسله مراتبی ارائه کرده و قابل تعمیم به بازی های مشابه است.
    کلیدواژگان: مدل سازی، ویژگی رفتاری، شبکه پتری رنگی، تحلیل فضای حالت، بازی رایانه ای
  • محمدعلی توکلی، مهدی معلم* صفحات 49-57
    روش بهینه سازی تاگوچی، روشی مبتنی بر آرایه های متعامد است و روش منظم و کارآمدی را برای بهینه سازی سیستم های دارای متغیرهای متعدد، ارائه می کند. در این مقاله، روش تاگوچی بهبودیافته، به منظور بهینه سازی سیستم های الکترومغناطیسی ارائه گردیده و سپس، برای بهینه سازی مشخصه گشتاور تولیدی موتور سوئیچ رلوکتانس دارای دو استاتور، با استفاده از روش اجزاء محدود، مورد استفاده قرار می گیرد. روش ارائه شده، ابتدا متغیرهای وابسته و یا متغیرهایی که دارای وابستگی به سایر متغیرها هستند را مشخص کرده و از این اطلاعات، برای افزایش دقت روش تاگوچی استفاده می کند. در این روش، از جدول پاسخ ها به طور موثری جهت یافتن مقادیر بهینه متغیرها استفاده می شود. سرعت این روش، نسبت به دیگر روش های بهینه سازی نظیر الگوریتم ژنتیک، در مسائل دارای تعداد متغیرهای کم، بیشتر است. نتایج به دست آمده، موید کارایی این روش، در بهینه سازی مسائل چندمتغیره است.
    کلیدواژگان: روش تاگوچی، بهینه سازی، موتور سوئیچ رلوکتانس دارای دو استاتور
  • محسن دارابیان، ابوالفضل جلیلوند* صفحات 59-73
    هدف اصلی این مقاله به کارگیری استراتژی کنترل پیش بین با رویکرد کنترل توان های اکتیو و راکتیو در راستای بهبود پایداری یک سیستم قدرت در حضور مزارع بادی مبتنی بر ژنراتور القایی دوسوتغذیه (DFIG) است. در این راستا از سیستم ذخیره ساز انرژی ابرخازنی (SCESS) جهت کنترل توان اکتیو در مبدل سمت شبکه و حفظ تعادل ولتاژ لینک dc و از جبران ساز سری سنکرون استاتیکی (SSSC) به منظور کنترل پخش توان و کاهش نوسانات فرکانس پایین در خط منتهی به شین بی نهایت استفاده شده است. استراتژی مطرح شده مبتنی بر کنترل پیش بین تابعی بوده که می تواند به صورت همزمان علاوه بر کنترل توان های اکتیو و راکتیو مبدل سمت روتور، در طراحی کنترل کننده میرایی برای SCESS و SSSC به کار گرفته شود. در کنترل پیش بین تابعی به منظور کاهش بار محاسباتی در انتخاب مسیرهای ورودی از توابع لاگر و همچنین از داده نمایی وزنی جهت کاهش زمان نمونه برداری در افق پیش بینی استفاده شده است. نتایج شبیه سازی برای این کنترل کننده با دو روش دیگر شامل کنترل پیش بین مدل و کنترل کننده PI مقایسه شده و برتری آن در بهبود پایداری به وضوح نشان داده شده است.
    کلیدواژگان: پایداری سیستم قدرت، کنترل پیش بین، جبران ساز سری سنکرون استاتیکی، سیستم ذخیره ساز انرژی ابرخازنی، ژنراتور القایی دوسوتغذیه، توربین بادی
  • سمیرا رفیعی*، پرهام مرادی صفحات 75-86
    خوشه بندی یکی از راه کارهای مهم در تحلیل داده هاست. در راه کارهای کلاسیک خوشه بندی معمولا فرض بر این است که همه ویژگی ها از درجه اهمیت یکسانی برخوردارند. این در حالی است که در مجموعه داده های واقعی یک سری از ویژگی ها اهمیت بیش تری نسبت به دیگر ویژگی ها دارند. در نتیجه ویژگی های مهم تاثیر بیش تری در شناسایی خوشه های بهینه نسبت به سایر ویژگی ها خواهند داشت. در این مقاله، یک الگوریتم خوشه بندی فازی با وزن دهی اتوماتیک محلی ارائه شده است. الگوریتم پیشنهادی دارای سه مزیت اصلی است. مزیت اول این است که وزن دهی ویژگی ها را به صورت محلی انجام می دهد به طوری که وزن ویژگی ها در یک خوشه نسبت به خوشه دیگر متفاوت است. مزیت دوم، استفاده از یک معیار شباهت غیر اقلیدسی برای به دست آوردن فاصله بین نمونه ها به منظور کاهش حساسیت الگوریتم نسبت به نویز است. مزیت سوم این است که وزن ویژگی ها به صورت تطبیقی و در طول فرآیند یادگیری به دست می آید. در این مقاله تحلیل های ریاضی برای به دست آوردن توابع به روزرسانی مراکز خوشه ها و وزن های ویژگی ها ارائه شده است. هم چنین تحلیل های ریاضی جهت اثبات هم گرایی الگوریتم نیز ارائه شده است. آزمایش های انجام گرفته بر روی یک مجموعه داده مصنوعی و پنج مجموعه داده واقعی نشان دهنده کارایی بالای الگوریتم پیشنهادی در مقایسه با دیگر الگوریتم های پیشنهادی با وزن دهی سراسری و محلی ویژگی ها است.
    کلیدواژگان: خوشه بندی فازی سی، مینز، وزن دهی محلی ویژگی ها، معیار شباهت غیر اقلیدسی
  • سپهر سلطانی *، رضا قاضی، ناصر پریز صفحات 87-96
    پیشرفت های اخیر در الکترونیک قدرت استفاده از ادوات FACTS را در سیستم های قدرت مطرح نموده است. مطالعات جدید نشان داده است حضور ادوات FACTS هم چون UPFC، می تواند تداخل میان مودهای سیستم را افزایش دهد. در این مقاله، برای اولین بار، تداخل های غیرخطی میان کنترل کننده های مختلف UPFC در یک شبکه قدرت، با استفاده از روش سری مودال، مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور روشی جدید و کلی برای یافتن ماتریس های جاکوبین و هسیان به شکل بسته، برای سیستم های قدرت شامل UPFC، ارائه گردیده است. علاوه بر آن از طریق محاسبه اندیس های مربوطه، تاثیر پارامترهای مختلف ازجمله ضریب میرایی و تغییر درجه غیرخطی سیستم بر روی میزان تداخل مودهای سیستم مورد مطالعه قرارگرفته است. به منظور بررسی صحت پاسخ حاصل از روش های مختلف شاخص مشابهت محاسبه گردیده است.
    کلیدواژگان: کنترل کننده یکپارچه توان (UPFC)، سری مودال، شاخص تداخل
  • پروانه شایق بروجنی، نگین دانشپور* صفحات 97-108
    پایگاه داده تحلیلی حجم زیادی از داده ها که در سیستم های تصمیم گیرنده و گزارش گیر مورد استفاده قرار می گیرد را ذخیره می کند. در این سیستم ها سرعت پاسخ گویی به پرس وجوها به علت حجم زیاد داده های ذخیره شده، پایین است. از آن جایی که این سیستم ها عموما مورد استفاده مدیران ارشد در سازمان های مختلف هستند، درنتیجه افزایش سرعت در این سیستم ها حائز اهمیت است. یکی از روش های افزایش سرعت، ذخیره دیدها جهت پاسخ گویی به پرس وجوها است. از طرفی ذخیره کلیه دیدها نیاز به حجم حافظه زیاد دارد و غیرممکن است. راهکار، انتخاب یک مجموعه دید مناسب از بین همه دیدها است. مسئله جستجو و انتخاب یک زیرمجموعه از یک فضای بزرگ یک مسئله NP hard است. تاکنون الگوریتم های زیادی برای یافتن این مجموعه معرفی شده اند که در این بین الگوریتم های تکاملی بسیار مورد استفاده قرار گرفته اند. در این مقاله از الگوریتم فرهنگی ترکیبی برای پیدا کردن N دید که بهترین نتیجه را داشته باشند استفاده می شود. آزمایش ها نشان می دهد که این الگوریتم در مقایسه با الگوریتم انتخاب دید ژنتیک، جستجوی فاخته و الگوریتم تفاضلی دارای هزینه کم تر و سرعت بیش تری است.
    کلیدواژگان: پایگاه داده تحلیلی، دید ذخیره شده، الگوریتم فرهنگی ترکیبی
  • حسین شایقی*، مسعود علیلو صفحات 109-126
    در این مقاله، به جایابی همزمان انواع منابع تولید پراکنده، خازن و سکشنالایزر برای افزایش بهره وری سیستم توزیع پرداخته شده است. بعد از جایابی ادوات بر اساس مدل بار ثابت، عملکرد شبکه بر اساس شاخص های فنی تحت مدل بار متغیر با ولتاژ و فرکانس مورد ارزیابی قرار می گیرد. توربین بادی و فتوولتائیک، منابع تولید پراکنده تجدیدپذیری هستند که در این مطالعه مورد استفاده قرار می گیرند. کاهش تلفات توان اکتیو و راکتیو، بهبود شاخص ولتاژ و شاخص های قابلیت اطمینان توابع هدفی هستند که در بهینه سازی مکان و اندازه ادوات در نظر گرفته می شوند. برای حل مسئله جایابی بهینه ادوات از الگوریتم ترکیبی پیشنهادی متشکل از الگوریتم کرم شب تاب و الگوریتم ازدحام ذرات به صورت چندهدفه استفاده شده است. علاوه بر این از روش فازی برای انتخاب بهترین ذره از صفحه پارتو به عنوان بهینه ترین پاسخ مسئله استفاده می شود. روش پیشنهادی بر روی شبکه توزیع استاندارد 69 شینه IEEE و سیستم توزیع واقعی از شبکه برق رسانی شهرستان خوی مورد ارزیابی قرار گرفته است. ارزیابی نتایج نشان از کارایی بالای الگوریتم پیشنهادی در بهبود شاخص های فنی شبکه توزیع با جایابی همزمان ادوات را داراست.
    کلیدواژگان: ادوات حفاظتی، الگوریتم هوشمند ترکیبی، بانک خازنی، بهینه سازی چندهدفه، مدل بار، منابع تولید پراکنده
  • علیرضا شمسی*، سعید دل آرام فریمانی، احمد عفیفی صفحات 127-133
    روش های ساخت لیتوگرافی نرم به دلیل سادگی و هزینه پایین و سازگاری مناسب آن ها با تولید انبوه امروزه توجه محققین در زمینه ساخت سیستم های میکروالکترومکانیکی قرار گرفته اند. در این مقاله، روشی مفید و کم هزینه برای ایجاد میکرو ساختارها با استفاده از برجسته سازی گرم در مواد پلیمری ارائه گردیده است. مهر مورد استفاده برای این کار از جنس پلیمر SU-8 بوده که روی یک زیرلایه شیشه ای ساخته شده است. فرآیند حرارتی مورد استفاده در این روش شامل پارامترهای مهمی همچون دما و فشار می باشد که همگی مورد بررسی قرار گرفته اند. برای اینکه بتوان از ساختار ایجادشده در ابزارهای میکروسیال استفاده نمود، بستر آب گریز PMMA، آب دوست گردیده تا بتوان از آن در ابزارهای میکروسیال استفاده نمود. همچنین در این مقاله ساختارهایی با کمینه ابعاد 15 میکرومتر و ارتفاع 50 میکرومتر ساخته شده اند که برای کاربردهای میکروفلویدیکی قابل قبول می باشد. ویژگی های بارز این روش ساخت، سادگی به دلیل عدم به کارگیری تجهیزات پیشرفته آزمایشگاهی و هزینه کم به سبب استفاده از زیرلایه شیشه ای برای مهر و ورق های پلکسی به عنوان بستر می باشند.
    کلیدواژگان: لیتوگرافی نرم، MEMS، SU، 8، میکروساختار، PMMA
  • سعید صبوری، رسول کاظم زاده *، هدایت صبوری صفحات 135-148
    مزیت اصلی به کارگیری برنامه ریزی تصادفی نسبت به نوع قطعی آن در مسئله در مدار قرار گرفتن واحدهای حرارتی (UC) با حضور منابع بادی، در نظر گرفتن سناریوهای رخداد ممکن برای توان بادی و بار از طریق حداقل نمودن امید ریاضی هزینه بهره برداری است. اما عیب اصلی نمایش تابع هزینه توسط امید ریاضی آن، صرف نظر نمودن از دیگر پارامترهای مهم و تعیین کننده تابع توزیع احتمال هزینه می باشد. یکی از بهترین روش ها جهت غلبه بر این مشکل و در عین حال حفظ ساختار تصادفی مسئله به کارگیری مفهوم ریسک است. با توجه به مطالب فوق، در این مقاله اثر میزان عدم قطعیت موجود در منابع بادی و بار بر میزان ریسک پذیری بهره بردار در مسئله UC از طریق اصلی ترین شاخص ریسک یا ارزش در خطر شرطی (CVaR)، مورد بررسی قرار خواهد گرفت. مدل پیشنهادی از نوع برنامه ریزی ترکیبی خطی- عدد صحیح (MILP) است که به صورت برنامه ریزی تصادفی و دربردارنده عبارات مربوط به شاخص ریسک اصلاح شده است. میزان عدم قطعیت توان باد و بار به دو طریق شامل در نظر گرفتن میزان نفوذ توان بادی به صورت ضریبی از یک مقدار پایه و هم چنین در نظر گرفتن پیش بینی های مختلف با استفاده از خطای پیش بینی توان باد و بار به صورت توزیع احتمال نرمال با واریانس های مختلف در نظر گرفته شده است.
    کلیدواژگان: ارزش در خطر شرطی (CVaR)، امید هزینه، برنامه ریزی ترکیبی خطی، عدد صحیح (MILP)، برنامه ریزی تصادفی، در مدار قرار گرفتن واحدهای حرارتی، ریسک، عدم قطعیت باد و بار
  • سعید عباسی، علی اصغر قدیمی*، امیرحسین ابوالمعصومی صفحات 149-158
    با گسترش روز افزون استفاده از سیستم های فتوولتاییک، سازگاری و عملکرد مناسب آن ها در شرایط رخداد خطاهای مختلف از دو منظر اقتصادی متصل باقی ماندن در شبکه و منظر فنی حداقل بودن آسیب های وارده به شبکه حائز اهمیت است. در این راستا این مقاله روشی کاربردی جهت بهبود عملکرد سیستم PV متصل به شبکه هنگام رخداد خطای افت ولتاژ (که از خطاهای بسیار محتمل می باشد) ارائه داده است. در هنگام بروز خطای افت ولتاژ دو اتفاق مهم نوسان توان اکتیو تزریقی و همچنین عدم عملکرد صحیح سیستم سنکرون ساز با شبکه حادث می شود که خود باعث بغرنج تر شدن وضعیت شبکه خواهند شد. لذا با هدف بهبود شرایط در این حالت، روش کنترل توان توالی های مثبت و منفی (PNSC) با تولید جریان مرجع مناسب برای حذف نوسانات توان اکتیو تزریقی به شبکه و همچنین کاهش نوسانات ولتاژ سمت DC مبدل ارائه شده است. جهت تزریق جریان مرجع اشاره شده، کنترل جریان تناسبی-رزونانسی مورد استفاده قرار گرفته و نحوه طراحی آن به طور دقیق تشریح شده است. همچنین به منظور سنکرون سازی اینورتر با شبکه، حلقه قفل فرکانس انتگرال گیر دوگانه مرتبه دوم تعمیم یافته (DSOGI-FLL) جایگزین سیستم متعارف حلقه قفل کننده فاز (SRF-PLL) (که در شرایط نامتعادل ولتاژ شبکه دچار خطا در تخمین فاز می شود) شده است، در نهایت پس از ارائه روش های طراحی سیستم های فوق الذکر، شبیه سازی روی یک سیستم نمونه در محیط نرم افزار Matlab/Simulink® انجام و با روش های مرسوم مقایسه انجام شده است. نتایج حاصله نشان از بهبود شرایط سیستم در هنگام بروز خطا نسبت به روش های مرسوم دارد.
    کلیدواژگان: سیستم فتوولتاییک، کنترل جریان تناسبی، رزونانسی، کنترل توان، شبکه نامتعادل
  • هاجر عبدالهی نیا، محمد امین لطیفی*، محمدرضا شیبانی صفحات 159-174
    سرمایه گذاری در بخش تولید در سیستم قدرت تجدید ساختاریافته، بدون وجود سازوکارهای حمایت از احداث ظرفیت با پدیده سیکل های رونق و رکود در سرمایه گذاری مواجه است. این پدیده، به سبب سطح پایین پاسخ گویی تقاضا به قیمت، می تواند باعث به خطر افتادن کفایت عرضه (حتی بروز خاموشی) در دوره های رکود شود. در این مقاله، جهت کاهش نوسانات سرمایه گذاری، استفاده از سیاست گذاری نهاد تنظیم مقررات در تشویق به سرمایه گذاری در منابع تولید پراکنده پیشنهاد شده است. به این منظور، یک مدل دینامیکی مرسوم در مدل سازی بلندمدت سرمایه گذاری، برای در نظر گرفتن سیاست های نهاد تنظیم مقررات در تشویق سرمایه گذاری در منابع تولید پراکنده، توسعه داده شده است. در این راستا، روشی برای بهینه سازی سیاست نهاد تنظیم مقررات در کنترل حاشیه ذخیره (و در نتیجه اطمینان نسبی از کفایت) سیستم ارائه شده است. سیاست مدنظر این مقاله، کنترل تسهیلات سرمایه گذاری قابل تخصیص به سرمایه گذاران برای سرمایه گذاری در منابع تولید پراکنده است. مسئله بهینه سازی حاصل، توسط الگوریتم بهینه سازی اجتماع ذرات حل شده است. مدل پیشنهادی در نرم افزار متلب پیاده سازی و شبیه سازی ها انجام شده است. نتایج عددی به دست آمده، گویای توانمندی روش پیشنهادی در بهبود سیکل های رونق و رکود و کنترل کفایت بلندمدت عرضه است.
    کلیدواژگان: دینامیک سرمایه گذاری تولید، تولید پراکنده، رونق و رکود سرمایه گذاری، سیاست گذاری نهاد تنظیم مقررات
  • سید محمد علوی، علیرضا لیاقت* صفحات 175-185
    آشکارسازی اهداف مادون قرمز در بسیاری از زمینه های پردازش تصویر و ویدیوهای مادون قرمز، مرحله ای اساسی محسوب شده و نقش مهمی در کاربردهای نظامی و نظارتی دارند. ناحیه مربوط به هدف مادون قرمز هوایی، معمولا اندازه کوچکی داشته و در یک پس زمینه کلاتری قرار دارد. لذا می توان گفت که از مشخصات نوعی اهداف مادون قرمز هوایی، اطلاعات شکلی بسیار محدود و نسبت سیگنال به نویز پایین می باشد. ایده اصلی در این مقاله جهت آشکارسازی، بهبود اهداف کوچک و مات به وسیله اعمال فیلتر Kim’s LoG و تعدیل تبدیل NTH است. این روش موجب بهبود نسبت کنتراست بین هدف و پس زمینه می گردد. نتایج شبیه سازی حاکی از توانایی الگوریتم پیشنهادی در کاربرد آشکارسازی اهداف مادون قرمز هوایی دارد. عملکردهای مورد ارزیابی، نشان گر بازده بیشتر الگوریتم ارائه شده در مقایسه با برخی روش های رایج است.
    کلیدواژگان: آشکارسازی، مادون قرمز، هدف کوچک و مات، کلاتر، پس زمینه
  • مسعود گراوانچی زاده*، پریا دادور صفحات 187-196
    در این مقاله، روش جدیدی برای تخمین نسبت سیگنال به نویز (SNR) سیگنال ترکیب ارائه شده است که بر پایه روش آنالیز ترکیب شنیداری محاسباتی (CASA) است. در روش ارائه شده، ماسک باینری ایده آل (IBM) که به طور معمول هدف محاسباتی سیستم های مبتنی بر CASA است، برای تخمین SNR سیگنال گفتار نویزی به کار گرفته می شود. روش پیشنهادی با استفاده از IBM و چندین ماسک شبه IBM ارزیابی شده است. این روش، ساده و از نظر محاسباتی کارآمد است. ارزیابی های اصولی نشان می دهند که روش پیشنهادی، در محدوده وسیعی از مقادیر SNR، تخمین قابل قبولی از سطح SNR ورودی ارائه می دهد و خطاهای احتمالی در تخمین IBM عملکرد سیستم پیشنهادی را چندان تحت تاثیر قرار نمی دهد. نتایج شبیه سازی ها همچنین نشان می دهند که سیستم پیشنهادی عملکردی بهتری را نسبت به روش های قبلی تخمین SNR دارد.
    کلیدواژگان: تخمین SNR، نسبت سیگنال به نویز، آنالیز ترکیب شنیداری محاسباتی (CASA)، ماسک باینری ایده آل (IBM)
  • خلیل گرگانی فیروزجاه* صفحات 197-208
    در این مقاله، روشی مبتنی بر حداقل اندازه گیری جریان برای محل یابی خطا در خطوط انتقال ارائه شده است. این روش، با تکیه بر تئوری تونن در شبکه و محاسبات اتصال کوتاه، نسبت های جریانی مناسب را برای طرح مسئله محل یابی خطا مورد بررسی قرار داده است. نسبت های جریانی مناسب با توجه به کم ترین وابستگی به تغییرات امپدانس های تونن موجود در ساختار شبکه استخراج می گردند. الگوریتم پیشنهادی، توسط سیستم جدول ارجاع، نسبت های جریانی در محاسبات غیر برخط را با مقادیر متناظر حاصل از اندازه گیری ها مقایسه نموده و با تکنیکی مبتنی بر جست وجوی معیار شباهت جواب سازگار با مسئله را به عنوان محل خطا بیان می دارد. تکنیک بهینه سازی مورداستفاده برای جستجوی نقاط مانیتورینگ توام با حداقل اندازه گیری جریان، الگوریتم زنبور عسل می باشد. صحت و قابلیت الگوریتم پیشنهادی، در شبکه چندماشینی WSCC ارزیابی شده است.
    کلیدواژگان: محل یابی خطا، واحدهای اندازه گیری جریان، بهینه سازی، معیار شباهت
  • علیرضا گودرزیان*، نویدرضا ابجدی، غلامرضا عرب مارکده، یحیی عبداللهی صفحات 209-219
    در این مقاله، یک کنترل کننده بهبودیافته مد لغزشی مرتبه کاهش یافته و با کنترل کننده PI، برای مبدل positive output elementary super lift Luo (POESLL) در حالت پیوسته معرفی شده است. به دلیل عمل کلیدزنی پی درپی، رفتار این مبدل به شدت غیرخطی است. کنترل کننده طراحی شده عملکرد دینامیکی و استاتیکی این مبدل را بهبود می دهد. اصلی ترین مزیت این کنترل کننده در مقایسه با دیگر کنترل کننده ها، کنترل و تنظیم ولتا‍‍‍ژ خروجی به طور مستقیم است. عملکرد این کنترل کننده در برابر تغییرات نقطه کار در نرم افزار متلب بررسی شده است. علاوه بر این، یک نمونه آزمایشگاهی از آن ساخته شده است. نتایج عملی نیز نشان می دهند که این کنترل کننده، عملکرد بسیار خوبی در مقابل تغییر نقطه کار مبدل دارد.
    کلیدواژگان: مبدل Luo، کنترل کننده مد لغزشی، کنترل مستقیم ولتاژ، نمونه آزمایشگاهی
  • لیلا محمدیان*، ابراهیم بابایی، محمدباقر بناء شریفیان صفحات 221-235
    در این مقاله، شیوه جدیدی از روش گراف سیگنال جریان برای مدل سازی مبدل کاهنده - افزاینده دوسویه و استخراج توابع تبدیل مورد نیاز استفاده شده است. روش گراف سیگنال جریان ضمن دستیابی به توابع تبدیل مورد نیاز مبدل، فرآیند ساده تری نسبت به سایر روش های مدل سازی دارد. مبدل مدل شده در سیستم مدیریت انرژی یک خودروی برقی به کار گرفته می شود. سیستم انرژی خودروی برقی مورد نظر از دو منبع فراخازن و بانک باتری تشکیل شده است. منبع تغذیه هیبرید پیشنهادی مزایایی مانند انتقال چگالی انرژی بالا و توان لحظه ای بالا بر روی فراخازن را دارا است. در این مقاله به کمک مبدل مذکور، مدیریت انرژی بین منابع تغذیه هیبرید انجام می گیرد. هم چنین برای سیستم مدیریت انرژی، ساختار مورد نیاز ارائه شده و بر مبنای مدل به دست آمده برای مبدل، کنترل کننده لازم برای مدیریت انرژی در مدار منبع تغذیه هیبرید پیشنهاد شده است. برای اثبات صحت روش مدل سازی پیشنهادی و کارایی آن در سیستم مدیریت انرژی خودرو از نتایج شبیه سازی در محیط نرم افزار Matlab استفاده شده است.
    کلیدواژگان: مبدل کاهنده، افزاینده دوسویه، مدل سازی، گراف سیگنال جریان، خودروی برقی، منبع تغذیه هیبرید، مدیریت انرژی
  • محسن محمودی، علی عجمی*، ابراهیم سیفی نجمی صفحات 237-250
    مبدل های کاهش کلیدیافته با توجه به مزایای متعدد از جمله هزینه و وزن کم، اندازه کوچک مورد توجه قرار گرفته اند. تاکنون ساختارهای مختلفی در جهت کاهش تعداد کلیدهای مبدل های قدرت در مقالات ارائه شده که می توان آن ها را به دو دسته اینورترهای تک خروجی و اینورترهای چندخروجی دسته بندی کرد. در این مقاله سه ساختار مبتنی بر مبدل های کاهش کلیدیافته بر اساس مبدل های 15 کلیدی 3 ساق و 15 کلیدی 5 ساق و 12 کلیدی 4 ساق جهت بهبود کیفیت توان در دو فیدر مجاور هم به صورت پایش گر یکپارچه کیفیت توان بین خطی (IUPQC) پیشنهاد شده است. کاهش کلید در ساختارهای پیشنهادی باعث کاهش پیچیدگی، قیمت کل سیستم و تلفات کلیدزنی می گردد. کنترل و طرح های مدولاسیون برای تضمین جبران سازی اغتشاشات ناشی از بار و شبکه و هم چنین ضریب توان واحد ورودی ارائه شده است. شبیه سازی ارائه شده تاثیرگذار بودن کنترل پیشنهادی و طرح های مدولاسیون برای مبدل های پیشنهادی را تایید می نمایند.
    کلیدواژگان: پایش گر یکپارچه کیفیت توان بین خطی (IUPQC)، مبدل های کاهش سوئیچ یافته، مبدل های چندپورته AC، AC
  • سعید مرادی*، سهراب خان محمدی، مهرداد طرفدارحق صفحات 251-265
    مسئله در مدار قرار گرفتن واحدهای نیروگاهی، عمدتا مسئله بهینه سازی غیرخطی پیچیده ای با ابعاد بالا و دارای قیود خطی و غیرخطی است که تاکنون هیچ روشی به جواب بهینه سراسری آن دسترسی پیدا نکرده است. در این مقاله، روش اکتشافی جدیدی برای حل این مسئله ارائه می شود که از دو مرحله عمده شکل گرفته است: 1- تولید هوشمند جمعیت اولیه، 2- الگوریتم جست وجوی خفاش در ادغام با روش های اصلاحی. در این روش، جمعیت اولیه با استفاده از لیست اولویت و روش اصلاحی جدیدی برای موارد تخطی از قید کمینه زمان روشن/خاموش بودن تولید می شوند. جواب های شکل گرفته در این مرحله، به منزله جواب هایی اولیه برای الگوریتم هوشمند خفاش هستند که نقش جست وجوی محلی را ایفا می کند. برای برقراری قید ذخیره چرخان و کمینه زمان روشن/خاموش بودن نیز، روش های جدیدی طراحی شده اند که نقش مهمی در کارآمدی جست وجو و کاهش زمان محاسبات ایفا می کنند. روش پیشنهادی بر روی سیستم های عملی 54-واحد IEEE، سیستم قدرت تایوان (Taipower) و سیستم استاندارد 100-واحد پیاده سازی شده است و نتایج به دست آمده حاکی از موفقیت روش پیشنهادی، به خصوص، در به دست آوردن پایین ترین هزینه تولید در بین روش های دیگر برای دو سیستم ذکرشده اول می باشد.
    کلیدواژگان: در مدار قرار گرفتن واحدهای نیروگاهی، زمان بندی تولید توان، روش اکتشافی، الگوریتم جست وجوی خفاش
  • سهیل مرادی، رضا محمدی چبنلو *، نوید تقی زادگان کلانتری صفحات 267-277
    با توجه به رشد گسترده فناوری اطلاعات و سامانه های مخابراتی و ابزارهای دقیق الکترونیکی، استفاده از واحدهای اندازه گیر فازور (PMU) برای رویت پذیری و حفاظت گسترده شبکه های قدرت مطرح گردیده است. اما از طرفی احداث کانال های ارتباطی و نصب تجهیزات واحدهای PMU بسیار هزینه بر بوده و نیاز به بهینه سازی دارد. در این مقاله ابتدا قیود مسئله مکان یابی بهینه واحد PMU به منظور حفظ رویت پذیری حالت عیب شبکه قدرت با در نظر گرفتن باس تزریق صفر مطرح شده است و در ادامه فرمول بندی ریاضی آن ارائه شده است. همچنین به منظور لحاظ کردن رخدادهای واقعی شبکه، خروج تکی خطوط نیز در نظر گرفته شده است. در نهایت روش پیشنهادی بر روی شبکه استاندارد 9 و 14 و 30 باسه IEEE اجرا و نتایج بهبودیافته برای کاهش تعداد PMU ارائه شده است.
    کلیدواژگان: رویت پذیری حالت خطا، مکان یابی خطا، مکان یابی بهینه واحد اندازه گیر فازور، باس تزریق صفر
  • مجید معظمی، رحمت الله هوشمند *، امین خدابخشیان، عبدالرضا بهوندی صفحات 279-293
    مهم ترین نیازهای حفاظتی برای ریزشبکه های متصل به شبکه تشخیص شرایط جزیره و حفاظت برای مقابله با شرایط جزیره است. در این مقاله یک روش جدید برای تشخیص شرایط جزیره برای یک ریزشبکه استاندارد مجهز به منابع تولیدی انرژی نو مختلف شامل توربین بادی با ژنراتور القایی از دو سو تغذیه (DFIG ، CHP) و سلول های فتوولتائیک ارائه شده است. در این روش سیستم های کنترلی DFIG، CHP و سلول های فتوولتائیک مدل سازی شده اند. کنترل سلول های فتوولتائیک برای ردیابی نقطه حداکثر توان (MPPT) بوده است. در این مقاله، روش جدیدی در تشخیص شرایط جزیره بر مبنای تزریق جریان اغتشاش به سیستم از طریق محور q یا محور متعامد کنترلر مبدل سمت شبکه DFIG ارائه شده است. با اعمال روش پیشنهادی، تغییرات فرکانس ولتاژ استاتور توربین بادی به عنوان شاخص تشخیص شرایط جزیره در نظر گرفته می شود. در این روش ولتاژ استاتور به عنوان سیگنال تشخیص شرایط جزیره به یک مدار منطقی داده می شود و سپس فرکانس سیستم مورد بررسی قرار می گیرد و درصورتی که فرکانس از بازه (1/60 - 9/59) هرتز خارج شود، این شرایط به عنوان شرایط وقوع جزیره تشخیص داده می شود. روش پیشنهادی قادر است شرایط جزیره را نسبت به حالت های گذرا تشخیص دهد که این امر منجر به کاهش قابل توجه نواحی تشخیص داده نشده (NDZ) می شود. نتایج شبیه سازی با استفاده از نرم افزار PSCAD/EMTDC عملکرد موثر روش پیشنهادی را در تشخیص شرایط جزیره در یک ریزشبکه استاندارد نشان می دهد.
    کلیدواژگان: ریزشبکه، تشخیص شرایط جزیره، NDZ، توربین بادی
  • فرهاد نامداری*، مسلم صالحی صفحات 295-305
    در این مقاله، روشی جدید مبتنی بر امواج سیار ناحیه گسترده برای تعیین مکان خطا در شبکه انتقال ارائه شده است. این روش دارای دو مرحله قطع خط (آفلاین) و برخط (آنلاین) است. در مرحله قطع خط، ابتدا شبکه انتقال به صورت یک گراف وزن دار نمایش داده می شود و کوتاه ترین مسیرهای بین هر دو حس گر تعیین می گردند. سپس خطوطی از گراف که روی کوتاه ترین مسیرها نیستند، با توجه به مکان حس گرها به خطوط مجازی تقسیم بندی می شوند. در مرحله برخط با کمک زمان رسیدن امواج اولیه سیار به هرکدام از حس گرهای نصب شده در شبکه، نقاطی از کوتاه ترین مسیرها و خطوط مجازی به دست آمده از مرحله قطع خط که احتمال وقوع خطا در آن ها وجود داشته باشد، تعیین و سپس با استفاده از یک شاخص ارزیابی، نقطه دقیق خطا و زمان شروع خطا مشخص می گردد. روش پیشنهادی مستقل از نوع و امپدانس خطا بوده و می تواند برای هر شبکه انتقال با هراندازه ای به کار رود. نتایج به دست آمده از شبیه سازی با نرم افزارهای EMTP و MATLAB صحت عملکرد و دقت بالای روش پیشنهادی را تایید می کنند.
    کلیدواژگان: مکان یابی خطا، امواج سیار، گراف شبکه، تبدیل ویولت، شبکه انتقال
  • محمد نبی پور، مرتضی رزاز *، سید قدرت الله سیف سادات، سید سعید الله مرتضوی صفحات 307-321
    در این مقاله، با استفاده از راهکاری جدید، دو کنترل کننده ولتاژ جدید دوگانه به منظور کنترل ولتاژ تزریقی DVR ارائه شده است. در مراحل اولیه کنترل، از اصول ارتقاءیافته منطق فازی نوع-2، به منظور برآورد لحظه ای نامعینی ها بهره گرفته می شود. به این صورت، با به کارگیری این نوع منطق، اغتشاشات و پدیده های غیرخطی اعمال شده به سیستم مدل شده و جبران می گردند. علاوه بر این، ساختار خود منطق فازی با تغییر شرایط محیط تغییر کرده که از هزینه محاسباتی به شدت می کاهد. در فاز دوم، به منظور کاهش هرچه بیش تر هزینه محاسباتی سیستم، کنترل کننده جدیدی جایگزین کنترل کننده فازی می گردد. این کنترل کننده با استفاده از ترکیب خصوصیات کنترل ساختار - متغیر و کنترل خطی، علاوه بر شکل دهی به رفتار گذرا سیستم، عملکردی نرم و روان را به همراه خواهد داشت. از طرف دیگر، در شیوه جدید کنترل ارائه شده، جریان بار به عنوان جایگزین به منظور کنترل ولتاژ بار استفاده می گردد که کاهش فشار بر روی ابزارهای حفاظتی را در پی خواهد داشت. پایداری سیستم نیز توسط معیار لیاپانوف به منظور جبران انواع خطاهای متقارن و نامتقارن تایید گردیده است. شبیه سازی های انجام شده نیز کاربردی بودن این نوع کنترل کننده با استفاده از این مسیر کنترلی را تصدیق می کنند.
    کلیدواژگان: کیفیت توان، بازیاب دینامیکی ولتاژ، کنترل مقاوم، کنترل تطبیقی، فازی نوع، 2
  • سجاد نجفی روادانق *، حامد خاتمی صفحات 323-332
    این مقاله روشی جدید برای طراحی شبکه توزیع در حضور عدم قطعیت بار ارائه می کند، طوری که شبکه حاصل یک شبکه بهینه و در عین حال مقاوم نسبت به عدم قطعیت برآورد بار باشد. ابتدا روشی برای طراحی شبکه بهینه با نادیده گرفتن عدم قطعیت بار ارائه شده و سپس با ترکیب این روش با روش مونت-کارلو، روشی نو برای طراحی شبکه توزیع با در نظرگیری عدم قطعیت بار ارائه و تفصیل شده است. در این مقاله با فرض این که مکان مناسب پست های توزیع و فوق توزیع در کارهای دیگری به دست آمده است، مسیر بهینه فیدرهای فشارمتوسط با استفاده از شکل جدیدی از الگوریتم رقابت استعماری که به منظور طراحی شبکه توزیع اصلاح و گسترش یافته است به دست آمده اند. به منظور تست شعاعی بودن شبکه به دست آمده در هر تکرار از الگوریتم، یک روش ریاضی که به نوع خود یک روش جدید و نویی به شمار می رود به کار رفته است. برای سناریوی طراحی با درنظرگیری عدم قطعیت، شبکه بهینه به دست آمده و نیز نمودار هیستوگرام تعدادی از پارامترهای الکتریکی این شبکه ارائه شده اند. براساس نتایج به دست آمده با مدل سازی رفتار شبکه در مقابل ورودی های احتمالی می توان به شبکه بهینه ای دست یافت که با همان هزینه و تامین قیود الکتریکی، دارای خواص واقعی تر و انعطاف پذیرتر باشد یا به عبارت بهتر شبکه حاصل، نسبت به عدم قطعیت برآورد بار مقاوم بوده و بهینه بودن خود را حفظ خواهد کرد.
    کلیدواژگان: طراحی بهینه سیستم توزیع، مسیریابی بهینه فیدرهای فشارمتوسط، جایابی بهینه پست های فوق توزیع، الگوریتم رقابت استعماری، طراحی چندمرحله ای، مطالعه آماری، عدم قطعیت، روش مونت، کارلو
  • مرضیه نظام آبادی، ابوالفضل فلاحتی* صفحات 333-341
    رشد تقاضا برای دسترسی به طیف فرکانسی، منجر به پیدایش شبکه های رادیوشناخت گر شده است. به طوری که در کنار کاربر اولیه، به کاربران ثانویه اجازه داده می شود که از بخش های بلااستفاده طیف استفاده کنند. با فرض این که کاربر اولیه از تمامی طیف فرکانسی خود استفاده کند، در فضای برداری فضای بلااستفاده خواهد داشت. این ایده اخیرا مورد توجه قرار گرفته است و طرح همسوسازی تداخل در شبکه های رادیوشناخت گر مطرح شد. در این طرح با توجه به محدودیتی که در توان ارسالی وجود دارد کاربر اولیه با استفاده از الگوریتم واترفیلینگ تعدادی از راستاهای فضایی را بدون استفاده رها می کند حال کاربران ثانویه با طراحی پریکدر، علاوه بر اینکه سیگنال خود را در زیرفضای حاصل از بردارهای ویژه بلااستفاده کاربر اولیه جهت دهی می کنند، تداخل ناشی از دیگر کاربران ثانویه را در گیرنده های خود هم سو می کنند. به این ترتیب، فضای بیش تری برای هر کاربر باقی خواهد ماند که در حالت ایده آل برابر با نیمی از کل فضای سیگنال هر کاربر است. در این مقاله به منظور کارایی بهتر کاربران ثانویه، از کدهای فضا-زمان برای ارسال سیگنال کاربران ثانویه بهره گرفته شده است به طوری که با کاهش تعداد آنتن های کاربران ثانویه، میزان تداخل بعد از به کار بستن تکنیک همسوسازی تداخل صفر نمی شود که این تداخل با ساختار الموتی و ایجاد زیرفضای متعامد در حوزه زمان حذف شده است. در این مقاله، دو کاربر ثانویه در باند فرکانسی مشابه به صورت فرصت طلب به ارسال اطلاعات در زیرفضای مجاز می پردازند. هدف طراحی پریکدرهایی است که تداخل هر کاربر ثانویه را حذف کند به طوری که کاربران ثانویه در زیر فضای عمود بر هم به ارسال اطلاعات می پردازند در نتیجه هر کاربر در زیر فضای متعامد اطلاعات را دریافت و بدون تداخل ناشی از کاربر ثانویه دیگر آشکارسازی می کند.
    کلیدواژگان: همسوسازی تداخل، شبکه های رادیوشناخت گر، کد فضا، زمان، درجه آزادی، حذف تداخل
  • مهدی نوشیار *، احمد آبستان صفحات 343-353
    این مقاله یک روش آماری جهت کوچک کردن تصویر با حفظ محتوا پیشنهاد می دهد. این روش با استفاده از یک شبکه یکنواخت اولیه تصویر را به ناحیه های مربعی یکسان تقسیم می کند و سپس با استفاده از نقشه اهمیت برای هر یک از این مربع ها یک ضریب اهمیت محاسبه می کند. نقشه اهمیت با استفاده از یک ترکیب جدید از چگالی لبه ها و نقشه برآمدگی هارل محاسبه می شود. الگوریتم پیشنهادی با استفاده از توابع آماری میانگین و واریانس ضرایب اهمیت مربع ها، اندازه جدید برای هر یک از مربع ها محاسبه می کند. برای حفظ نواحی مهم تا حد ممکن و تخریب بیش تر نواحی کم اهمیت، این روش از توابع آماری برای دادن ارزش بزرگ تر به مربع های مهم تر استفاده می کند. برای جلوگیری از خم شدن خطوط افقی، مربع هایی که در یک سطر مساوی قرار گرفته اند، وقتی اندازه تصویر در جهت عمودی تغییر می کند به یک اندازه تغییر می کنند؛ و همچنین برای جلوگیری از خم شدن خطوط عمودی تصویر، هر ستون از مربع ها به یک اندازه جمع یا کشیده می شوند. نتیجه اعمال الگوریتم پیشنهادی بر روی تصاویر مختلف نشان می دهد که این الگوریتم هم از نظر کمی و هم کیفیت بصری، عملکرد بهتری نسبت به روش های دیگر در حفظ اشیای مهم دارد.
    کلیدواژگان: تغییر اندازه تصویر با حفظ محتوا، برجستگی بصری، چگالی لبه، پیچاندن تصویر
  • معصومه واعظی، محمدعلی جبرئیل جمالی* صفحات 355-367
    در این مقاله یک پروتکل مسیریابی جدید مبتنی بر کیفیت خدمات (QoS) در شبکه های حسگر بی سیم پیشنهاد شده است. در روش پیشنهادی، سرخوشه ها توسط گره چاهک تعیین می شوند و عمل مسیریابی بر اساس معیارهای مبتنی بر کیفیت خدمات و کارآمدی انرژی انجام می شود. الگوریتم تصمیم گیری چندمعیاره همراه با جدول ترجیحات برای توزیع یکنواخت بار و ترافیک شبکه استفاده می شود. این روش، اولویت معیارهای کیفیت خدمات از جمله قابلیت اطمینان، انرژی و تاخیر را برای تعیین برازندگی مسیر با روش سلسله مراتبی در نظر می گیرد. پروتکل پیشنهادی در محیط شبیه سازی Matlab پیاده سازی شده و اثر آن مورد ارزیابی قرار گرفته و با پروتکل BERR مقایسه شده است. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که الگوریتم پیشنهادی حدود 50% در مصرف انرژی و 150% در طول عمر شبکه نسبت به پروتکل BERR در شبکه های با مقیاس بزرگ بهتر عمل می کند. از آن جایی که روش پیشنهادی سعی در انتخاب کوتاه ترین مسیرها و به کارگیری ارسال مجدد بسته های گم شده دارد، آن می تواند میانگین تاخیر را حدود 30% در شبکه های با مقیاس بزرگ بهبود داده و قابلیت اطمینان بالایی داشته باشد.
    کلیدواژگان: شبکه های حسگر بی سیم، پروتکل مسیریابی، کیفیت خدمات، الگوریتم تصمیم گیری چندمعیاره، جدول ترجیحات، تحلیل سلسله مراتبی
  • مصطفی یحیی آبادی، علیرضا صدوقی* صفحات 369-377
    در زمینه مدل سازی صاعقه روش های تحلیلی متعددی از قبیل مدل الکتریکی-هندسی و روش گوی غلطان ارائه شده است که در آن ها نواحی حفاظت شده و حفاظت نشده تفکیک می شوند. اما در هیچ کدام نمی توان شدت آسیب پذیری نواحی مختلف را در برابر برخورد صاعقه مشخص نمود. در این مقاله با استفاده از روش تحلیل عددی انتشار گام به گام صاعقه در فضای سه بعدی و الگوریتم کلونی زنبور مصنوعی، روشی نوین به منظور شناسایی نواحی با بیش ترین احتمال برخورد صاعقه ارائه می شود. ساختار موردنظر برای حفاظت در این مقاله یک سازه نامتقارن در نظر گرفته شده است. به منظور مدل سازی صاعقه، اجسام روی زمین و پیش موج بالارونده از اشکال مختلف بارهای الکتریکی استفاده شده و محاسبات میدان به روش بارهای فرضی انجام شده است. تعیین مسیر انتشار صاعقه و آغاز و حرکت پیش موج بالارونده تا برخورد نهایی به صورت گام به گام انجام گرفته است. در نهایت با استفاده از الگوریتم کلونی زنبور مصنوعی نواحی پرخطر آغاز صاعقه در فضای بالای ساختار و نقاط آسیب پذیر معادل آن ها روی ساختار تعیین شده اند و به استناد نتایج حاصل از شبیه سازی، بهترین موقعیت صاعقه گیرهای میله ای مشخص شده است. روش ارائه شده می تواند برای طراحی سیستم حفاظت هر ساختار پیچیده استفاده شود.
    کلیدواژگان: صاعقه، روش انتشار گام به گام، روش بارهای فرضی، الگوریتم کلونی زنبور مصنوعی، پیش موج بالارونده
|
  • G. Akbarizadeh, Assistant Professor, Z. Tirandaz Student, M. Aleghafour Student Pages 1-14
    This paper describes a method named hierarchical unsupervised segmentation using lossy data compression for synthetic aperture radar (SAR) images in which super pixels are used instead of pixels. In this paper, using a combination of several features such as edge, texture, and intensity, the super pixels are merged where the merging procedure is done by two steps. Since, many superpixel-based methods suffer from long run-times, the two step-proposed algorithm beside improving the accuracy, reduces the running-time. The first step is merging super pixels which there are not discriminative and clear edges between them. The merging of super pixels is done in the second step, if the length of data codes is minimized under a distinct distortion. The proposed algorithm is performed on SAR images and the simulation results demonstrate that the algorithm has a good accuracy and high processing speed.
    Keywords: Synthetic aperture radar (SAR), image segmentation, lossy compression, mixture of gaussian distributions, region merging, GLCM
  • P. Amiri *, M. Seifouri, B. Afarin, A. Hedayati Pour Pages 15-23
    In this paper a transimpedance amplifier in 0.18m CMOS technology for optical communication networks is proposed. In this design an RGC preamplifier is used as input. The RGC structure is applied to input in order to increase trans conductance and reduce input impedance. This structure neutralizes the effect of the photodiode parasitic capacitors at input of transimpedance amplifier due to low input impedance. The circuit uses capacitive degeneration and broadband matching network techniques and is designed to have bandwidth of 20 GHz, transimpedance gain of 60dBΩ and input-referred noise current with spectral density of 12 pA/sqrtHz in the amplifier frequency band. Also results including input referred noise and transimpedance gain was confirmed after layout implementation in cadence, where post layout simulation was performed considering parasitic capacitors.
    Keywords: Optical communication networks, transimpedance amplifier, capacitive degeneration, broadband matching network techniques
  • M. Bahreini *, T. Binazadeh, M. Maghfoori Farsangi, J. Zarei Pages 25-35
    This paper deals with the problem of finite-time stochastic stability and stabilization of networked control systems in the presence of random delay. At first, the network random delay is modeled as a Markov chain, and the resulting closed-loop system is a Markovian jump linear system. Since, due to network complexities, the accurate access to transition probabilities are hard or even impossible, some of the elements in the transition probability matrix are considered as unknown. Then, according to the definition of finite-time stochastic stability for discrete-time Markovian jump systems, a sufficient condition is proposed to guaranty the boundedness of the system states in the sense of mean-square, in a determined time interval. In the next step, the results are extended for the finite-time stochastic stabilization problem of this specific class of systems and the output feedback controller is designed such that the closed-loop system is stochastically finite-time stable. All the results are presented in the form of new linear matrix inequalities (LMIs). The main contribution of this paper is utilizing the static output feedback controller for finite-time stochastic stabilization of the closed-loop system; besides, new LMIs are employed to calculate the output feedback control law. Also, in order to verify the theoretical results and show the applicability of the proposed controller, simulations are performed for two systems.
    Keywords: Networked control systems, markovian jump systems, random delay, finite, time stochastic stabilization, linear matrix inequalities
  • S. Pashazadeh* Pages 37-48
    Existence of design faults is a source of failure in the system. Detection and removal of faults in design phase prohibits increase of cost and time of system development. Formal methods are used for proving behavioral properties of systems. Formal methods can be used in crux design of computer games to ensure absence of deadlock, guarantee of answer's existence and to determine complexity of crux. Hierarchical colored Petri net is a formal method that can be used to evaluate cruxes of computer games such as path planning puzzle games. Unblock me game is modeled as a case study and automatic analysis of its two cruxes are studied in this paper. Modeling of game is done hierarchically. New approaches for eliminating state space explosion problem and decreasing running time of model is presented in this paper. Modeling is done with aim of automatic state space analysis of the system and required functions for proving behavioral properties are implemented. This paper is presented a method for modeling and proving behavioral properties of puzzle type computer games using hierarchical colored Petri net that and can be generalized to similar games.
    Keywords: Modeling, behavioral feature, colored Petri net, state, space analysis, computer game
  • M. A. Tavakkoli, M. Moallem* Pages 49-57
    Taguchi's method is an effective multi-variable optimization method based on orthogonal array concept which is offers a systematic and efficient optimization process. In this paper, an improved Taguchi's method for shape optimization of electromagnetic devices is developed and applied to torque profile optimization of Double Stator Switched Reluctance Motor (DSSRM) using Finite Element Analysis (FEA). The proposed method determines parameters which are dependent or have nonlinear effect on the system operation, and uses this information in the optimization process to increase the precision of Taguchi method. This research uses the response table efficiently to obtain the optimum parameter levels. Simulation results show the efficiency and accuracy of the proposed method for optimization of multi variable problems.
    Keywords: Taguchi's method, optimization, double stator switched reluctance motor
  • M. Darabian, A. Jalilvand* Pages 59-73
    The main objective of this paper is to employ predictive control strategy with the approach of active and reactive power control to improve power system stability in presence of wind farms based on Doubly Fed Induction Generator (DFIG). In this regard, the Super Capacitor Energy Storage System (SCESS) is used to control active power in the Grid Side Convertor (GSC) as well as balance the dc-link voltage and the Static Synchronous Series Compensator (SSSC) is employed to control power flow and reduce low frequency oscillations in the line leading to the infinite bus. The proposed strategy based on the predictive control is functional and can be simultaneously used to control the active and reactive power of the Rotor Side Convertor (RSC) as well as design the damping controller for SCESS and SSSC. In order to reduce computational complexity in selecting input paths, the Laguerre functions are used. Moreover, the exponential data weighting are used to reduce sampling time in the prediction horizon. Simulation results for the functional model predictive control is compared with the other two methods, model predictive control and PI controller and its superiority in improving power system stability is confirmed.
    Keywords: Power system stability, predictive control, static synchronous series compensator (SSSC), super capacitor energy storage system (SCESS), doubly fed induction generator (DFIG), wind turbine
  • S. Rafiei *, P. Moradi Pages 75-86
    Clustering is one of the most widely used methods in data analysis. In the classical clustering methods it is assumed that all the features of the samples in a given data set make equal contribution when constructing the optimal clusters. However, in real- world datasets, some of the features can exhibit higher relevance than others. Thus, the features with higher relevance are more important to form optimal result than those with lower relevance. To address this issue, in this paper we proposed a feature weighted fuzzy clustering method called RLWFCM. The proposed algorithm has three main advantages. The first advantage is that our method assigns different weights to each feature in each cluster. This is due to the fact that each feature may have different importance in different clusters. The second advantage is using a specific kernelized distance to reduce the noise-sensitivity of the algorithm. The third one is using an analytical method for adapting feature weights during training process. Moreover, in this paper the mathematical analysis to proof the convergence of the algorithm has been presented. Several experiments were performed on an artificial dataset and also five real world datasets and the results show that the proposed method outperformed the other feature weighted clustering methods.
    Keywords: Fuzzy C, Means clustering, local feature weighting, non, euclidean similarity measure
  • S. Soltani *, R. Ghazi, N. Pariz Pages 87-96
    Recent development of power electronics introduces the use of FACTS devices in power systems. The novel studies have shown that the presence of these devices, like UPFC, can enhance the interaction of system modes. In this paper, for the first time, the nonlinear interactions among different controllers of UPFC in a SMIB power system are analyzed, using the Modal Series method. To do so, a new and general method has proposed to obtain the Jacobian and Hessian matrices in closed form for power systems with UPFC. In addition, the effect of the damping coefficient and fault clearing time on interaction phenomenon examined. In order to analyzing the accuracy of the solutions obtained by different methods, a proximity measure is computed.
    Keywords: Unified power flow controller (UPFC), modal series, interaction index
  • P. Shayegh Boroujeni, N. Daneshpour* Pages 97-108
    A data warehouse stores a large amount of data, which are usually used in decision support systems. Response time of these systems is too high because of their huge data. Since these systems are generally used by organization’s supervisors, reducing this response time is important. One of the major solutions for this problem is view materialization. Materialization of all views is impossible according to the constraint on memory space and the cost of maintenance these views. So, it is needed to select proper views to be materialized. Selection of these views is a kind of searching in a huge space that is considered as NP hard problem. Several methods are proposed to address this problem until now. Evolutionary algorithms are mostly used in solving MV problems. In this paper, Hybrid Cultural algorithm is used to select N top views among all views. Experiments show that this proposed algorithm has lower cost and higher speed than genetic algorithm, cuckoo search algorithm and Differential algorithm.
    Keywords: Data warehouse, materialized view, hybrid cultural algorithm
  • H. Shayeghi *, M. Alilou Pages 109-126
    In this paper, simultaneous allocation of multi-distributed generation, capacitor bank and sectionaliser are utilized to improve efficiency of the distribution network. After placement of devices based on constant load model, technical performance of the system is evaluated under loads sensitive to voltage and frequency. Wind turbine and photovoltaic are renewable distributed generation units that along other devices are been studied. The proposed multi-objective functions are composed of reduction active and reactive power loss, improvement of voltage index and reliability indices. A hybrid optimization algorithm using Combination of firefly algorithm and particle swarm optimization is proposed to solve the multi-objective optimal allocation problem. Moreover, a method based on fuzzy mechanism is employed to extract one of the Pareto-optimal solutions as the best compromise one. The proposed method is implemented on a IEEE 69-bus distribution network and also actual 100-bus distribution system in Khoy-Iran. The results approve the effectiveness of the proposed method with simultaneous placement of different devices for improving technical performance of distribution network.
    Keywords: Protective device, hybrid intelligent algorithm, capacitor bank, load model, multi, objective optimization, distributed generation
  • A.R. Shamsi *, S. Delaram Farimani, A. Afifi Pages 127-133
    Soft lithography fabrication methods have been used enormously by MEMS researchers in recent years, due to their low cost and simplicity and batch fabrication feasibility. In this paper, a low cost and useful technique to fabricate Microstructures on a polymeric substrate by hot embossing is presented. The used master has been fabricated from SU-8 polymer on a glass substrate. The main parameters of hot embossing quality such as temperature and pressure are discussed and the optimum values are determined. The hydrophobic surface of PMMA substrate is modified to hydrophilic in order to be used in Microfluidic devises. As a good approach, Microchannels by minimum feature size of 15μm and depth of 50μm are implemented in this paper. Major advantages of this method are simplicity and low cost, because of not-complicated equipment and inexpensive materials for substrate.
    Keywords: Soft lithography, MEMS, SU, 8, microstructures, PMMA
  • S. Saboori, R. Kazemzadeh*, H. Saboori Pages 135-148
    The main advantage of employing stochastic programming compare to its deterministic counterpart in wind integrated thermal Unit Commitment (UC) problem is considering probable occurrence wind power and load scenarios by minimizing the expectation of operation cost. However, the major drawback of representing cost function by its expectation is ignoring the other important parameters of cost probability distribution function. One of the best methods to overcome this problem and at the same time maintaining the stochastic structure of the problem is the application of the concept of risk. In this context, in this paper the effect of wind resources ans load uncertainties on operator risk-taking in unit commitment problem will be analyzed by using the main risk measure namely Conditional Value at Risk (CVaR). The proposed model is Mixed Integer Linear Programming (MILP) which has been modified in the form of stochastic programming and containing risk measure terms. The wind power and load uncertainties has been considered in two ways including the consideration of wind penetration as a fraction of a basic value and also consideration of wind power and load prediction errors in the form of normal probability distribution with different variances.
    Keywords: Conditional value at risk, cost expectation, mixed integer linear programming, risk, stochastic programming, thermal unit commitment, wind uncertainty
  • S. Abbasi, A. A. Ghadimi*, A. H. Abolmasoumi Pages 149-158
    The development of high power grid-connected photovoltaic (PV) systems and their adaptability with grid conditions is a crucial issue. In fault conditions, it can be considered with two sides, first being connected with the grid due to economical problems, second minimizing damages into the grid due to technical problems. The improvement of grid-connected PV systems performance under grid voltage sag (which is the most probable faults) is proposed in this paper. In point of common coupling in case of voltage sag, the active power will oscillating and the grid synchronization system would not work properly, which both are detrimental for unbalanced grid. In order to improve the performance of the exchanged power between the converter and the unbalanced grid, method of Positive-Negative-Sequence Control (PNSC: able to remove oscillation of active power) is suggested. This method is also effective to reduce the oscillations in DC voltage that can be detrimental for DC-link capacitor. In order to track the desired unbalanced reference current generated by PNSC, a proportional–resonant (PR) current controller has been designed. Furthermore, instead of Synchronous Reference Frame Phase Locked Loop (SRF-PLL) which suffers the distorted response in polluted grid, a Double Second-Order Generalized Integrator-Frequency Locked Loop (DSOGI-FLL) is used to synchronize inverter with the grid. Finally, to validate the proposed approach, the whole system is simulated via MatLab/Simulink® and simulation results have been compared with conventional method. Results verify the grid condition has improved in comparison with implementing the conventional method.
    Keywords: Photovoltaic system, PR current control, power control, unbalanced grid voltage
  • H. Abdollahinia, M. A. Latify*, M. R. Sheibani Pages 159-174
    Without capacity mechanisms, generation investment in the deregulated power system tends towards boom and bust cycles. Due to lack of significant demand response to electricity price, the cycles may jeopardize supply adequacy or even leads to a black-out in the bust periods. In this paper, encouragement of investment in distributed generations, which is designed by the regulatory body is proposed to reduce the generation investment cycles. The traditional long-term model of generation investment dynamic is modified to model and consider the regulatory policies. Moreover, an optimization model of regulatory policies is also proposed in order to preserve the supply adequacy in power system. Particle swarm optimization algorithm is employed to solve the optimization problem. The proposed model is implemented in MATLAB software. The simulation results indicate the efficiency of the proposed model in improving the boom and bust cycles and preserving supply adequacy.
    Keywords: Generation investment dynamic, distributed generation, boom, bust cycle, regulatory policy
  • S. M. Alavi, A.R. Liaghat* Pages 175-185
    Infrared target detection is a crucial step in many fields of infrared image and video processing. It plays an important role in military and surveillance applications. The aerial infrared target region usually has a small size and is embedded in a cluttered background. Therefore, very limited shape information and low signal to noise ratio (SNR) are the typical properties of aerial infrared targets. For the detection step, the paper idea is based on enhancing the dim small targets by applying Kim’s LoG filter and modifying New Top Hat transformation (NTH). Therefore, it improves the contrast ratio between the target and background region. Experimental results exhibit the ability of the new algorithm for application of aerial infrared target detection. The evaluated performances demonstrate that the suggested algorithm is more efficient compared with some widely used methods.
    Keywords: Detection, infrared, dim small target, clutter, background
  • M. Geravanchizadeh*, P. Dadvar Pages 187-196
    This paper presents a new approach for estimating the signal-to-noise ratio (SNR) of mixture signal, which is based on the computational auditory scene analysis (CASA). The ideal binary mask (IBM) which is generally the computational goal of CASAbased systems is used to estimate the SNR of noisy speech signal. The proposed method is evaluated using IBM and some quasi-IBM masks. The method is simple and computationally efficient. Systematic evaluations show that the proposed method results in reasonable estimation of the input SNR level in a wide range of SNR values, and probable errors in estimating IBM do not affect so much the performance of the proposed system. Furthermore, simulation results show that the proposed system outperforms previous SNR estimation methods.
    Keywords: SNR estimation, signal, to, noise ratio, computational auditory scene analysis (CASA), Ideal binary mask (IBM)
  • K. Gorgani Firouzjah* Pages 197-208
    This paper presents a fault location technique for transmission lines with minimum current measurement units. The proposed method used proper current ratios to find fault locations based on both Thevenin theory in faulty power networks and calculation of short circuit currents in each branch. These current ratios are extracted based on lowest sensitivity to Thevenin impedance variations of the network. Proposed algorithm compares current ratios in offline calculations with associated values collected by measurements with a lookup table mechanism. A similarity measure algorithm can find location of the fault including line number and the distance. A multi-objective optimization problem using Bees Algorithm (BA) is used to search monitoring points with minimum possible current measurements. Accuracy of the proposed algorithm is evaluated in a widely used multi-machine network of Western Systems Coordinating Council (WSCC).
    Keywords: Fault location, current measurement unitosimilarity measure
  • A.R. Goudarzian*, N.R. Abjadi, G.R. Arab Markadeh, Y. Abdollahi Pages 209-219
    In this paper, an improved reduced-order sliding mode controller with PI controller is discussed for positive output elementary super-lift Luo (POESLL) converter operated in continuous conduction mode. Because of successive switching operation, the dynamic of this converter is nonlinear severely. The proposed controller improves the dynamic and static performance of the converter. The main advantage of the proposed controller compared with other controllers is the direct control and regulation of the output voltage. The performance of this controller is verified for various operating points in MATLAB software. In addition, a laboratory setup is made. Experimental results show the controller has an excellent performance against variations of the operating point.
    Keywords: Luo converter, sliding mode controller, direct voltage control, laboratory prototype
  • L. Mohammadian*, E. Abaei, M. Annae Sharifian Pages 221-235
    In this paper, a new form of signal flow graph technique is used for modeling a bidirectional buck-boost converter and extracting the needed transfer functions. The signal flow graph method has a more simple process in comparison with other modeling techniques. The modeled converter is employed in energy management system of an electric vehicle. The energy system of the electric vehicle is composed of two energy sources; ultra-capacitor and battery pack. The proposed hybrid source has the advantages like: high energy density transmission and high instantaneous power output on the ultra-capacitor. Here, by using the mentioned converter, the energy management between the two sources is performed. Furthermore, the needed configuration for energy management system is presented and a proper controller based on obtained model for energy management in hybrid sources is proposed. Finally, the simulation results are brought to verify the precision of the proposed modeling technique and effectiveness of it in energy management system of an electric vehicle.
    Keywords: idirectional buck, boost converter, modeling, signal flow graph, electric vehicle, hybrid power sources, energy management
  • M. Mahmoudi, A. Ajami *, E. Seifi Najmi Pages 237-250
    In recent years, reduced switch count converters have garnered particular attention because they have some benefits such as low cost low weight and small size. So far, different structures of power converters have been introduced to reduce the number of switches that can be classified in two categories, single and multiple outputs. In this paper, three structures of reduced switches count converters are suggested to improve the power quality as inter line unified power quality conditioner (IUPQC). The switch count reduction methods reduce the complexity of the proposed structures, the total price of the system and switching losses. Control and modulation schemes are provided to guarantee the compensation of disturbances arising from network and load and obtain the unity power factor, too. The simulation results verify suitable effects of proposed control and modulation schemes for proposed converters.
    Keywords: Interline unified power quality conditioner (IUPQC), reduced switches count converter
  • S. Moradi *, S. Khanmohammadi, M. Tarafdar Haque Pages 251-265
    The unit commitment problem is a complex nonlinear optimization problem with large dimensions and linear and nonlinear constraints for which no approach has been yet able to extract the global optimum solution. In this paper, a new heuristic approach is represented which comprises two major stages: 1- Intelligent generation of initial population, 2- The bat search algorithm integrated with repair procedures. In this approach, the initial solutions are generated using a priority list and a new repair procedure for the violations related to minimum up/down time constraint. The solutions generated in this stage are infect initial solutions for the bat intelligent algorithm which performs a local search. To establish spinning reserve and minimum up/down time constraints, new procedures have been designed, which play important roles in the efficiency of the search and decreasing computational times. The proposed approach has been implemented on practical test systems of IEEE 54-unit, the Taiwan power system (Taipower), and the standard 100unit test system. The results reveal the approach’s success especially in achieving the lowest production cost in the literature for the first two systems.
    Keywords: Unit commitment, power generation scheduling, heuristic approach, the bat search algorithm
  • S. Moradi, R. Mohammadi *, N. Taghizadegan Kalantari Pages 267-277
    Regarding the vast extension of information technology, communication systems and electronic instrumentation, the employment of phasor measurement units (PMUs) has been proposed for power system observability and wide-area protection. Nevertheless, the construction of communication channels and installation of PMU equipment are highly expensive and require optimizations. In this paper, first the constraints are proposed for the optimal PMU placement problem considering fault state observability of power system in presence of zero bus injection, and afterwards the mathematical formulation is presented. For more realistic modeling of power network, line outages have been considered. Finally, the proposed method is implemented on standard IEEE 9, 14, and 30 bus networks, and the enhanced results are represented.
    Keywords: Faulty state observability, fault location detection, optimal PMU placement, zero, injection bus
  • M. Moazzami, R. A. Hooshmand*, A. Khodabakhshian, A.R. Behvandi Pages 279-293
    The most important security requirements for the microgrid connected to the network are islanding detection and protection for anti-islanding. In this paper, a new method is presented for islanding detection in a standard microgrid that equipped with wind turbine with double feed induction generator (DFIG), combined heat and power (CHP) and photovoltaic cells (PV) systems. In This method, all control systems of DFIG, CHP and PV cells are modeled. The PV control system is worked for maximum power point tracking (MPPT) of PV system. In this paper, a new method for islanding detection method based on disturbance current injection into the system through the quadrate axis (q-axis) of the DFIG grid side converter is presented. Frequency variation of the wind turbine stator voltage is selected as an index for islanding detection. In this method, wind turbine stator voltage that is index of islanding detection, is fed to a logic circuit and then the frequency of system is evaluated and if frequency violate from threshold (59.9-60.1) Hz, this condition is detected as islanding condition. The proposed method is able to detect islanding condition from transient condition. This capability leads to significant reduction of non detection zone (NDZ) areas. Simulation results using PSCAD/EMTDC software show the effectiveness of the proposed method in islanding detection in a standard microgrid.
    Keywords: Microgrid, islanding detection, non detection zone (NDZ), doubly fed induction generation (DFIG)
  • F. Namdari *, M. Salehi Pages 295-305
    This paper proposes a new traveling wave-based fault location method for power transmission grids. The proposed method involves an online and an offline stage. In the offline stage, the transmission network is represented by a weighted graph. The shortest paths between any two sensors are determined. The branches of the graph that are not on at least one of the shortest path, are divided into virtual lines associated with the location of the sensors. In the online stage, according to first arrival time at different sensors, the points belonging to the shortest paths obtained during the offline stage with the possibility of having a fault are identified Then using an evaluation index, the exact point of fault and the fault inception time are determined. The proposed method is independent of the fault type and can be utilized in transmission network with any size. Simulation studies carried out using EMTP software and MATLAB, verify high accuracy of the proposed method.
    Keywords: Fault location, traveling waves, grid graph, wavelet transform, transmission grid
  • M. Nabipour, M. Razzaz*, S.G. Seifossadat, S.S. Mortazavi Pages 307-321
    In this paper, two new hybrid controllers and a new control approach are presented to control the injected voltage of the DVR. In the initial control stages, the improved fuzzy type-2 principles are used to estimate the nonlinearities online. Thus, using this type of controller, the applied disturbances and the nonlinearities are modeled and compensated. Moreover, the fuzzy type-2 controller is designed in a manner so that it adapts its structure to the environments conditions which decreases the calculation burden. In the second phase, to decrease the calculation burden furthermore, a new controller replaces the fuzzy controller. This controller, by combining principles of variable structure control with conventional linear control, apart from shaping the system dynamics, will result in a soft and smooth operation. Moreover, in the new approach, the load current is used to control the load voltage, leading to reduction of burden on protective devices. The system stability is also confirmed using lyapunov’s stability criterion in compensating all symmetrical and unsymmetrical faults. Simulation results confirm the applicability of this controller using this approach.
    Keywords: Power quality, dynamic voltage restorer, robust control, adaptive control, fuzzy type, 2
  • S. Najafi Ravadanegh*, Hamed Khatami Pages 323-332
    This paper presents a new method for distribution system planning considering load uncertainty that the obtained network is robust to the load forecasting uncertainty. At first a method for optimal network planning ignoring load uncertainty has been presented and then by mixing this method with Monte Carlo Method, a novel method has been presented for planning distribution system considering load uncertainty. Supposing that the location and size of HV substations are obtained in another work, the optimal route of MV feeders are obtained through the new Imperialist Competitive Algorithm (ICA) developed for the optimal expansion planning of distribution network. In order to check the radial structure of the network obtained in any iteration of ICA, a novel mathematical algorithm is employed. For the scenario with considering load uncertainty, optimal network and the histogram figures for some electrical parameters of the optimal network are obtained. According to the results, the obtained optimal network is robust to the load uncertainty.
    Keywords: Optimal distribution system planning (ODSP), optimal medium voltage feeders routing, optimal HV substation placement, imperialist competitive algorithm (ICA), multistage planning, probabilistic study, uncertainty, Monte, Carlo method
  • M. Nezamabadi, A. Falahati * Pages 333-341
    Growing demand to access frequency spectrum, cognitive radio is introduced so that the secondary users (SU) are allowed to use unused spectrum of primary user. If the primary user (PU) uses the full frequency spectrum, the existing unused spectrum in space-domain can create ideal opportunistic interference alignment considering cognitive networks. Since the PU knows perfect channel knowledge, it can perform water-filling algorithm and singular value decomposition, then secondary users transmit along the spatial direction with the design pre-coder. In this paper, we improve the efficiency of the system with a transmit space-time coding technique introduced by Alamouti. In this regard, the SU transmit and receive antennas are reduced and after performing interference alignment algorithm, but the interference does not becomes exactly zero. In fact, to remove this interference, SU transmits Alamouti code. In this paper, we consider the case of two secondary users opportunistically exploiting the same frequency band utilized by a licensed user. Our goal is to design low-complexity precoders to realize interference cancellation for each secondary user. The main idea is to design precoders such that the two users transmit over two orthogonal spaces. As a result, the decoders can project the received signals to each of the orthogonal spaces and decode the information of each user without any interference from the other user.
    Keywords: Interference alignment, cognitive network, space, time code, interference cancellation, degree of freedom
  • M. Nooshyar *, A. Absetan Pages 343-353
    This paper proposes a statistical method for content-aware image shrinking. This method divides image into equal quads by an initial uniform grid and computes an important factor for each of quads guided by importance map. The importance map is generated automatically using a novel combination of image edge density and Harel saliency measurement. The method then computes scaling factor for each of quads by using of statistical measures such as the mean and the variance of quads importance factors. To preserve the important areas as far as possible and to destroy the unimportant areas more, this method uses statistical functions to give the larger value to important quads. To prevent bending of straight horizontal lines, in the vertical direction, the algorithm equally resizes quads that are placed in the same row. Also, to prevent bending of straight vertical lines, the algorithm equally squeezes and stretches quads that are placed in the same column. Experimental results of different types of images show that our method can achieve better objective and subjective quality with preserving prominent objects.
    Keywords: Content, aware image resizing, visual saliency, edge density, image warping
  • M. Vaezi, M. A. Jabraeil Jamali * Pages 355-367
    In this paper, a novel routing protocol based on the quality of service (QoS) in wireless sensor networks is proposed. In the proposed method, cluster heads are determined by the sink node and routing operation is done according to the QoS and energy efficiency criteria. Multi-criteria decision making algorithm along with the preferences table is used to uniformly distribute load and traffic the network. The method involves priority of QoS measures such as reliability, energy and delay to determine fitness of each route in a hierarchical manner. The proposed protocol is implemented in MATLAB simulation environment and its effectiveness is evaluated and compared with BERR protocol. Simulation results show that the proposed algorithm outperforms the BERR protocol by about 50% in energy consumption and 150% in the network life time in large scale networks. Since the proposed method tries to selects the shortest routes and uses the retransmission of lost packets, it can improve average of delay for about 30% in large scale networks and shows high reliability.
    Keywords: Wireless sensor networks, routing protocol, quality of service, multi, criteria decision making algorithm, preferences table, hierarchical analysis
  • M. Ahyaabadi, A. Sadoughi * Pages 369-377
    To calculate shielding failure of a lightning protection system, several analytical methods such as Electro-Geometric Model and olling Sphere Method have been proposed. These methods are used to determine protected and unprotected areas, but they cant show the frequency of shielding failure to determine more risky areas. In this paper, a new numerical model is proposed by using eader Progression Model and Artificial ee olony Algorithm to identify the most vulnerable area on complex structures. The progression of lightning downward leader, the inception and propagation of upward leaders are considered step by step until final jump. Structures, air terminals, downward and upward leaders are modeled by different shapes of charges, and the electric field in an environment is computed by charge simulation method. ightning is assumed as artificial bee, and areas with high shielding failure are the best food sources with high nectar amount. So the result produced by A algorithm is the most lightning risky area. Finally, lightning performance of an asymmetric structure protection system is evaluated, and based on simulation results the best position of air terminals is determined. The proposed method can be used for protection system design of any complex structure.
    Keywords: Lightning, leader progression model, charge simulation method, artificial bee colony algorithm, upward leader