فهرست مطالب

مهندسی برق و الکترونیک ایران - سال چهاردهم شماره 3 (پاییز 1396)
  • سال چهاردهم شماره 3 (پاییز 1396)
  • تاریخ انتشار: 1396/09/11
  • تعداد عناوین: 11
|
  • محمد اسمعیلی جونوشی، محمد احمدیان، محمد حیدری زاده صفحات 1-10
    دراین مقاله روشی برای کمک به اتخاذ تصمیم های صحیح سرمایه گذاری در تولید توسط یک تولیدکننده ی استراتژیک در فضای بازار برق ارائه می شود. این تولیدکننده در کنار بیشینه کردن سود انتظاری خود، مدیریت ریسک ناشی از عدم قطعیت در عوامل موثر بر سود مورد انتظار خود را نیز دنبال می کند. به منظور بیان رفتار استراتژیک این تولیدکننده، از تابع عرضه و در قالب یک مدل دوسطحی تصادفی دومرحله ای مقید به ریسک استفاده شده است. مسئله ی سطح بالاتر، دربرگیرنده ی تصمیم های سرمایه گذاری و تولید استراتژیک با ریسک مدیریت شده است و مسائل سطح پایین تر، بیان کننده ی تسویه ی بازار حوضچه در شرایط مختلف بهره برداریمی باشند. ماهیت تصادفی مسئله، مربوط به عدم قطعیت های موجود در پیشنهاددهی مقدار و قیمت بارها، سرمایه گذاری رقبا و پیشنهاددهی قیمت آنان است که در قالب سناریوهای مختلف بیان شده اند. برای مدل کردن مدیریت ریسک تولیدکننده ی استراتژیک موردنظر، یک معیار ریسک از نوع مقدار در ریسک شرطی استفاده شده است. سرمایه گذاری به صورت استاتیک بوده و یک سال هدف در آینده همراه با تغییرات بار در قالب بلوک های بار مختلف، درنظر گرفته شده است. کارآمدی این روش با انجام یک مطالعه ی عددی در شبکه ی 24 شینه ی IEEE و ارائه ی نتایج، مورد بررسی قرار گرفته است.
    کلیدواژگان: سرمایه گذاری در تولید، مدیریت ریسک، تولیدکننده ی استراتژیک، تابع عرضه، مدل دوسطحی تصادفی دومرحله ای مقید به ریسک
  • رضا غفارپور، یاشار هاشمی، حبیب الله اعلمی صفحات 11-27
    این مقاله به تدوین راهبرد دفاع غیرعامل چند هدفه در برنامه ریزی مقاوم مشارکت واحد های تولیدی با هدف کاهش آسیب پذیری، تداوم نیرورسانی، افزایش قابلیت اطمینان تولید و ارتقای بازدارندگی پرداخته است. یکی از مهمترین اصول مقابله با تهدیداتخرابکارانه، ملاحظات پدافند غیرعامل چندهدفه در برنامه ریزی و بهره برداری واحدهای تولیدی است. در طرح ارائه شده با ارائه یک مدل جامع چندهدفه مقید به محدودیت های مختلف به برنامه ریزی در مدار قرار گرفتن نیروگاه ها در شرایط اضطراری پرداخته و استراتژی های بهینه جهت تعیین سطح بهینه تولید و روشن خاموش بودن هر نیروگاه در ساعات معین ارائه شده است. اهداف اصلی از تکنیک برنامه ریزی پیشنهادی مینیمم سازی هزینه کل تولید و ماکزیمم سازی معیار پایداری ولتاژ با درنظر گرفتن شاخص های قابلیت اطمینان سیستم مورد نظر است. برای محاسبه معیار قابلیت اطمینان با توجه به احتمال عدم دسترسی متفاوت هر نیروگاه یک روش انعطاف پذیر و موثر مبتنی بر تشخیص و اختصاص وزن ارائه شده است. بواسطه ماهیت چند هدفه روش پیشنهادی، الگوریتم جست و جوی گرانش چندهدفه برای حل مساله استفاده می شود. از دیدگاه تصمیم گیرنده، انتخاب یک حل مابین مجموعه جوابهای پارتوی بدست آمده از الگوریتم جست و جوی گرانش چندهدفه درک و مدیریت سطح بالایی را نیاز دارد. در این مقاله از تکنیک تحلیل چندمعیاره تصمیم گیری فازی برای پیداکردن بهترین حل استفاده می شود.
    کلیدواژگان: تصمیم گیری فازی، احتمال خروج اجباری نیروگاه ها در شرایط اضطراری، برنامه ریزی مشارکت نیروگاه ها
  • حامد بیات، سمیه حسنپور صفحات 29-39
    امروزه قیمت گذاری انتقال یکی از چالش برانگیزترین مباحث در سیستم های قدرت می باشد. انتخاب قیمتی منصفانه که بازگرداننده هزینه های صاحبان شبکه های انتقال باشد و از طرفی برای کاربران سیستم عادلانه باشد نیاز به مطالعه و بررسی های زیادی دارد. در دیدگاه قیمت گذاری ترکیبی، جهت رفع معایب روش های قیمت گذاری و پوشش هزینه های شبکه انتقال، از ترکیب چند روش قیمت گذاری استفاده می شود. در روش پیشنهادی این مقاله شش فاکتور قیمت گذاری مورد نظر، از طرف شرکت کنندگان در بازار( بارها، ژنراتورها و مالک شبکه انتقال) وزن دهی شده و درجه اهمیت این فاکتورها از نظر شرکت کنندگان در بازار با استفاده از روش فرآیند تحلیل سلسله مراتبی (AHP1) سنجیده می شود. سپس با توجه به روش های قیمت گذاری مشخص شده اهمیت فاکتورها در این روش ها توسط نخبگان و خبرگان بخش صنعت و دانشگاه وزن دهی و سنجیده می شوند. در نهایت با توجه به وزن دهی صورت گرفته و اهمیت فاکتورها، قیمت گذاری با استفاده از ترکیبی از روش های پیشنهادی صورت می گیرد که در نهایت امر می تواند موجب رضایت شرکت کنندکان در بازار گردد. روش پیشنهادی ضمن تفکیک سهم هر یک از کاربران(بارها و ژنراتورها) از هزینه های انتقال، بر روی سیستم 24 باسه IEEE پیاده سازی شده است.
    کلیدواژگان: قیمت گذاری انتقال، قیمت گذاری ترکیبی، سیگنال های قیمت گذاری و AHP
  • کاوه نادری، علی حسامی نقشبندی صفحات 41-54
    دراین مقاله الگوریتمی جدید مبتنی بر خوشه بندی طیفی مقید به منظور جزیره بندی کنترل شده سیستم های قدرت ارائه شده است. الگوریتم پیشنهادی توابع هدف اختلال در شارش توان خطوط انتقال و عدم تعادل بار– تولید در جزیره ها را کمینه می کند و به ترتیب منجر به تضمین پایداری گذرا در جزیره ها و انجام حداقل اقدامات لازم در رابطه با بازپیکربندی سیستم انتقال، برنامه ریزی مجدد تولید و حذف بار می گردد. این الگوریتم کلیه فضای حل را جستجو کرده و ضمن امکان سنجی تمامی کاندیداهای طرح جزیره بندی، طرح های عملی را شناسایی و سپس مورد بهینه را گزینش و اجرا می نماید، به علاوه به منظور اجتناب از وقوع جزیره بندی غیر عمدی، قابلیت تشخیص وتفکیک اغتشاشات مهم و غیر مهم را داشته و ضمن ایجاد حداقل تعداد جزیره ها، زمان و هزینه اجرای طرح جزیره بندی را کاهش می دهد. شبیه سازی های زمانی انجام شده بر روی سیستم 39 شینه IEEEدر محیط نرم افزاری MATLAB و به وسیله جعبه ابزار PSTنشان دهنده کارآیی روش پیشنهادی می باشد.
    کلیدواژگان: جزیره بندی کنترل شده، خوشه بندی طیفی مقید، هم نوایی ژنراتورها، اختلال در شارش توان، عدم تعادل بار- تولید، کات ست -های گراف شبکه
  • محمد امین قاسمی، مصطفی پرنیانی صفحات 55-68
    کنترل اولیه فرکانس اولین عملیات کنترلی برای حفظ فرکانس شبکه در مقدار نامی است که از طریق حفظ تعادل بین تولید و مصرف انرژی الکتریکی در شبکه محقق می شود. مشخصه های کنترل اولیه فرکانس شبکه از منظر رفتار دینامیکی و نیازمندی های آن، به ثابت اینرسی شبکه، میزان وابستگی بار به فرکانس و نیز سرعت و تعداد واحدهای مشارکت کننده در کنترل فرکانس و ظرفیت در دسترس آن ها بستگی دارد. آگاهی از مقدار این پارامترها می تواند در بهره برداری و کنترل امن و بهینه شبکه بسیار مفید باشد. در این مقاله سعی شده از طریق داده های واقعی ثبت شده از بروز چندین حادثه بزرگ در شبکه از طریق ثبات های موجود و PMU های جدید نصب شده در شبکه، و با کمک روش محاسباتی و بهینه سازی عددی، پارامترهای ذاتی مذکور شبکه سراسری ایران تعیین شود. نتایج حاصل می تواند کاربردهای مختلفی مخصوصا در کنترل اولیه و ثانویه فرکانس و نیز تخصیص ذخیره اولیه و ثانویه برای شبکه سراسری ایران داشته باشد.
    کلیدواژگان: شبکه سراسری ایران، کنترل اولیه فرکانس، ثابت اینرسی، وابستگی بار به فرکانس، ذخیره اولیه فرکانس
  • عبدالله یونسی، حسین شایقی، عادل اکبری مجد، یاشار هاشمی صفحات 69-77

    هدف از این مقاله استفاده از روش یادگیری تقویتی به منظور تولید سیگنال مکمل برای بهبود عملکرد پایدارساز سیستم قدرت است. یادگیری تقویتی یکی از شاخه های مهم یادگیری ماشین در مبحث هوش مصنوعی بوده و روش کلی حل مسائل فرایند تصمیم گیری مارکو (MDP) است. در این مقاله یک روش کنترلی مبتنی بر یادگیری تقویتی به نامQ-learning ارایه و به منظور بهبود عملکرد پایدار ساز سیستم قدرت سه باند (PSS3B) در یک سیستم قدرت تک ماشینه مورد استفاده قرار گرفته است. بدین منظور ابتدا پارامترهای پایدار ساز سیستم قدرت سه باند تحت نقاط مختلف بهره برداری با بهینه سازی تابع هدف مبتنی بر مقادیر ویژه توسط الگوریتم بهینه سازی جدید KH تنظیم شده و سپس توسط الگوریتم یادگیری تقویتی ارایه شده بر اساس روش Q-learning به صورت بلادرنگ کارایی آن بهبود می یابد. از ویژگی اساسی پایدارساز پیشنهادی مبتنی بر یادگیری تقویتی سادگی و عدم وابستگی آن به مدل سیستم و تغییرات نقاط کار بهره برداری است. برای ارزیابی کارایی پایدار ساز سیستم قدرت سه باند مبتنی بر یادگیری تقویتی پیشنهادی نتایج آن با پایدار ساز سیستم قدرت معمولی و پایدار ساز سیستم قدرت سه باند طراحی شده با الگوریتم KH تحت نقاط کار مختلف با هم مقایسه می شود. نتایج شبیه سازی بر اساس شاخص های عملکردی نشان می دهد که پایدار ساز سیستم قدرت پیشنهاد شده در این مقاله عملکرد بهتری نسبت به دو روش دیگر از لحاظ کاهش زمان نشست و میرا نمودن نوسانات فرکانس پایین دارد.

    کلیدواژگان: پایدار ساز سیستم قدرت سه باند، یادگیری تقویتی، Q-learning
  • رحمن دشتی، محسن قاسمی صفحات 79-90
    اتصال منابع تولید پراکنده به شبکه های توزیع علی رغم مزایایی که برای شبکه دارد باعث غربالی شدن فیدر توزیع از حالت شعاعی می شود. لذا شیوه های مرسوم حفاظت در این شبکه کارآمد نبوده و یافتن محل خطا باوجود آنها می تواند بسیار مشکل باشد. مکان یابی خطای امپدانسی با حضور منابع تولید پراکنده از منظر تامین پایداری و ایمنی سیستم از اهمیت بالایی برخوردار است. در این مقاله یک روش امپدانسی برای فاصله یابی خطا در شبکه توزیع با حضور منابع تولید پراکنده فتوولتاییک ارایه شده است. در این روش جریان و ولتاژ در ابتدای فیدر و محل منابع تولید پراکنده اندازه گیری شده و با استفاده از مدل π خط، مکان خطا محاسبه می گردد. برای این منظور یک شبکه 11 باسه واقعی در نرم افزار MATLAB شبیه سازی شده است و حساسیت روش پیشنهادی در برابر انواع خطاها، مقاومت های مختلف و زاویه های شروع خطای مختلف و توان های مختلف مورد بررسی قرار گرفته است و نتایج حاصله نشان از دقت بالای الگوریتم است.
    کلیدواژگان: شبکه توزیع، مکان یابی خطا، مدل خط متوسط، منابع تولید پراکنده، فتوولتاییک
  • مهدی قاضی زاده احسایی صفحات 91-98
    در این مقاله، روش جدیدی برای تعیین دقیق فاصله ی خطا در خطوط انتقال دارای چند پایانه ارائه شده است. این روش مبتنی بر الگوریتم ژنتیک بوده و از اطلاعات همزمان ثبت شده در پایانه ها استفاده می نماید و دارای دو مرحله می باشد. در مرحله اول، با استفاده از روش مقایسه ای ارائه شده بخشی از خط انتقال که دچار خطا شده تعیین می شود. در مرحله دوم، نیز فاصله دقیق خطا با بکارگیری الگوریتم ژنتیک مشخص می گردد. این روش دارای دقت بالایی نسبت به روش های قبلی که برای خطوط انتقال چند پایانه ای ارائه شده، می باشد زیرا از مدل گسترده ی خط در حوزه زمان که ظرفیت خازنی خط را نیز بطور کامل مدل سازی می کند استفاده می نماید و به دلیل بهره گیری از نمونه های ثبت شده در پایانه ها، هامونیکهای موجود در شکل موج پایانه ها بر عملکرد آن تاثیری ندارد. نتایج شبیه سازی دقت بالای روش پیشنهادی را در مقایسه با روش های قبلی در شرایط مختلف خطا نشان می دهد.
    کلیدواژگان: خطوط انتقال چند پایانه ای، مدل گسترده خط، اطلاعات همزمان، فاصله یابی خطا، حفاظت خط انتقال
  • جواد براتی، عارف درودی صفحات 99-107
    مکانیابی خطا یکی از موضوعات مطرح در شبکه های قدرت است. از طرف دیگر حضور محدودکننده های جریان خطا در شبکه های قدرت رو به افزایش بوده و وجود این نوع تجهیزات در زمان وقوع خطا باعث اختلال در عملکرد سیستم حفاظت شبکه می گردد. این مقاله به بررسی حضور محدودکننده جریان خطا در شبکه و اثر آن بر روش های مکانیابی خطای تک پایانه ای راکتانسی می پردازد. در این روش ها از اطلاعات فازوری ولتاژ و جریان یک پایانه خط انتقال مجهز به تجهیزات اندازه گیری و بدون داشتن داده های پایانه دیگر برای تخمین مکان خطا استفاده می گردد. حضور FCL[i] در زمان وقوع خطا، روش های راکتانسی ارائه شده را ناکارآمد ساخته و سبب عدم دقت دستگاه ها در تعیین محل خطا خواهد شد. در این مقاله جهت بهبود مکانیابی خطا با حضور FCL روشی جدید ارائه و برای ارزیابی، خطا در فواصل مختلف خط انتقال بر روی شبکه شبیه سازی شده اعمال می گردد. این روش به شکل تکراری بوده و از محاسبه امپدانس پایانه دور جهت تخمین جریان خطا و تعیین محل آن استفاده می کند. نتایج شبیه سازی نشان دهنده دقت مطلوب روش ارائه شده است.
    کلیدواژگان: مکانیابی خطا، روش های تک پایانه ای راکتانسی، محدود کننده جریان خطا، تخمین امپدانس منبع پایانه دور
  • مازیار کریمی، حسین کرمی، مصطفی غلامی، هادی خطیب زاده، نیکی مسلمی صفحات 108-117
    امروزه پیش بینی بار کوتاه مدت، یکی از مسایل بسیار مهم در برنامه ریزی سیستم های انرژی بشمار می رود. بهبود دقت در پیش بینی بار موجب کاهش هزینه های ناشی از خطا در پیش بینی و بهینه کردن عملکرد سیستم قدرت می شود. تا کنون روش های متفاوتی جهت پیش بینی بار کوتاه مدت ارائه شده است اما در بین تمامی روش ها، روش روزهای مشابه دارای حجم و زمان محاسباتی بسیار اندکی است. در نتیجه بهبود دقت این روش در پیش بینی بار می تواند بسیار حائز اهمیت باشد. در این مقاله با ارائه شاخصی جهت اولویت بندی انتخاب روزهای مشابه در پیش بینی بار، دقت این روش بهبود داده شده است. در این شاخص، دما و فاصله زمانی روز مشابه با روز هدف، بطور همزمان درنظر گرفته شده است. از طرف دیگر با پیشنهاد بخش بندی کل سیستم قدرت، تاثیر دما در این روش بطور موثرتری اعمال خواهد شد. روش ارایه شده بر روی شبکه قدرت ایران پیاده سازی شده و نسبت به روش کلاسیک روزهای مشابه، باعث کاهش میانگین خطای سالیانه از %1.08 به %1.01 می شود. این روش علاوه بر کاهش 7% از میزان خطا، باعث می شود تعداد روزهای با خطای پیش بینی بیش از حد مجاز، کاهش یابد و در نتیجه قابلیت اطمینان پیش بینی بار افزایش پیدا کند.
    کلیدواژگان: پیش بینی بار کوتاه مدت، روش روزهای مشابه، بار شبکه ایران، بخش بندی سیستم قدرت، اولویت بندی روزهای مشابه
  • محمد محمدی، مهدی امینی صفحات 119-127
    امروزه با توسعه روزافزون منابع مختلف انرژی توزیع شده، مطالعه و بررسی شبکه های قدرت وارد عرصه ی تازه ای شده است. باتوجه به ماهیت اکثریت این نوع منابع انرژی که به شرایط مختلف محیطی وابستگی دارند، عدم قطعیت در شبکه های قدرت گسترش یافته لذا لزوم توجه به آنالیزهای احتمالاتی را ضروری نموده است. در میان روش های مختلف آنالیز احتمالاتی، روش های نقطه ای به دلیل سرعت بالا و همچنین پاسخ نسبتا مناسب همواره مورد توجه محققان بوده اند. یکی از این روش ها که به تازگی در حل مسائل احتمالاتی مطرح شده، استفاده از تبدیل بی بو می باشد. الگوریتم های مبتنی بر تبدیل بی بو ابزارهای قدرتمندی جهت تحلیل مسائل احتمالاتی بوده و مهمترین ویژگی آنها نسبت به روش های نقطه ای متداول، امکان تحلیل مسائل احتمالاتی با متغیرهای وابسته می باشد. در این مقاله استفاده از تبدیل بی بوی کروی در مسائل پخش بار احتمالاتی پیشنهاد شده است. در ادامه ضمن پیاده سازی روش پیشنهادی بر روی یک شبکه قدرت آزمون، عملکرد آن در شرایط مختلف مورد ارزیابی و مقایسه با سایر روش های موجود قرار گرفته است. نتایج حاصل از شبیه سازی ها بیانگر عملکرد مناسب روش مبتنی بر تبدیل بی بوی کروی و سرعت عملکرد بسیار بالای آن در قیاس سایر روش ها می باشد. بنابراین روش تبدیل بی بوی کروی می تواند به عنوان روشی سریع و دقیق در مطالعات پخش بار احتمالاتی خصوصا در شبکه های قدرت بزرگ و پیچیده مورد استفاده قرار گیرد.
    کلیدواژگان: پخش بار احتمالاتی، تبدیل بی بوی کروی
|
  • M. E. Jonooshi, Mohammad Ahmadian, Mohammad Heydarizadeh Pages 1-10
    This paper presents a methodology to assist a strategic producer in making informed decisions on generation investment in power market environment. This producer, facing a number of uncertainties which affect its expected profit, endeavors to maximize its profit and at the same time manages the risk of these uncertainties. In order to present the strategic behavior of the producer, supply function is used through a risk constrained two-stage stochastic bi-level model. The upper-level problem considers risk management of the investment decisions and strategic production actions, and the lower-level problems correspond to pool market clearing under different operating conditions. Uncertainties due to demand quantity and biding, rival investment and rival contribution in the market, are taken into consideration through scenarios. In order to model the risk management of the producer, conditional value at risk is used as a risk term. The investment is static and a single target year is considered with demand variations modeled through a number of blocks. The effectiveness of the proposed methodology is demonstrated by a case study on 24 bus IEEE test system. The results are reported and discussed.
    Keywords: Generation investment, risk management, strategic producer, supply function, risk constrained two-stage stochastic bi-level model
  • R. Ghaffarpour, Y. Hashemi, H. Alami Pages 11-27
    This paper presents codification of multi-objective passive defense in unit commitment, aiming vulnerability reduction, feeding continuity, reliability enhancement, and increasing confronting potency. Consideration of multi-objective passive defense in the operation and planning of generation units is one of the important principles in dealing with military threats. In this work unit commitment in emergency condition has been executed by presenting a comprehensive multi-objective model constrained with different limitations and optimal strategies to determine the optimal level of generation and on/off state of each plant. The main targets of the presented planning technique are minimization of total production cost and maximization of voltage stability index by considering system reliability criterion. With respect to the different inaccessibility probability of each unit, a flexible and effective method based on the identification and weight assignment is proposed to calculate the reliability index. Due to multi-objective behavior of the presented method, multi-objective gravitational search algorithm is used to solve the problem. From a decision-making perspective, choosing a solution from among all the Pareto-optimal solutions obtained by MOGSA requires a high-level decision-making approach. Fuzzy decision-making based on Multiple Attribute technique is applied for finding the best compromise solution in this paper.
    Keywords: Fuzzy decision making, Forced outage probability of power plants in emergency situations, Plants commitment planning
  • H. Bayat, S. Hasanpour Pages 29-39
    Nowadays, transmission pricing is one of the most challenging topics in power systems. Selection a fair price in which emphasizing on returning the cost of transmission networks to owners, and on the other side, would be a fair for users requires considerable study and examination. In transmissions mix approach, a mix of several pricing methods has been used to approach to eliminate the disadvantages of pricing methods and to cover transmission networks costs. In the proposed method of the current study, six pricing parameters have been weighted based on the market participants (loads, generators and the transmission networks’ owner) and measured in terms of the importance of these parameters. Then, based on the specified pricing methods, analytic hierarchy process (AHP1) is used to weight and measure the importance of these parameters by elites and experts in electrical engineering industry and universities. Finally, according to the weighting process and importance of parameters, the pricing is done using a mix of proposed methods which would ultimately satisfy the participants in market. The proposed method with the separation of each user‘s share (loads and generators) from transmission costs has been implemented on IEEE 42 bus system.
    Keywords: Transmission pricing, mix pricing, pricing signals, AHP
  • K. Naderi, A. Hesami Pages 41-54
    In this paper a new algorithm is presented for power systems controlled islanding based on constrained spectral clustering. The proposed algorithm minimizes two objective functions of power flow disruption in transmission lines and generation - demand imbalance in islands to ensure transient stability within islands and to minimize necessary actions in reconfiguration of transmission system, generation rescheduling and load shedding, respectively. The algorithm searches all the solution space and investigates feasibility of all islanding candidates. Then the method identifies and selects practical schemes and finally runs the optimum plan. The proposed strategy is not only able to distinguish between important disturbances from the others and prevents unintentional islanding but also creates a minimum number of islands, reduces the time and cost of islanding plan. The proposed strategy is simulated on IEEE 39-bus test case system using MATLAB and PST toolbox. The results verify the efficacy and validity of the proposed islanding algorithm.
    Keywords: Controlled Islanding, Constrained Spectral Clustering, Generators Coherency, Power Flow Disruption, Generation - Demand Imbalance, Cut – Set of Network Graph
  • M. A. Ghasemi, M. Parniani Pages 55-68
    Primary frequency control is the first control action for keeping grid frequency near nominal value, and is implemented by balancing active power generation and consumption. Dynamic characteristics and requirements of primary frequency control depend on the parameters such as system inertia, load damping, number of participating plants in frequency control and their spinning reserve. Awareness of the value of these parameters is essential for safe and efficient operation and control of the network. In this paper, values of these parameters in the interconnected grid of Iran are calculated through processing real data recorded by PMUs and other recorders during system events. In addition to the formulation and method of calculations, the obtained results can be useful for a variety of applications, particularly in primary and secondary frequency control and allocation of frequency control reserves.
    Keywords: Iran grid, Primary frequency control, System inertia, Load damping, Frequency control reserve
  • A. Younesi, H. Shayeghi, A. Akbari, Y. Hashemi Pages 69-77

    The main purpose of this paper is to develop a supplementary signal using reinforcement learning (RL) to improve the performance of power system stabilizer (PSS). RL is one of the most important issues in the field of artificial intelligence and is the popular method for solving Markov decision procedure (MDP). In this paper, a control method is developed based on Q-learning and used to improve the performance of a three band PSS (PSS3B) in a single machine infinite bus power system (SMIB). For this purpose, first the parameters of PSS3B are optimized using krill heard (KH) algorithm based on system eigenvalues. Then, using the proposed Q-learning method its performance will improve. The fundamental properties of the proposed Q-learning based control method are its simplicity and independency to system model and operational conditions. In order to evaluate the proposed control method, its dynamic response is compared to conventional PSS (CPSS) and PSS3B. According the simulation results, it is evident that, the developed adaptive controller is superb compared to the other methods in the view of settling time and damping low-frequency oscillations.

    Keywords: Three band power system stabilizer, Reinforcement learning, Q-learning
  • R. Dashti, M. Ghasemi Pages 79-90
    In this paper, an improved impedance based method has been proposed for fault location in power distribution network with presence of photovoltaic distributed generation resources. Within this method, current and voltage are measured at the beginning of feeder and at the location of distributed generation resources. The π line model is used for improving the accuracy of the suggested method. To evaluate the accuracy of the proposed method, the modified 11 node test Feeder is simulated in the Matlab software and sensitivity of the suggested method was investigated against the different fault distances fault types, fault resistances and fault inception angles. The results indicate the high accuracy of the algorithm.
    Keywords: distribution network, fault location, π line model, distributed generation resources, photovoltaic
  • M. Ghazizadeh Pages 91-98
    In this paper, a new algorithm has been proposed for determining accurate fault distance on multi-terminal transmission lines. This method is based on genetic algorithm, and uses synchronous data recorded at all terminals, and includes two steps. In the first step, employing a comparing method, the faulty section is identified. In the second step, precise distance of the fault is found utilizing genetic algorithm. This method is more accurate compared to the previously proposed algorithms for multi-terminal transmission lines, Since it utilizes the distributed parameter line model in the time domain which fully models the capacitive characteristic of the line, and also because of employing the recorded samples at the terminals, presented harmonics in the waveforms of the terminals do not influence on the performance of the algorithm. Simulation results show high accuracy of the proposed method compared to the previously algorithms.
    Keywords: Multi-terminal transmission lines, distributed parameter line model, synchronous data, fault location, transmission line protection
  • J. Barati, A. Droudi Pages 99-107
    Fault location is an interesting subject in power grids. On the other hand, the application of fault current limiter (FCL) has been increasing in power network and causes some problems in operation of protection systems. This paper studies the application of FCL in power system and its effect on one-ended simple reactance fault location methods. In these methods, only voltages and currents of transmission line sending-end terminal which equipped with measuring equipment are used to estimate the fault location. Presence of FCL in the time of fault occurrence makes the existing reactance methods inaccurate and causes malfunction of fault location devices. In this paper, a new method has been proposed to improve fault location in transmission lines equipped with FCL. To evaluate the effectiveness of the proposed method, various faults on different locations of transmission lines have been applied to the simulated power grid. This method implies an irritation process to calculate the remote terminal impedance and subsequently, fault current and location. The accuracy and effectiveness of the proposed method have been proved through simulations.
    Keywords: Fault location, One-ended reactance methods, Fault current limiter, Estimated remote source impedance
  • M. Karimi, H. Karami, M. Gholami, H. Khatibzadeh, N. Moslemi Pages 108-117
    Short term load forecasting (STLF) is one of the important issues in the energy management of power systems. Increasing the accuracy of STLF results leads to improving the energy system scheduling and decreasing the operating costs. Different methods have been proposed and applied in the STLF problem such as neural network, fuzzy system, regression-based and neuro-fuzzy methods. This paper investigates the knowledge-based method because of its less computation time and memory compared with other methods. The accuracy of knowledge-based STLF method is improved by proposing a novel priority index for selection of similar days. In this index, temperature similarity and date proximity are simultaneously considered. In order to consider the effect of temperature in STLF more efficiently, the system is partitioned into the smaller regions and the STLF of the whole system is calculated by gathering the STLF of all regions. The proposed method is implemented on a sample real data, Iran’s national power network, to show the advantages of the proposed method compared with Bayesian neural network and locally linear neuro-fuzzy methods in aspects of accuracy and computation time. It is shown that the proposed method decreases yearly mean absolute percentage error (MAPE), and generates more reliable load forecasting.
    Keywords: Short term load forecasting, Knowledge-based method, Iran power system, System partitioning, Priority index for similar day selection
  • M. Mohammadi, M. Amini Pages 119-127
    Today's with the increasing development of distributed energy resources, power system analysis has been entered a new level of attention. Since the majority of these types of energy resources are affected by environmental conditions, the uncertainty in the power system has been expanded; so probabilistic analysis has become more important. Among the various methods of probabilistic analysis, point estimation methods have always been of interest to researchers. Using unscented transformation (UT) is one of these methods which have been introduced recently for probabilistic analysis. UT-based methods are powerful algorithms for probabilistic studies in which correlation between random variables could be considered.
    In this paper, the use of spherical unscented transformation (SUT) in probabilistic load flow (PLF) is proposed. In order to evaluate the method and compare with existing procedures, a test power system is used. Simulation results show the proper performance of the proposed method as well as the higher speed than the existing methods. As a result, the proposed SUT-based PLF algorithm could be used as a fast and accurate method especially in large and complicated power systems.
    Keywords: Probabilistic Load Flow, Spherical Unscented Transformation