فهرست مطالب

روشهای هوشمند در صنعت برق - پیاپی 30 (تابستان 1396)

فصلنامه روشهای هوشمند در صنعت برق
پیاپی 30 (تابستان 1396)

  • تاریخ انتشار: 1396/07/11
  • تعداد عناوین: 6
|
  • آرمان فتح اللهی* صفحات 3-14
    پایدارسازهای سیستم قدرت (PSSs) به طور معمول برای میراسازی گشتاور ژنراتور سنکرون استفاده می شوند تا به وسیله ی تولید سیگنال های کنترل تکمیلی برای سیستم تحریک ژنراتور، این نوسانات را کاهش دهند.
    در این مقاله به منظور میراسازی نوسانات الکترومکانیکی و غلبه بر مشکلات حاصل از تقریب خطی سیستم غیرخطی که پایداری سیستم را در یک همسایگی از شرایط تعادل محدود میکند، از یک پایدارساز سیستم قدرت غیرخطی مبنی بر تئوری کنترل سینرجتیک و کنترل کننده خازن سری کنترل شده با تریستور (TCSC) به طور همزمان استفاده شده است. ترکیب سینرجتیک پایدارساز سیستم قدرت کاملا بر اساس یک مدل غیرخطی ساده شده ی سیستم ارائه می گردد. برای بررسی تاثیرگذاری همزمان این کنترل کننده ها شبیه سازی در سیستم های قدرت تک ماشینه و چند ماشینه و تحت اغتشاشات مختلف مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که عملکرد همزمان TCSC و پایدارساز سیستم قدرت سینرجتیک (SPSS) ظرفیت بسیار بالایی را برای میرایی نوسانات و بهبود پایداری در مقایسه با پایدارساز سیستم قدرت سینرجتیک و سیستم قدرت مجهز به PSS مرسوم تنظیم شده با الگوریتم ژنتیک (GAPSS) در هر سیستم قدرت دینامیکی غیرخطی از خود نشان می دهد.
    کلیدواژگان: پایدارساز سیستم قدرت بهینه شده با الگوریتم ژنتیک (GAPSS)، پایدارساز سیستم قدرت سینرجتیک (SPSS)، تریستور کنترل شده با خازن سری (TCSC)، پایداری، کنترل سینرجتیک
  • نفیسه صادقی، روح الله آقاجانی* صفحات 15-22
    شبکه رله شناختی طرحی برای حذف مشکل محدودیت طیفی و گسترش محدوده ارسال در مخابرات بی سیم می باشد. این راهبرد اجازه می دهد که کاربران ثانویه از یک باند فرکانسی، که به شبکه اولیه اختصاص داده شده، استفاده کنند. در این شبکه از یک رله برای گسترش محدوده ارسال و بهبود احتمال خاموشی استفاده می شود. در صورت عدم مدیریت صحیح بر توان ارسالی، ممکن است هر یک از کاربران اولیه و ثانویه سبب ایجاد تداخل در ارسال اطلاعات یکدیگر گردند. در این مقاله علاوه بر در نظر گرفتن شرط عدم ایجاد تداخل بر کاربران اولیه از طرف کاربران ثانویه، برای داشتن یک مدل نزدیک به واقعیت اثر تداخل کاربران اولیه بر گره رله ثانویه در نظر گرفته شده است. این پیوند تداخلی در عمل موجب افزایش احتمال خاموشی کاربران ثانویه می شود. هدف این مقاله نشان دادن تاثیر تداخل ناشی از کاربران اولیه بر روی صحت ارسال اطلاعات و به خصوص احتمال خاموشی در شبکه رله مبتنی بر شناخت می باشد.
    کلیدواژگان: رله شناخت، احتمال خاموشی، تداخل اولیه
  • فرزاد حاجی محمدی، بهادر فانی* صفحات 23-32
    استفاده از تولیدات پراکنده فتوولتاییک در سیستم توزیع باعث بهبود پروفایل ولتاژ شبکه، بهبود کیفیت توان و... می گردد. اما از طرف باعث ایجاد عدم هماهنگی حفاظتی بین فیوز و ریکلوزر می شود. در این مقاله یک روش تطبیقی به منظور حفظ هماهنگی فیوز - ریکلوزر ارائه شده است. این روش بر اساس اصلاح تطبیقی منحنی عملکرد سریع ریکلوزر متناسب با نسبت حداکثر خطای عبوری از فیوز شاخه خطا به ریکلوزر ابتدای خط می باشد. به کمک روش ارائه شده در لحظه وقوع خطا متناسب با ضریب نفوذ منابع فتوولتاییک، شاخص هماهنگی زمانی تعیین می گردد و سپس بر اساس این شاخص، ضریب تنظیم زمانی عملکرد سریع ریکلوزر به صورت تطبیقی اصلاح می شود و در نهایت زمان جدید زمان قطع ریکلوزر به منظور حفظ فیوز در این شرایط محاسبه می گردد. نتایج شبیه سازی بیانگر توانایی روش ارائه شده پیشنهادی در سناریو های متفاوت خطا، تغییرات ضریب نفوذ منابع فتوولتاییک و مقاومت های خطای متفاوت می باشد.
    کلیدواژگان: سیستم های توزیع، هماهنگی تطبیقی فیوز و ریکلوزر، منابع فتوولتاییک
  • سامان جعفری، آیدا اسماعیلیان مارنانی* صفحات 33-44
    با ظهور فیبرنوری و ارزان شدن قطعات مربوطه، گرایش به سمت استفاده از سنسورهای فیبرنوری به وجود آمد. خمیدگی یکی از پارامترهای مطلوب است که با اندازه گیری آن توسط سنسورهای فیبرنوری می توان حالت سیستم های مکانیکی را تعیین کرد. چون سنسورهای خمش مبتنی بر فیبر نوری و به خصوص توری براگ فیبری، فارغ از بسیاری از مشکلات سنسورهای مقاومتی می باشد، تحقیقات به سمت این نوع سنسورها رفته است. لیکن افزایش دقت چالش مهم تحقیقات پیش رو است. در این مقاله، هدف شبیه سازی یک نمونه از این سنسورها است به طوری که تا حد ممکن دقت اندازه گیری افزایش یابد. در این راستا با شبیه سازی و بررسی خمیدگی توری براگ فیبری، تغییرات مشخصه انعکاسی و انتقالی آن نسبت به خمش در مدهای TE و TM رصد می گردد. برای این منظور با بدست آوردن تعداد قله های تشدید و فاصله بین آن ها در مدهای TE و TM، می توان شعاع انحنای خمش در فیبرنوری را تعیین کرد. این روش نسبت به روش های قبلی که با اندازه گیری طول موج برگشتی، مقدار خمش را اندازه گیری کرده اند، دقت بهتری دارد. زیرا تغییرات تعداد قله های تشدید و فاصله بین آن ها به ازای تغییرات خمش ثابت، بیشتر از تغییرات طول موج برگشتی در توری براگ فیبری است.
    کلیدواژگان: سنسور توری براگ فیبری، سنسور خمش، شرط براگ، تزویج
  • مهدی بیگدلی*، داود عزیزیان، محمد جمادی صفحات 45-54
    امروزه بیش ترین میزان مصرف انرژی در صنعت مربوط به موتور های القایی است. بنابراین تعیین بازده موتورهای القایی به منظور انجام اقدامات پیشگیرانه، عملیات تعمیر و نگهداری و درنهایت جایگزینی آن ها با موتورهای راندمان بالا از اهمیت ویژه ای برخوردار است. این مقاله روشی کارآمد مبتنی بر الگوریتم زنبورعسل اصلاح شده برای تخمین بازده موتور القایی ارائه می کند. مهم ترین مزیت روش ارائه شده، تعیین راندمان موتور القایی بدون انجام هرگونه آزمایش تهاجمی است و یک روش بدون مزاحمت و با دقت بالا را ارائه می دهد. برای اثبات قابلیت های روش پیشنهادی، نتایج آن با سایر الگوریتم های بهینه سازی هوشمند مقایسه شده اند. پس از تخمین راندمان، یکی از کاربردهای مهم تخمین راندمان که جایگزینی موتور راندمان بالا به جای موتور راندمان معمولی می باشد، تشریح و در مورد میزان صرفه جویی در مصرف انرژی به واسطه دانستن راندمان موتور القایی، بحث می شود. نتایج حاصل از محاسبه میزان صرفه جویی انرژی نشان می دهد که در صورت جایگزینی موتور استاندارد در حال کار با یک موتور پربازده، صرفه جویی قابل توجهی در مصرف انرژی صورت خواهد گرفت.
    کلیدواژگان: الگوریتم زنبورعسل اصلاح شده، اندازه گیری، تخمین بازده، صرفه جویی در مصرف انرژی، موتور القایی
  • غلامرضا اقاجانی*، داور میرعباسی، بهروز الفی، هادی سید حاتمی صفحات 55-70
    در این مقاله خطای حاصل از پیش بینی سرعت باد و تابش خورشید به وسیله توابع چگالی احتمال مدل سازی شده و یک مدل برنامه ریزی احتمالاتی به منظور بهینه سازی عملکرد ریزشبکه هوشمند در کوتاه مدت جهت حداقل سازی هزینه بهره برداری و آلایندگی با حضور منابع تجدیدپذیر پیشنهاد می شود. بطوریکه در آن استفاده از برنامه های پاسخگویی بار که توسط شرکت کنندگان خانگی، تجاری و صنعتی صورت می گیرد، جهت پوشش عدم قطعیت توان تولیدی حاصل از منابع تجدیدپذیر پیشنهاد می شود. جهت اجرای برنامه های پاسخگویی بار از روش پرداخت تشویقی به صورت بسته های پیشنهادی قیمت و میزان انرژی که به وسیله فراهم کنندگان پاسخ گویی بار جمع آوری می شود، پیشنهاد گردیده است. نتایج شبیه سازی در سه حالت مختلف برای بهینه سازی هزینه بهره برداری و آلایندگی با مشارکت و عدم مشارکت بارهای پاسخ گو در نظر گرفته شده است. برای حل مساله پیشنهادی روش چندهدفه حرکت ازدحام ذرات پیشنهاد شده است؛ بطوریکه سیستم مرتب سازی غیرخطی و مکانیزم فازی برای تعیین بهترین پاسخ با توجه به مجموعه پاسخ های حاصل از فضای پارتو توصیه می گردد. جهت راست آزمایی، مدل پیشنهادی بر روی یک ریزشبکه هوشمند نمونه بکار برده شده و نتایج عددی حاصل به طور واضح نشان دهنده تاثیر مدیریت سمت تقاضا در کاهش اثر عدم قطعیت حاصل از توان تولیدی و پیش بینی شده توربین بادی و سلول خورشیدی می باشد.
    کلیدواژگان: ریز شبکه هوشمند، منابع تجدیدپذیر، مدیریت سمت مصرف، بهره برداری چندهدفه
|
  • Arman Fattollahi * Pages 3-14
    Power system stabilizers (PSSs) are usually utilized for damping synchronous generator torque in order to reduce these oscillations by producing complementary control signals for the generator excitation system.
    In this study, we used a non-linear power system stabilizer based on synergetic control theory and a thyristor-controller series capacitor (TCSC) simultaneously in order to damp electromechanical oscillations and overcome the problems of linear approximation in a non-linear system which limits system stability in a neighborhood of equilibrium. The proposed synergetic combination of power system stabilizers is completely based on a simplified non-linear model of the system. In order to examine the simultaneous effect of these controllers, we investigated the simulation in single- and multi-machine power systems under various turbulences. Simulation results indicated that the simultaneous performance of TCSC and the synergetic power system stabilizer (SPSS) show a high capacity for damping oscillations and improving stability as compared with SPSS and PSS tuned with genetic algorithm (GAPSS) in any non-linear dynamic power system.
    Keywords: power system stabilizer tuned with genetic algorithm (GAPSS), synergetic power system stabilizer (SPSS), thyristor-controller series capacitor (TCSC), Stability, synergetic control
  • Nafiseh Sadeghi, Rouhollah Aghajani * Pages 15-22
    Cognitive Relay network is a plan to remove some problem such as the limited Coverage and limited spectrum. This strategy permit secondary users to use a frequency band( spectrum), which is dedicated to the primary users. The secondary networks employ a relay node to extend the communication range. Also the relay using to improve the outage probability of the network.For coexisting between primary and secondary network, it is necessary that the secondary network control the transmit power in their networks. Primary and secondary users have interference effect on each other. In this paper we consider both interference. In addition to the provision on the transmit power of the secondary users We consider the effect of the interference cause by primary user on secondary network. The aim is to show the effects of interference caused by primary users on the correct information and the outage probability in the cognitive relay network.
    Keywords: cognitive relay, Outage probability, interference from primary
  • Farzad Hajimohammadi, Bahador Fani * Pages 23-32
    Employment of photovoltaic (PV) distributed Generation in the distribution system, leads to improvement of network voltage profile and power quality. On the other hand, it cause miscoordination between fuses and recloser. In this paper an adaptive method is presented to maintain coordination between fuse and recloser. This method is based on a modification of fast operation curve of recloser, proportional to the lateral fuse maximum fault current to recloser current which is located at the beginning of the feeder. Simulation results show the performance of the proposed methods for different fault scenarios, variation of PV penetration and different fault resistance. Based on the presented method, proportional to PVs penetration the protection coordination index (PCI) determined in fault period. Then, according to this index, time dial setting (TDS) of recloser fast operation modified adaptively. Finally, new recloser trip time calculated in this conditions for fuse saving. Simulation results show the performance of the proposed methods for different fault scenarios, variation of PV penetration and different fault resistance.
    Keywords: Distribution system_Adaptive coordination of fuse – recloser_photovoltaic resource
  • Saman Jafari, Aida Esmaeilian-Marnani * Pages 33-44
    After the advent of optical fibers and cheap respective parts, using fiber optic sensors flourished. Bending is one of the significant parameters by measuring which, using optical fiber sensors, mechanical system mode can be set. Advantages of the fiber optic sensors, especially fiber Bragg grating sensors, that are free from many of resistive sensor problems, attracted researchers to focus on bending sensors based on optical fibers. However, uncertainty is still a major challenge for developing such sensors. In this article, one fiber optic bending sensor is simulated attempting to increase accuracy. First, bending in fiber Bragg grating is simulated, observing characteristic changes of reflection and transmission in TE and TM modes according to bending. Then, the number of resonance peaks and related distance, in TE and TM modes, is employed to determine the radius of curvature. This method in comparison to previous methods based on the return wavelength measurement, is more accurate. Because the number of resonance peak and related distance changes versus bending changes is more than those of return wavelength changes.
    Keywords: Fiber Bragg Grating Sensor, Bending Sensor, Bragg Condition, Coupling
  • Mehdi Bigdeli *, Davood Azizian, Mohammad Jamadi Pages 45-54
    Today, most energy consumption in industry is related to induction motors. Evaluation of induction motor’s efficiency is an important issue for life estimation, extend the life and energy saving managements. Using the estimated efficiency of the induction motor, its performance can be judged and replacing the existing low efficiency motor by a high efficiency motor could be decided. In this paper, a novel and efficient method based on Modified Artificial Bee Colony (MABC) Algorithm is presented for efficiency estimation in the induction motors. The main advantage of the proposed method is efficiency evaluation of induction motor without any intrusive test. In order to demonstrate the capabilities of the proposed method, a comparison with other intelligent optimization algorithms is performed. Then, one of the important applications of efficiency estimation, which replaces the high efficiency induction motors instead of conventional motors, is discussed. The results of the calculation of energy savings show that if a standard motor is replaced with a high efficiency motor, energy savings will be significant.
    Keywords: Efficiency Estimation, Energy Saving, Induction Motor, Measurement, Modified Artificial Bee Colony (MABC) Algorithm
  • Gholamreza Aghajani *, Davar Mirabbasi, Behrooz Alfi, Hadi Seyyed Hatami Pages 55-70
    In this study, a stochastic programming model is proposed to optimize the performance of a smart micro-grid in a short term to minimize operating costs and emissions with renewable sources. In order to achieve an accurate model, the use of a probability density function to predict the wind speed and solar irradiance is proposed. On the other hand, in order to resolve the power produced from the wind and the solar renewable uncertainty of sources, the use of demand response programs with the participation of residential, commercial and industrial consumers is proposed. In this paper, we recommend the use of incentive-based payments as price offer packages in order to implement demand response programs. Results of the simulation are considered in three different cases for the optimization of operational costs and emissions with/without the involvement of demand response. The multi-objective particle swarm optimization method is utilized to solve this problem. In order to validate the proposed model, it is employed on a sample smart micro-grid, and the obtained numerical results clearly indicate the impact of demand side management on reducing the effect of uncertainty induced by the predicted power generation using wind turbines and solar cells.
    Keywords: Smart microgrid, Renewable generation, Demand side management, Demand response program