فهرست مطالب

روشهای هوشمند در صنعت برق - پیاپی 31 (پای ی ز 1396)
  • پیاپی 31 (پای ی ز 1396)
  • تاریخ انتشار: 1396/09/30
  • تعداد عناوین: 6
|
  • مهدی عبدی، وحید قدس * صفحات 3-12
    با توجه به اینکه تشخیص نقص در تجهیزات الکتریکی باعث جلوگیری از بروز حادثه، خسارت و تلفات می شود، ضرورت ایجاب می کند تا کارهای موثر در تشخیص دادن نقص انجام شود تا بتوانیم خطا را پیش بینی و پیش گیری نماییم. در حال حاضر در سیستم های قدرت نقص های حرارتی توسط ابزار ترموگرافی شناسایی می شود که دارای محدودیت هایی از قبیل نیاز داشتن به تجهیزات گران قیمت ترموگرافی می باشد. در این مقاله، یک روش جدید برای شناسایی نقص در تجهیزات برقی ارائه میشود. در این روش استفاده از مواد ترموکرومیک در سیستم های قدرت پیشنهاد شده است. ترموکرومیک ها نوعی از مواد هوشمند می باشند که به صورت برگشت پذیر رنگشان با دما تغییر می کنند. با توجه به اینکه اغلب نقص ها در تجهیزات باعث تولید حرارت می شوند، در صورتی که مواد ترموکرومیک روی تجهیزات پوشش داده شوند، با افزایش دما در محل نقص، تغییر رنگ حاصل می شود. در این مقاله، تجهیزات الکتریکی با مواد ترموکرومیک پوشش داده شدند. سپس با معرفی ویژگی های نوین مربوط به هیستوگرام در مرحله اول و همچنین DRLBP و شبکه عصبی در مرحله دوم به دو دسته دارای نقص و بدون نقص طبقه بندی شدند. نتایج نشان داد که در روش پیشنهادی با افزایش دما در محل دارای نقص تغییر رنگ مشهود حاصل می شود و شناسایی نقص به سادگی و با دقت بالایی قابل تشخیص است.
    کلیدواژگان: گرمای بیش از حد، اتصالات سست، ترموکرومیک، ترموگرافی، LBP
  • مجتبی میرزایی، محمد امین هنرور * صفحات 13-20
    در این مقاله، یک مقسم توان کوچک با پاسخ فیلتری دوباندی، با استفاده از تشدیدکننده های امپدانس پله ای دو مدی، برای کاربرد WLAN طراحی و شبیه سازی شده است. .تشدیدکننده ی امپدانس پله ای توسط تحلیل مد زوج و فرد مورد بررسی قرار گرفته تا فرکانس های تشدید آن در فرکانس های 4/2 و 2/5 گیگا هرتز و برای کاربرد WLAN تنظیم شوند. همچنین توانسته ایم با معرفی یک روش جدید برای تغذیه تشدید کننده های امپدانس پله ای و با استفاده از تئوری حذف موج، چند صفر انتقال در اطراف فرکانس های تشدید ایجاد کنیم. سپس بخاطر کاهش دادن ابعاد و امکان اجرایی کردن روش تغذیه معرفی شده در ساختار مقسم توان، دو عدد تشدید کننده های امپدانس پله ای به شکل مارپیچی درآمده اند تا در طراحی مقسم توان فیلتری، به کار گرفته شوند. در نهایت به کمک روش های پیشنهادی، مقسم توان فیلتری طراحی شده ، چهار صفر انتقال در اطراف باندهای عبور خود دارد که این امر علاوه بر بهبود گزینش گری فرکانس، ایزولاسیون خارج از باندهای عبور را نیز بالا برده است. مقسم توان فیلتری ارائه شده در این مقاله دارای ابعاد بسیار کوچک λg 14/0 ×λg 15/0 (λg، طول موج هدایت در فرکانس مرکزی باند عبور اول است)، ایزولاسیون بالا بین دهانه های خروجی و عملکرد مناسب در باندهای عبور می باشد.
    کلیدواژگان: مقسم توان فیلتری، چندمدی، تشدیدکننده امپدانس پله ای، چندباندی
  • محمد شهاب گلی، علیرضا نقش * صفحات 21-32
    امروزه از روش های زیادی برای نهان نگاری تصویر دیجیتال به عنوان یک حاشیه امن، جهت حفظ اطلاعات استفاده می شود اما یک حمله کننده می تواند با برش بخشی از تصویر واترمارکشده یا اعمال نویز نمک و فلفل بر روی آن، اطلاعات را از بین ببرد. در سال های اخیر الگوهای زیادی برای مقابله با این حملات مطرح شده که تا حد زیادی اثرات ناشی از این حملات را کاهش می دهد. در این مقاله یک روش جدید برای مقابله با حمله برش و نویز نمک و فلفل معرفی شده است که با استفاده از دو جدول سودوکو صورت می پذیرد. دراین روش تصویر واترمارک با استفاده از دو جدول سودوکو مختلف با حل های متفاوت چیدمان شده و در تصویر میزبان با روش کم اهمیت ترین بیت(LSB) نهاننگاری می گردد. با این روش تصویر واترمارک 81 مرتبه در تصویر میزبان تکرار می شود و دراین صورت، با برش تصویر واترمارک شده یا اعمال نویز فلفل و نمک توسط حمله کننده می توان از نقاط دیگر برای بازسازی تصویر واترمارک استفاده کرد. هر دو سودوکوی استفاده شده در این مقاله سودوکوهای کلاسیک بوده و با این روش، می توان مقاومت تصویر واترمارک در برابر حمله برش تصادفی را به میزان 98.8% و در برابر نویز نمک و فلفل به میزان 80% افزایش داد.
    کلیدواژگان: حمله برش، حوزه مکان، سودوکو، نویز فلفل و نمک، نهان نگاری
  • محمدرضا یوسفی نجف آبادی * صفحات 33-50
    مقطع نگاری القای مغناطیسی یک روش تصویربرداری غیرهجومی و غیرتداخلی از داخل یک جسم هدف، بر اساس انجام اندازه گیری از روی سطح خارجی جسم و بدون تماس الکتریکی با آن است. در این روش با عبور یک جریان متناوب از یک یا چند سیم پیچ تحریک، یک میدان مغناطیسی تحریک در درون جسم مورد نظر ایجاد شده و ولتاژهای القایی در سیم پیچ های گیرنده اندازه گیری می شوند. بازسازی تصویر جسم با استفاده از نتایج حاصل از اندازه گیری، تخمین اولیه ای از ضرایب هدایت الکتریکی نواحی داخلی جسم، حل مسائل پیشرو و معکوس صورت می گیرد. از مقطع نگاری القای مغناطیسی در کاربردهای بالینی، می توان برای تصویربرداری از بافت های مختلف بدن استفاده کرد. مزایای این روش نسبت به سایر روش های مقطع نگاری الکتریکی در کاربردهای بالینی، بی نیازی آن از الکترودهای تماسی و بالاتربودن سطح ایمنی الکتریکی آن هستند. در سوی دیگر، یکی از نیاز های متخصصین صنعت کسب اطلاع از وضعیت داخلی لوله ها، مخزن ها و حفره های حاوی نفت، گاز و مشتقات آن ها است که به طور معمول دسترسی به داخل آن ها بدون قطع فرآیند تولید ممکن نیست. استفاده از مقطع نگاری القای مغناطیسی به عنوان یک روش تصویربرداری غیر مخرب از داخل خطوط لوله های انتقال نفت و گاز برای پایش مواد تشکیل دهنده سیال ها و اندازه گیری جریان و دبی سیال ها نیز در طی سال های اخیر از اهمیت خاصی برخوردار شده و در حال گسترش است. در این مقاله ضمن معرفی مختصر سیستم های ساخته شده مقطع نگاری القای مغناطیسی، مشخصات سیستم های ساخته شده در دو دسته کاربرد صنعتی و بالینی استخراج و مورد بحث و بررسی قرار خواهد گرفت.
    کلیدواژگان: مقطع نگاری القای مغناطیسی، تصویر برداری القای مغناطیسی، مقطع نگاری لوله های نفت و گاز، تصویر برداری غیر مخرب لوله های نفت و گاز و پتروشیمی
  • میلاد صمدی شادلو * صفحات 51-66
    به مجموعه روش هایی که بعد از بروز خطا، موقعیت خطا را با توجه به شرایط قبل و بعد از خطا تشخیص می دهند، الگوریتم های مکان یابی خطا گفته می شود و بخشی که این کار را انجام می دهد، مکان یاب خطا نامیده می شود. در همین رابطه مفاهیمی چون تشخیص خطا و جداسازی آن و تشخیص خطا و سرمنشا آن نیز در سیستم قدرت مطرح شده است. تا کنون روش های مختلفی به منظور تشخیص خطا و سرمنشا آن در بخش های مختلف سیستم قدرت و نیز تجهیزات آن نظیر ترانسفورماتورها، مبدل ها، خطوط هوایی، کابل های زمینی، فیدرها، مدارشکن ها، رله های حفاظتی، ژنراتورها، توربین ها و غیره معرفی شده است که هر کدام در تکمیل کارهای گذشته، روشی جدید و کارآمدتر را پیشنهاد داده اند. در این مقاله، مطالعه جامعی روی روش های تشخص خطا و تعیین سرمنشا آن در سیستم های توزیع برق ارائه شده است. همچنین دسته بندی و روش شناسی تحقیقات صورت گرفته پیرامون این موضوع در مقالات مختلف، بیان شده است. الگوریتم های تشخیص خطا و تعیین مکان خطا از دو دیدگاه کلی تقسیم بندی شده و ویژگی های هر دسته به صورت کامل تشریح شده است.
    کلیدواژگان: تشخیص خطا، تعیین سرمنشا خطا، شبکه های توزیع برق
  • امیر کاظمی زهرانی *، معین پرستگاری صفحات 68-75
    امروزه با توجه به اهمیت ارتقای عملکرد سیستم قدرت از دیدگاه کیفیت توان و پایداری استفاده از ادوات FACTS در شبکه های قدرت، و هماهنگ سازی این ادوات با پایدار سازهای سیستم قدرت مورد توجه قرار گرفته است. با توجه به این مساله، در این مقاله مساله طراحی هماهنگ پارامترهای PSS و SVC در سیستم های قدرت چند ماشینه معرفی گردیده و با روش کوانتوم حل گردیده است. با وجود این که PSS برای میراسازی نوسانات سیگنال کوچک سیستم قدرت طراحی می شود، این وسیله برای میراسازی نوسانات سیگنال بزرگ باید با سایر تجهیزات از جمله SVC به صورت هماهنگ طراحی می شود. لذا برای پایداری بهتر سیستم قدرت در این مقاله پارامترهای PSS و SVC به صورت هماهنگ با استفاده از الگوریتم QEA به دست آمده است. روش بین ارائه شده برای تععین پارامترهای PSS و SVC بر روی سیستم های چهار ماشینه کندور و 39 باس NEW ENGLAND تعیین گردیده است. نتایج شبیه سازی موید برتری روش پیشنهادی نسبت به روش های الگوریتم بهینه ساری ازدحام ذرات و الگویتم بهینه سازی غذایابی باکتریا می باشد.
    کلیدواژگان: الگوریتم تکاملی کوانتوم، پایداری، PSS، SVC
|
  • Mehdi Abdi, Vahid Ghod Pages 3-12
    According to the diagnosis of defects in electrical equipment to prevent accidents, damage and losses, it is necessary to work effectively in identifying defects so that we can predict and prevent errors. Nowadays, thermal defects detect in power systems by thermography. However, there is limitation such as the need to have expensive thermography equipment. In this paper, a new method for detecting defects in the electrical equipment is presented. In this method, the use of thermochromic materials has been suggested in power systems for the first time. Thermochromic is a kind of smart materials, which is returnable with temperature change. Since most of the defects in the equipment produce heat, if the equipment covers with thermochromic material, the color change is obtained with temperature rising. In this paper, the equipment was covered with thermochromic materials. Then, with introducing the novel feature regarding the histogram in the first level and DRLBP in the second level, the equipment was classified into two categories, with defect and without defect, by a neural network. The results showed that with increasing temperature, color changed in the location of defects and defect identification recognized easily and with high accuracy.
    Keywords: Overheating, Loose connections, Thermochromic, Thermography, LBP
  • Mojtaba Mirzaei, Mohammad Amin Honarvar Pages 13-20
    In this article, a compact power divider with dual-band frequency response, designed and simulated using dual-mode stepped impedance resonators (SIRs) for WLAN application. The resonant frequencies of the proposed stepped impedance resonator are investigated using even- and odd-mode analysis for frequency of 2.4 GHz and 5.2 GHz. A new method is presented for feeding the stepped impedance resonators that using the wave cancellation theory to create transmission zeros near the pass bands. Finally, four transmission zeros are generated around the both pass bands to improve the selectivity and out of band isolation. To reducing the circuit size and possibility of the feeding method implementation, two spiral stepped impedance resonators are used to design the filtering power divider. the designed power divider is simulated by HFSS software. The proposed filtering power divider has a miniature size (0.14 λg × 0.15 λg), good isolation between the output ports as well as appropriate operation at the pass bands.
    Keywords: Filtering power divider, multi, mode, stepped impedance resonator, multi, band
  • Mohammad Shahab Goli, Alireza Nsghsh Pages 21-32
    Several methods are exploited to watermark digital images as a safety measure for storing information, but an attacker can destroy the information by cropping a segment of the watermarked image or doing salt and pepper noise. In recent years, numerous schemes were proposed that reduce the impact of such attacks. A new method has been proposed to confront cropping attack and salt and pepper noise that is carried out using two Sudoku tables. In this method, the watermark image is scattered in two Sudoku table layouts with different solutions and is watermarked in the host image with Least Significant Bit(LSB). Using this method, the watermark image is repeated 81 times in the host image, and to this effect the watermark image can be reconstructed using other segments when cropped or salt and pepper noise by the attacker. Both Sudokus used in this paper are in the classic 9x9 form and using this method, resistance to cropping attacks increases up to 98.8% and resistance to salt and pepper noise increase up to 80%
    Keywords: cropping attack, spatial domain, Sudoku, salt, pepper noise, watermarking
  • Mohammad Reza Yousefi * Pages 33-50
    Being a non-contact safe imaging technique, MIT has been an appropriate method for non-invasive and non-destructive industrial and medical imaging. In this imaging method, a primary magnetic field is applied by one or more excitation coils to induce eddy currents in the material to be studied, and then the secondary magnetic field from these eddy currents is detected in sensing coils. Image reconstruction is obtained from estimated electric conductivity coefficients by using measurement data and solutions of forward and inverse problems. MIT is a promising modality for noninvasive medical imaging due to its contactless and nonionizing technology. On the other hand, one of the needs of experts in oil/gas industry is to get information about process inside pipelines and tanks containing oil and gas, which is usually not accessible without disconnecting the process. For this reason, tremendous efforts have been made on measurements and nondestructive tests without physical disconnecting the process. In recent years, applications of process tomography as an imaging non-invasive tool for imaging from inside of pipelines, monitoring and measuring flows have increased. In this Paper, the properties of process and medical tomography systems reviewed.
    Keywords: Magnetic induction tomography, magnetic induction imaging, Oil, gas pipe monitoring, Non, destructive oil, gas, petrochemical pipelines imaging
  • Milad Samady Shadlu * Pages 51-66
    Fault detection and diagnosis algorithms are the methods whose function is determining the fault point in a system according to pre-faulting and post-faulting conditions, and fault detector is a part of system which performs this function. Accordingly, the aspects like fault detection and diagnosis and faulted point isolation have been introduced. Until now many researches have focused on fault detection methods in different parts of power system such as transformers, converters, overhead lines, underground cables, feeders, breakers, protection relays, generators, turbines, etc. , which every one of them has proposed a new and effective method in supplementing of previous works. In this paper, a comprehensive study is done on fault detection and diagnosis in distribution power systems. Also, categorizing and also methodology of previous works in literature is addressed. Fault detection and diagnosis algorithms are divided based on two viewpoints and characteristics and features of each one are described completely.
    Keywords: Fault Detection, Fault Diagnosis, Distribution Power Networks
  • Amir Kazemi Zahrani, Moein Parastegari Pages 68-75
    As to the importance of power system performance in terms of quality, and stability, through flexible AC transmission system (FACTS) devices in power networks and coordinating these devices through power system stabilizers (PSSs) has gained a great acceptance. Accordingly, the problem of coordinated design of PSS and static var compensator (SVC) parameters in multi-machine power systems is introduced and solved through the improved quantum method. In previous studies PSS is designed for damping small-signal oscillations of the power system. To damp large-signal oscillations, PSS should be designed in accordance with other devices like SVC. Therefore to reach overall stability of power system, the Quantum-inspired Evolutionary Algorithm is applied here to determine PSS parameters and SVC in a coordinated manner. This proposed method is applied in determining PSS parameters and SVC of Kundur’s four-machine power systems and the New England 39-bus system. Simulation results reveal the effective performance of this proposed method in comparison with Particle Swarm Optimization (PSO) and Bacteria Foraging Optimization (BFO) methods.
    Keywords: PSS, Quantum, Inspired Evolutionary Algorithm, Stability, SVC