فهرست مطالب

نشریه عصر برق
پیاپی 9 (تابستان 1397)

  • تاریخ انتشار: 1397/05/08
  • تعداد عناوین: 8
|
  • فرزان رشیدی صفحات 3-10
    مصرف روزافزون انرژی الکتریکی به همراه مسائل اقتصادی و زیست محیطی ناشی از گسترش سیستم های قدرت، سبب شده است که شبکه های قدرت با حداکثر ظرفیت و بسیار نزدیک به حاشیه پایداری خود مورد بهره برداری قرار گیرند. این امر موجب کاهش حاشیه امنیت سیستمهای قدرت در مقابل انواع ناپایداری ها شده و احتمال فروپاشی شبکه را در اثر بروز حوادث مختلف تقویت نموده است. از این رو حفاظت از شبکه های قدرت برای حفظ پایداری در مقابله با پیشامدهای مختلف از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است. یکی از موارد ناپایداری سیستم های قدرت که می تواند منجر به فروپاشی های متعدد شبکه نیز گردد، برهم خوردن ناگهانی تعادل بین توان اکتیو تولیدی و مصرفی و درنتیجه فروپاشی فرکانسی شبکه می باشد. در این میان طرح حفاظتی حذف بار برای مقابله با ناپایداری فرکانسی می تواند ابزاری موثر و کارآمد برای جلوگیری از بروز چنین حوادثی باشد. در این مقاله، یک روش کاربردی مبتنی بر افت فرکانس، برای تعیین مقدار بارزدایی زیر فرکانس می شود. سپس به کمک نرم افزار PSS/E عملکرد آن بر روی شبکه جنوب شرق ایران شبیه سازی شده و به کمک نرم افزار MATLABداده های حاصل از شبیه سازی،آنالیزخواهد شد. نتایج شبیه سازی ها نشان می دهند که طرح پیشنهادی می تواند به نحو بسیار موثری از فروپاشی کامل شبکه در صورت بروز حوادث ترکیبی و اغتشاشات ساده، متوسط و شدید جلوگیری کند.
    کلیدواژگان: بارزدایی زیر فرکانس، افت فرکانس، عدم تعادل بین توان مکانیکی و مصرف، شبکه قدرت، حاشیه پایداری
  • علی کارساز صفحات 11-18
    روشی جدید بر اساس تبدیل ماتریس کواریانس خطا از دستگاه مختصات قطبی به کارتزین برای مساله ردیابی اهداف با مانور بالا ارائه گردیده است. با استفاده از این تبدیل، فیلتر کالمن خطی استاندارد می تواند برای دسته مسائلی که ردیابی اهداف با مانور در مختصات قطبی و بر اساس دریافت پارامترهای فاصله و سمت انجام می گیرد ومعادله مشاهده آنها غیر خطی است، بکار گرفته شود. این مقاله سعی دارد رابطه ای بین کواریانس نویز اندازه گیری شده در دستگاه مختصات قطبی و کواریانس نویز اندازه گیری شده در مختصات کارتزین را برقرار کند. افزایش دقت تخمین پارامترهای هدف، و نیز سادگی پیاده سازی از جمله مزایای این تبدیل در مقایسه با روش های فیلتر کالمن توسعه یافته و فیلتر کالمن بی بواست. اجرای برنامه ردیابی هدف با در نظر گرفتن بازه وسیعی از سناریوهای هدف بر اساس روش تکرار مونت کارلو برتری روش پیشنهادی را نسبت به دو روش مرسوم نشان می دهد.
    کلیدواژگان: ردیابی اهداف با مانور، روش نویز معادل، تبدیل مختصاتی نویز اندازه گیری، فیلتر کالمن EKF، فیلتر کالمنUKF
  • راضیه فرازکیش صفحات 19-23
    نانوربات یک سیستم رباتیک کنترل شده در مقیاس نانو (10-9) است. این ریزربات دارای ویژگی هایی هم چون قابلیت استفاده در فضاهای کوچک با انعطاف پذیری بالا، قابلیت تابع پذیری بالا و سازگار در شرایط مختلف می باشد. تکنولوژی نانورباتیک آن چنان سریع درحال پیشرفت است که به زودی زندگی انسان ها را به طور کلی دگرگون خواهد کرد؛این تغییرات با استفاده از طراحی نانوربات های زیستی است که در بدن انسان قرار گرفته و نقش محافظ و یا درمان گر را ایفا می کنند. این ریزماشین های هوشمند قادرند چندین نسخه از خودشان تهیه کنند و جایگزین بافت های فرسوده و آسیب دیده نمایند. امروزه فناوری طراحی و ساخت نانوربات، به دلیل گستردگی کاربردهایی که در حوزه های مختلف علمی هم چون پزشکی، زیست فناوری، مکانیک، الکترونیک، سیستم های فیزیکی و سیستم های ارتباطی دارد، مورد توجه بسیاری از دانشمندان و صنایع مختلف قرار گرفته است. در حال حاضر، طراحی و ساخت نانوربات زیستی در زمینه پزشکی، سلامت و داروسازی بیش از سایر حوزه ها مورد توجه است و طی چند سال گذشته نیز پیشرفت های زیادی داشته است. اما، ساخت این ریزربات ها به دلیل پیچیدگی های بدن انسان به طوری که قادر به حرکت در میان سرخرگ ها و شریان های بدن و بررسی و شناسایی بیماری ها باشد، به تحقیقات بیشتری نیاز دارد. در این مقاله به بررسی طراحی و مشخصه سازی نانوربات های زیستی می پردازیم که به طور گسترده برای شناسایی و درمان بسیاری از بیماری ها به کار می روند.
    کلیدواژگان: ادوات نانو، طراحی سیستم های نانورباتیک، نانوربات های زیستی
  • شورانگیز شمس شمس آباد فراهانی ، سیاوش فخیمی درخشان صفحات 24-28
    مساله کنترل ازدحام، یک مساله بسیار مهم در شبکه های مخابراتی است و با رشد نیاز به پهنای باند، بار، اندازه و ارتباط شبکه ها بایکدیگر، بر اهمیت آن افزوده شده است. این مساله نیاز به طراحی شبکه ها با الگوریتم های کنترل ازدحام مناسب را بخصوص برای شبکه های سنسوری بی سیم نشان می دهد. در این مقاله به بررسی اجمالی روش های کنترل ازدحام موجود در شبکه های سنسوری بی سیم باتوجه به اطلاع رسانی ازدحام، ردیابی ازدحام و اجتناب از ازدحام می پردازیم.
    کلیدواژگان: اجتناب از ازدحام، اطلاع رسانی ازدحام، ردیابی ازدحام، شبکه های سنسوری بی سیم، کنترل ازدحام
  • بیتا فلاحی ، مهدی توکلی افشاری صفحات 29-36
    در این مقاله، کاربرد رویتگرها در انجام عملیات پزشکی که با همکاری ربات ها انجام می شود مورد بررسی قرار می گیرد. در این گونه عملیات، همکاری همزمان ربات با پزشک و یا جراح باعث افزایش دقت و بهره وری بالاتر عملیات می شود. با در نظر گرفتن توانایی رویتگرها در فراهم کردن اطلاعات در مورد ابزار جراحی، بافت مورد جراحی و تراکنش بین این دو، می توان رویتگرها را به عنوان جایگزینی برای حسگرها در انجام عملیات پزشکی در نظر گرفت. این مقاله بررسی اجمالی در مورد کاربرد رویتگرها در تخمین موقعیت ابزار پزشکی، حرکت و تغییر شکل بافت و همچنین نیروهای تراکنش بین بافت و ابزار را ارائه می دهد. از چالش های اصلی در طراحی رویتگر در انجام عملیات پزشکی می توان به تضمین امنیت و بهره وری وعدم دسترسی به مدل دقیق بافت اشاره کرد. با توجه به گستردگی کاربرد ربات های پزشکی، مطالعه در این زمینه بسیار مورد توجه قرار گرفته است.
    کلیدواژگان: ربات دستیار، تخمین، رویتگر
  • مهدی جمالی ، علی توفیقی صفحات 39-44
    سیستم های خورشیدی که تاکنون در ایران ساخته شده است معمولا راندمان مورد انتظار را برآورده نمی کند. عدم بهره وری مناسب در نیروگاه های خورشیدی عمدتا به دلیل طراحی نامناسب و عدم استفاده از نرم افزارهای موجود در این حوزه است. در این پژوهش یک سیستم فتوولتائیک متصل به شبکه با ظرفیت 5 کیلووات واقع در شرکت توزیع نیروی برق تهران (منطقه برق تهرانپارس) از نظر فنی و اقتصادی مورد بررسی قرار گرفته و پارامترهای تاثیرگذار بر میزان تولید نیروگاه مطالعه و راهکارهای عملی جهت افزایش راندمان نیروگاه ارائه شده است. جهت شبیه سازی، طراحی و آنالیز فنی نیروگاه از نرم افزار PVsyst استفاده شده است. اطلاعات سایت خورشیدی منصوبه نیز از سیستم مانیتورینگ نیروگاه استخراج شده و با نتایج حاصل از شبیه سازی ها مقایسه شده و مورد تجزیه تحلیل قرار گرفته است.
    کلیدواژگان: انرژی خورشیدی، فتوولتائیک، بررسی فنی اقتصادی، PVsyst
  • حمید رادمنش ، سید یحیی دهقانی، رضا شریفی صفحات 45-53
    در این مقاله از روش بهینه سازی جدیدی که با الهام از الگوریتم حرکت خفاش ها مبتنی بر انعکاس صدا ارائه شده برای پیدا کردن زوایای آتش در اینورترهای چند سطحی منبع ولتاژ به منظور کاهش مقدار اعوجاج کلی هارمونیک (THD) استفاده شده است. در روش ارائه شده زوایا باید طوری محاسبه شوند که دامنه ولتاژ فرکانس اصلی موردنیاز را تولید نموده و در همین حال مقدار THD خروجی پایین باشد. این روش می تواند برای اینورتر چند سطحی همراه با هر تعداد از طبقه ها به کار رود. در این مقاله از نرم افزارMATLAB برای شبیه سازی اینورتر 7 سطحی استفاده شده است و زوایای کلید زنی بهینه به صورت آفلاین محاسبه شده و نهایتا نتایج به دست آمده روی یک DSTATCOM پیاده شده است. نتایج به دست آمده با نتایج الگوریتم زنبورعسل که دریکی از مقالات معتبر ارائه شده است مقایسه شده و صحت عملکرد الگوریتم پیشنهادی را تایید می کند.
    کلیدواژگان: الگوریتم خفاش، اینورترهای چند سطحی، محتوای هارمونیکی کل، فرکانس اصلی
  • علیرضا امیری تبار ، رقیه گوگ ساز قوچانی، مجید زندی صفحات 54-59
    وجود مشکل های جهانی ناشی از استفاده سوخت های فسیلی و تلاش برای یافتن روش های جایگزین تامین انرژی بشر از یک سوی و وجود انرژی فراوان و نهفته در مواد دورریختنی و فاضلاب از سوی دیگر، استفاده از فاضلاب به عنوان یک منبع انرژی را عملی مقرون به صرفه و مفید به لحاظ زیست محیطی قلمداد می کند. از طرفی استفاده مجدد از آب در چرخه بازیاب مجدد پساب هابه صورت موضعی، بخشی از راه کارهای منطقی جهت مقابله با چالش جهانی نیازمندی آب در جامعه بشری می باشد. بازیاب مجدد فاضلاب و برگشت آب در سیکل مصرف نیازمند انرژی زیادی می‎باشد. استفاده از پیل های سوختی میکروبی به عنوان راه حلی در این مسیر قابل بررسی است. در تصفیه پساب به صورت موضعی و با استفاده از این نوع پیل های سوختی، امکان تولید انرژی مورد نیاز سیستم نیز فراهم می گردد.
    کلیدواژگان: پیل سوختی میکروبی، وتلند، تولید برق، تصفیه فاضلاب موضعی، مدل سازی، شبیه سازی، غشا
|
  • Farzan Rashidi Pages 3-10
    The increasing consumption of electrical energy along with economic and environmental issues arising from the development of power systems cause to operation of power networks with full capacity and close to stability margin. This would reduce the safety margin against various instabilities and possible collapse of power system in the network. The protection of power systems to maintain stability in the face of various events is very important. One of the instability of power systems, which can lead to network collapses, the sudden disruption of the balance between production and consumption that is leads to collapse of the grid frequency. Among, load shedding can be an effective way to prevent the frequency instability. In this paper is proposed a practical approach based on the frequency drop to determine total load shedding (TLS). The performance of proposed method is implemented on Iran South East network using PSS/E and the obtained data are analyzed by MATLAB software. The simulation results show that the proposed scheme could be a very effective way to prevent the network collapse in case of simple, moderate and severe disturbances.
    Keywords: Under frequency load shedding, stability margin, frequency drop, imbalance
  • Ali Karsaz Pages 11-18
    An innovation technique is presented to transform the maneuvering target tracking problems from Polar coordinates to Cartesian coordinates, therefore a standard linearKalman filter can be easily applied to them. Extended Kalman filter and unscented Kalman filter are two conventional methodologies for nonlinear estimation. In this paper a new relation between measurement noise covariance in sensor coordinates and the measurement noise covariance in Cartesian coordinates for Kalmanfilter implementation is proposed.In addition the proposed technique is based on the well-known equivalent noise approaches. The simplicity of implementation and target tracking improvement with computation effort reduction, are three important advantages of the new approach comparing with extended Kalman filter and unscented Kalman filter. Simulation results show this modified filter can predict target parameters more effectively and accurately than EKF and UKF
    Keywords: High maneuveringtarget tracking, Equivalent noise method, Measurement noise transform, UKF, EKF
  • Raziyeh Faraz kish Pages 19-23
    Nanorabot is a nano-controlled robotic system.This tiny robot has features such as the ability to use in small spaces with high flexibility, high responsiveness and adaptability in a variety of situations. Nanorobotic is so fast-paced that it will soon change human’s life; these changes are based on the design of biological nanorobos that are located in the human body and play the role of protector or therapist.This tiny intelligent machines can produce multiple copies of themselves and replace worn and damaged their tissues.Today, the technology of designing and manufacturing nano-robots has attracted many scientists and industries due to the wide range of applications in various fields of science such as medicine, biotechnology, mechanics, electronics, physical systems and communication systems.Nowadays, the design and manufacturing of biological nanorobots in the field of medicine, health and pharmacy is more than other areas and has been making a lot of progress over the past few years.However, the construction of these tiny robots requires more research because of the complexity of the human body, which is able to move through the arteries of the body and to investigate and identify diseases.In this article, we study the design and characterization of biological nanorobots that are widely used to identify and treat many diseases
    Keywords: Nano devices, Nanorobotic systems design, Bio-nanorobots
  • Shorangiz Shams Shamsabad Farahani , Siavash FakhimiDerakhshan Pages 24-28
    Congestion control is an important issue in telecommunication networks, and with the growing need of bandwidth, load, size and network connections, its importance is increasing. This issue requires the design of networks with appropriate congestion control algorithms, especially for wireless sensor networks. This paper outlines the congestion control methods available in wireless sensor networks in terms of congestion notification, congestion detection, and congestion avoidance.
    Keywords: Congestion control, wireless sensor networks, congestion notifcation, congestion avoidance, congestion detection
  • Bita Fallahi , Mahdi Tavakkoli afshari Pages 29-36
    This paper presents the applications of observersin robot-assisted medical procedures, in whichrobotic manipulators act in collaboration with surgeonsor therapists to improve the efficiency and accuracy ofthe interventions. Observers can be considered as replacementsfor sensors to provide the surgeon and/or therobots with information about the tissue, surgical tools,and their interaction. This paper provides an overviewof the observation methods for estimating the tool pose,tissue motion, and the interaction forces. Having a goodmodel for the system and guaranteeing the safety andefficiency of the methods are the challenges involved inusing the observers in medical procedures. However, theapplication-driven nature of the medical robotics providesa thriving field of study for using the observers
    Keywords: Robot-assisted, Estimation, Observer
  • Mahdi Jamali , Ali Tofighi Pages 39-44
    Solar systems that have been built so far in Iran usually do not meet the expected efficiency.Lack of proper efficiency of solar power plants is mainly due to poor design and non-use of softwares available in this field. In this research, a 5KW grid-connected photovoltaic system located in Tehran Power Distribution Company (TehranPars Electricity Distribution Company) has been investigated technically and economically and has been influenced by factors affecting the amount of power plant production and practical solutions for increasing the plant's efficiency.To simulation, design and technical analysis of PV power plant PVsyst software is used.
    Keywords: Photovoltaic, Solar energy, PVsyst, Economic, technical study
  • Hamid Radmanesh , Seyed yahya Dehghani , Reza Sharifi Pages 45-53
    In this paper, a new optimization method is proposed that is inspired by bounce motion algorithm based on sound reflection to find the angles of fire in multi-level inverters of the voltage source to reduce the total harmonic distortion (THD). In the proposed method, the angles must be calculated so that the amplitude of the required main frequency voltage is generated and at the same time the output of the THD is low. This method can be used for multi-level inverters with any number of levels. In this paper, the 7-level inverter and optimum switching angles will be calculated as the plane and finally the results will be presented
    Keywords: Bat Algorithm, Multi-Level Inverters, Total Harmonic Content, Main Frequency
  • Alireza Amiritabar , Roghayeh Gavagsaz Ghoachani , Majid Zandi Pages 54-59
    Environmental problems suffering from fossil fuels,trying to find alternative human energy supply and the presence of huge amount of energy in wastewater, considers sewage as an economicallyviableand environmentally-friendly optionsource of energy.Also, wastewater treatment in a localized manner consults reuse of water in the water cycle, but a recovery of wastewater and the return of water to the water cycle requires lots of energy.Using microbial fuel cells as a solution to this path is considerable andwastewater treatment, using these types of fuel cells, would make it possible to generate the energy required by the system.
    Keywords: Microbial fuel cell, Wetland, Generating Electricity, Localized Wastewater treatment, Modeling, Simulating, Membrane