فهرست مطالب

روشهای هوشمند در صنعت برق - پیاپی 36 (زمستان 1397)

فصلنامه روشهای هوشمند در صنعت برق
پیاپی 36 (زمستان 1397)

  • تاریخ انتشار: 1397/11/15
  • تعداد عناوین: 6
|
  • علی انصاری*، فریبرز حقیقت دار فشارکی صفحات 3-13
    در این مقاله، علاوه بر جایابی بهینه واحدهای اندازه گیری فازوری، روش جدیدی جهت توزیع بهینه افزونگی در راستای ارتقاء قابلیت اطمینان سیستم، ارائه شده است. از آنجا که باس ها با افزونگی مرتبه 1 با از دست رفتن اندازه‎گیری خود، رویت پذیری سیستم را با خطر مواجه می کنند،با کمک این روش سعی شده که تعداد این قبیل از باس ها در سیستم کاهش یابد. از سوی دیگر، روش پیشنهادی، بر خلاف روش‎های قبلی، سعی می‎کند که با کاهش تعداد سایر باس‎های با افزونگی مراتب پایین، بدون افزایش مراتب پائین‎تر از خود، قابلیت اطمینان سیستم را بهبود بخشد. همچنین جایابی واحدهای اندازه گیری فازوری در پیشامدهای خروج خط یا از دست رفتن واحد اندازه‎گیری، توسط این روش جدید، صورت می‎گیرد. لازم به ذکر است که روش‎های پیشنهادی روی سیستم های تست مرجع 14-، 30-، 57- و 118- شینه IEEE پیاده سازی شده و نتایج حاصل از شبیه‎سازی با روش‎های دیگر مقایسه گردیده است. همچنین موارد فوق با در نظر گرفتن و بدون در نظر گرفتن اثر گره‎های تزریق صفر مورد مطالعه قرار گرفته است.
    کلیدواژگان: جایابی بهینه واحد های اندازه گیری فازوری، افزونگی، رویت پذیری، توزیع بهینه افزونگی، قابلیت اطمینان
  • جواد ابراهیم نژاد، مهکام کاهکش، علیرضا نقش* صفحات 15-22
    هدف این مقاله طبقه بندی سیگنال های الکتروانسفالوگرام به دو دسته صرعی و سالم می باشد. برای دستیابی به بالاترین دقت، از تکنیک های مختلف استفاده شده است. روش های تبدیل موجک و تجزیه حالت تجربی برای استخراج ویژگی های مورد نظر از این سیگنال ها به کار رفته است. این دو روش از لحاظ تاثیر در فرآیند طبقه بندی با یکدیگر مقایسه شده اند. جهت کاهش ابعاد فضای ویژگی، روش های تحلیل اجزای مستقل و اصلی مورد استفاده قرار گرفته اند. سپس به منظور کاهش اثر نویز بر تحلیل سیگنال الکتروانسفالوگرام، روش نرم کردن اعمال گردید. درنهایت، به کمک طبقه بندی کننده ماشین بردار پشتیبان، داده های موجود طبقه بندی شدند. این مراحل برای مجموعه داده موجود، شامل 5 گروه از سیگنال های الکتروانسفالوگرام تک کانال، آزمایش شد. نتایج، کارایی و دقت بالای روش تجزیه حالت تجربی در استخراج ویژگی و طبقه بندی سیگنال ها را نشان می دهد. براین اساس، دقت و حساسیت به دست آمده از هر دو ترکیب تجزیه حالت تجربی - تحلیل اجزای مستقل و تجزیه حالت تجربی - تحلیل اجزای اصلی، پس از نرم کردن داده ها، به عنوان یک رویکرد جدید در استخراج و طبقه بندی ویژگی ها، 100% می باشد. خروجی این سیستم در کنترل و درمان بیماری کاربرد دارد.
    کلیدواژگان: الکتروانسفالوگرام، صرع، تحلیل اجزای مستقل، تحلیل اجزای اصلی، تجزیه حالت تجربی
  • نیکو فرهنگی، صدیقه غفرانی* صفحات 23-32
    وجود اسپکل به عنوان نویز ضرب شونده در تصاویر پرکاربرد اولتراسوند و رادار، باعث کاهش میزان درک تصویر می شود. بنابراین، کاهش اسپکل قبل از پردازش هایی به مانند بخش بندی، لبه یابی، تشخیص و رهگیری هدف، ضروری است. بطور کلی کاهش نویز در دو حوزه مکان و یا تبدیل انجام می شود که در این مقاله تمرکز ما حوزه تبدیل است. روش بیزین و روش BiShrink که روش دو متغیره بیزین می باشد، در حوزه ی تبدیل موجک جدایی پذیر، موجک ایستا و موجک دو درختی مختلط پیاده سازی می شود و با استفاده از آستانه گیری، به مقابله با نویز اسپکل پرداخته می شود. بر اساس نتایج تجربی حاصل از شبیه سازی، تبدیل موجک دو درختی مختلط به دلیل تفکیک بخش حقیقی و مجازی در حذف نویز اسپکل عملکرد بهتری دارد. همچنین روش BiShrink نسبت به روش بیزین کارآمدتر است. برای مقایسه عملکرد روش های مختلف از تصاویر تست استاندارد لنا و بارابارا و تصویر واقعی SAR استفاده شده و معیارهای کمی MSE ، PSNR ، SSIM ، ENL و NV بکار گرفته شده است. همچنین به منظور ارزیابی میزان تنک بودن ضرایب، هیستوگرام آنها نمایش داده شده و انحراف معیار متوسط برای همه زیرباندها محاسبه شده است.
    کلیدواژگان: روش بیزین، روش Bishrink، تبدیلات موجک جدایی پذیر، ایستا و دو درختی مختلط
  • ابراهیم اکبری، مهران عمادی* صفحات 33-41
    تولید سلول های اضافی اغلب تشکیل توده ای از بافت را می دهند که به آن تومور اطلاق می شود. تومورها می توانند عملکرد صحیح مغز را مختل کنند و حتی منجر به مرگ بیمار گردند. یکی از راه های تشخیصی غیرتهاجمی برای این بیماری تصویر برداری تشدید مغناطیسی (MRI) می باشد. توسعه ی یک سیستم تشخیصی اتوماتیک یا نیمه اتوماتیک به کمک کامپیوتر در درمان های پزشکی مورد نیاز است. الگوریتم های متعددی برای تشخیص تومور بکار گرفته شده است که هرکدام دارای مزایا و معایب خاص خودش است. در این پژوهش، از تلفیق روش های تقسیم بندی سوپرپیکسل و طبقه بندی RVM، یک روش اتوماتیک برای پیدا کردن محدوده دقیق ناحیه تومور در تصویر MRI ابداع نموده است. الگوریتم مورد استفاده در روش سوپرپیکسل، الگوریتم SLIC است که برای هر سوپرپیکسل 13 ویژگی آماری و شدت روشنائی، محاسبه شده و در نهایت توسط الگوریتم طبقه بندی RVM روشی آموزش داده می شود که بتواند در هر تصویر MRI مغز، قسمت تومور را از غیر تومور تشخیص دهد.در این تحقیق از مجموعه داده BRATS2012 و از تصاویر با وزن FLAIR استفاده شده است و نتایج بدست آمده با نتایج BRATS2012 مقایسه گردیده است و ضرایب هم پوشانی Dice، BF score و Jaccard به ترتیب 0.898 ، 0.697 و 0.754 بدست آمده است.
    کلیدواژگان: تصویربرداری تشدید مغناطیسی، تقسیم بندی سوپر پیکسل، طبقه بندی ماشین بردار رابط
  • حسام رهبری مقام* صفحات 43-50
    معمولا در مطالعات کنترل بهینه ریز شبکه با تولید همزمان برق و گرما، بیشتر اهداف اقتصادی و آلایندگی مطرح می شود. در این مطالعات، بهینه سازی ادوات کنترلی و جبرانساز که با اهداف بهبود ابعاد فنی ریزشبکه می باشند، مدنظر قرار نمی گیرد. لذا در این مقاله این اهداف به صورت همزمان در نظر گرفته شده است. در این مقاله خازن ها و راکتورهای موازی، جبرانسازهای استاتیکی توان راکتیو، تپ ترانسفورماتورها و تنظیم کننده های ولتاژ و توان تولیدی منابع به عنوان متغیرهای کنترلی، با اهداف اقتصادی، کاهش تلفات و بهبود پروفیل ولتاژ استفاده شده اند. شبکه مورد مطالعه دارای 22 باس می باشد که شامل منابع فتوولتائیک و پیل سوختی است. تمامی داده ها و اطلاعات شبکه، از یک سیستم حقیقی اقتباس شده است. در نتیجه سیستم مورد مطالعه می تواند کاملا بیانگر یک سیستم واقعی باشد. به منظور کامل تر کردن مطالعه سیستم، آلایندگی حاصل از تولید پیل سوختی در بهینه سازی لحاظ شده است. بازده پیل سوختی به صورت یک مدل استاندارد واقعی متغیر با بار در نظر گرفته شده است.
    کلیدواژگان: ریزشبکه، منابع تولید پراکنده، فتوولتائیک، پیل سوختی، پروفیل ولتاژ
  • علی احمدپور*، حسین شایقی، الهام مکرمیان صفحات 51-61
    شبکه های توزیع برق امروزه دارای بارهای مختلف و متغیری هستند که هرکدام الگوهای مصرف مخصوص به خود را دارند. این بارهای هرکدام دارای توان تلفاتی مشخصی هستند. یکی از راه های موثر برای کاهش توان تلفات و افزایش بازده در شبکه های توزیع برق، استفاده از جایابی خازن در پست های برق است. در این مقاله جایابی خازن در طرف ثانویه ترانسفورماتورهای شبکه توزیع انجام می شود. روش ریاضی برنامه ریزی اعداد صحیح برای جایابی خازن به منظور افزایش سود خالص حاصل از کاهش تلفات استفاده می شود. با توجه به تغییر اندازه بارها، یک الگوی ویژه برای مدل سازی انواع مختلف بارهای متغیر استفاده می شود. علاوه بر بررسی مشکل بارهای ثابت، روش پیشنهادی برای سه نوع بار صنعتی، مسکونی و تجاری مورد آزمایش قرار گرفته است و نتایج به دست آمده از همه زمان ها بر کاهش ضرر و افزایش سود مالی پروژه برای درجه بندی دوباره همه بارها مورد بحث قرار گرفته است .
    کلیدواژگان: شبکه های توزیع، جایابی خازن، بارهای متغیر، برنامه ریزی اعداد صحیح آمیخته، کاهش تلفات
|
  • Ali Ansari *, Fariborz Haghighatdar Fesharaki Pages 3-13
    In this thesis in addition to optimal placement of phasor measurement units (PMUs) a new method is proposed for optimal distribution of measurements redundancy. Since the buses having first order redundancy degrade the system observability by missing their measurements, this method is used to reduce the number of these. On the other hand, the proposed method, in spite of the previous methods, is used to enhance the system observability by improving the redundancy order of the other low order redundancy buses without increasing the number of the lower orders. .In addition, by using this method, the optimal PMU placement can be obtained considering the contingencies such as PMU outage or line outage. It should be noted that the proposed methods are implemented on the IEEE 14-, 30, 57- and 118- bus power networks. The simulation results are compared with previous methods. In addition, simulations are performed with and without considering the effect of zero injection buses.
    Keywords: Optimal PMU Placement, redundancy, Optimal Distribution of Measurement Redundancy, Reliability, Observability
  • Javad Ebrahimnejad, Mahkam Kahkesh, Alireza Naghsh * Pages 15-22
    The purpose of this article is to classify electroencephalogram signals into two types of epilepsy and healthy. To achieve the highest accuracy, various techniques have been used. The desired characteristics of these signals can be extracted by Wavelet Transform and Empirical Mode Decomposition methods. These two methods are compared in terms of impact in the classification process. To reduce the dimensions of the feature space, Independent and principal Component Analysis methods can be used. Then, in order to reduce the effect of noise on electroencephalogram signal analysis, a smoothing method can be applied. Finally, by using Support Vector machine classifier, the existing data classified. These steps were tested for an existing data set, including 5 groups of single channel electroencephalogram signals. Results show that the empirical decomposition method has high efficiency and accuracy to extract the characteristics and classification of signals. Accordingly, the accuracy and sensitivity of both combinations of "empirical mode decomposition - independent component analysis" and "empirical mode decomposition - principal component analysis", after data smoothing, as a new approach to extraction and classification of features are 100%. The output of this system is used to control and treat the disease.
    Keywords: EEG, Epilepsy, ICA, PCA, EMD
  • Niku Farhangi, Sedigheh Ghofrani * Pages 23-32
    The presence of speckle as multiplicative noise in ultrasound and radar images defects the image perception. Therefore, it is necessary to reduce the speckle before processing like segmentation, edge detecting, and target navigation. In general, denoising is performed either in spatial or transform domain where in this paper, we focused on transform domain as well. Bayesian method and BiShrink approach which is the two-variable Bayesian, are addressed in the domains of separable, stationary, and Dual-tree wavelets for speckle noise reduction by thresholding. Based on simulation results, the Dual-tree wavelet is appropriate because of being separate the real and imaginary parts. In addition, the BiShrink method is more efficient than the Bayesian. To compare the performance of different methods, the standard Lena and Barabra test images and a real SAR image are used, MSE, PSNR, SSIM, ENL, and NV are computed as quantitative criteria. Also, in order to evaluate the coefficients sparsity, the histograms are shown and the average standarad devition values for all subbands are obtained.
    Keywords: Bayesian method, Bishrink approach, separable, stationary, Dual tree wavelets
  • Ebrahim Akbari, Mehran Emadi * Pages 33-41
    The production of additional cells often forms a mass of tissue that is referred to as a tumor. Tumors can disrupt the proper functioning of the brain and even lead to the patients' death. One of the non-invasive diagnostic methods for this disease is Magnetic Resonance Imaging (MRI). The development of an automated or semi-automatic diagnostic system is required by the computer in medical treatments. Several algorithms have been used to detect a tumor, each with its own advantages and disadvantages. In the present study, an automatic method has been developed by the combination of new methods in order to find the exact area of the tumor in the MRI image. This algorithm is based on super pixel and RVM classification. The algorithm used in the super pixel method is the SLIC algorithm, which calculates for each super pixel 13 statistical characteristics and severity. Finally, an educational method introduced from the RVM classification algorithm that can detect the tumor portion from non-tumor in each brain MRI image. BRATS2012 dataset and FLAIR weights have been utilized in this study The results are compared with the results of the BRATS2012 data and The overlap coefficients of Dice, BF score, and Jaccard were 0.898, 0.697 and 0.754, respectively.
    Keywords: Magnetic resonance imaging, Super pixel classification, Relevance vector machines classification
  • Hesam Rahbarimagham * Pages 43-50
    Usually, in the studies of optimal control for the micro-grid with combined heat and power (CHP), economic and environmental goals have been raised. In these studies, the optimization of control devices and compensators that are aimed at improving the technical aspects of micro-grid has not been considered. Therefore, in this paper, these goals are considered simultaneously. In this paper the shunt capacitor, shunt reactor, static var compensator, load ratio control transformer, step voltage regulator and power generation of DGs are investigated as control variables with the aim of considering costs, losses and voltage profile improvement. The case under study is a distribution test system including 22 buses, which consists of photovoltaic and fuel cell. All network data is extracted from a real system. As a result, the system can completely represent a real system. In order to complete the study of the system, the emissions of fuel cells are considered in the objective function. The efficiency and output electrical and thermal power of the fuel cell are considered related to part load ratio as a real standard model introduced in previous studies.
    Keywords: Microgrid, distributed generation resource, photovoltaic, fuel cell, voltage profile
  • Ali Ahmadpour *, Hossein Shayeghi, Elham Mokaramian Pages 51-61
    Capacitor placement at the substation is one of the effective methods for loss reduction and efficiency increasing of the power systems. In this paper, a novel method for capacitor placement on the secondary side of the distribution transformers is carried out. The mathematical method of Mixed–Integer Linear Programming (MILP) algorithm is used for paper goal to increase the Net Present Value (NPV), resulting from the loss reduction. Due to the variability of the loads, a special template is used for loads modelling. Not only the constant loads, but also three types of industrial, residential and commercial loads are assessed with the proposed method. Then, the results are discussed in order to re-grade loads. Also, the proposed method are compared with two methods as Particle Swarm Optimization (PSO) algorithm and Teaching–Learning Based Optimization (TLBO) algorithm. All of the tests are simulated with MATLAB software and total time of problem is considered as ten years.
    Keywords: distribution systems, Capacitor placement, Variable loads, Mixed–Integer Linear Programming (MILP) algorithm, Loss reduction