فهرست مطالب

عصر برق - سال پنجم شماره 11 (زمستان 1397)
  • سال پنجم شماره 11 (زمستان 1397)
  • تاریخ انتشار: 1397/12/10
  • تعداد عناوین: 12
|
  • یادداشت مدیرمسئول
  • حبیب رجبی مشهدی صفحه 2
  • دانشگاه، صنعت و توسعه مهندسی / در گفت و گو با مهندس ریاحی مدیرعامل شرکت برق منطقه ای خراسان
    صفحه 3
  • حمیدرضا تیموری*، مصطفی عیدیانی صفحات 5-10
    امروزه در صنعت برق یکی از مسائل حائز اهمیت بهره برداران شبکه، کاهش خاموشی و پایدار ماندن سیستم در اثر اغتشاشات می باشد. رفتار سیستم قدرت در زمان بروز خطا، وابسته به ماهیت عناصر موجود در شبکه می باشد. یکی از عواملی که به حفظ پایداری در زمان خطا کمک می کند، اینرسی موجود در ژنراتورهای سنکرون می باشد. این اینرسی، مانع شتاب گرفتن و از دست دادن سنکرونیزم خواهد شد.با توجه به اینکه امروزه علاوه بر نیروگاه های فسیلی، حضور مزارع بادی رو به افزایش می باشد و ژنراتورهای آسنکرون در مقایسه با ژنراتورهای سنکرون اینرسی پایینی دارند، لذا پایداری گذرا در شبکه کاهش می یابد.این مقاله اثر کاهش اینرسی سیستم را بر پایداری گذرا درنتیجه حضور ژنراتورهای آسنکرون در شبکه قدرت، با استفاده از تابع انرژی بررسی می کند.جهت شبیه سازی، ژنراتور آسنکرون به صورت ژنراتور سنکرون با اینرسی پایین مدل می شود.ارزیابی بر روی یک شبکه نمونه جهت محاسبه انرژی بحرانی و زمان بحرانی رفع خطا با روش نزدیک ترین نقطه تعادل ناپایدار، نقطه تعادل ناپایدار کنترل کننده و سطح مرزی انرژی پتانسیل PEBS انجام می گردد.کاهش راکتانس خطوط با استفاده از ادوات FACTS جهت جبران کمبود اینرسی سیستم در اثر حضور ژنراتور آسنکرون، پیشنهاد می گردد و میزان جبران سازی در خطوط انتقال محاسبه خواهد شد.
    کلیدواژگان: پایداری گذرا، اینرسی، ژنراتور آسنکرون، تابع انرژی، زمان بحرانی رفع خطا
  • علی حسینی*، محمد امین شایگان، سعید صدیقی صفحات 11-15
    تصویر برداری در زیر آب، برای اکتشافات دریایی همچون ارزیابی محیط زیست، کشف مواد معدنی و تجزیه و تحلیل موجودات زنده زیر آب، یکی از زمینه های تحقیقاتی مورد علاقه پژوهشگران می باشد. برای این تحقیقات، دریافت تصاویر واضح و با کیفیت از اشیا زیر آب ضروری است. ولی تصاویر زیر آب به دلیل عدم نور یکنواخت وکنتراست کم، همواره دچار ضعف بصری، مات شدگی و یا درخشندگی بیش از اندازه بوده که این موارد به نوبه خود منجر به از بین رفتن جزئیات در تصاویر زیر آب می شوند. از طرفی هر چه عمق آب بیشتر شود، شدت نور کاهش بیشتری پیدا خواهد کرد که این موضوع باعث جذب یک سری رنگ ها توسط آب خواهد گردید. در این مقاله به بررسی، دسته بندی و مقایسه روش های بهبود تصاویر زیر آب پرداخته شده است. نتایج این تحقیقات نشان می دهند که روش های مبتنی بر اصلاح رنگ، بهترین عملکرد را در میان روش های بهبود تصاویر زیر آب از خود نشان می دهند.
    کلیدواژگان: بهبود تصاویر، تصاویر زیر آب، مدل شکل گیری تصویر، مقایسه روش های بهبود زیر آب
  • مهدی شفیعی درب آسیابی، احمدرضا هروی * صفحه 17
  • مهدی بهاری زاده*، محمود اسماعیلی، محمد حسین ارشادی صفحات 18-22
    ریزشبکه هابه عنوان بستر بکارگیری منابع انرژی پراکنده مورد توجه قرار گرفته اند. سیستم های توزیع سنتی  AC، ، ظهور ریزشبکه های AC را در پی داشته اند.  در راستای کاهش هزینه ها و تلفات و افزایش قابلیت اطمینان، اخیرا سیستم های توزیع DC و در پی آن ریز شبکه های D‏C مورد توجه قرار گرفته اند. در این مقاله، کیفیت ولتاژ ریز شبکه های DC در حالت عملکرد جزیره ای مطالعه می شود.  در این حالت عملکرد، منابع معمولا بوسیله مشخصه های افتی کنترل می شوند. در پی استفاده از مشخصه های افتی، انحراف ولتاژ ریزشبکه از مقدار نامی رخ می دهد. به منظور بازیابی ولتاژ از ارتباطات مخابراتی کند در قالب سطح کنترل ثانویه استفاده میشود. این سطح کنترل با یکی از دو رویکرد متمرکز و توزیع شده بازیابی ولتاژ را انجام می دهد. در این مقاله بازیابی ولتاژ ریزشبکه طیاین دو رویکرد مطالعه و تحلیل شده و در پی آن مقایسه آن ها ارائه می شود. نشان داده می شود طی رویکرد متمرکز، نقطه اتصال مشترک کیفیت ولتاژ مطلوبی دارد و طی رویکرد توزیع شده، باس منابع کیفیت مطلوب دارد. به منظورتایید نتایج، از شبیه سازی زمانی یک ریز شبکه DC کمک گرفته می شود.
    کلیدواژگان: ریزشبکه DC، کنترل سلسله مراتبی، استراتژی مشخصه افتی، کنترل اولیه، کنترل ثانویه
  • علی کارساز*، صبورا محمدیان روشن صفحات 23-28
    حوزه پردازش تصاویر پزشکی بازه وسیعی از کاربردها از تشخیص دیابت چشمی از روی تصاویر شبکیه چشم تا بخش بندی تصاویر MRI جهت تشخیص تومورهای مغر انسان را در بر می گیرد. نگرش های متعدد دسته بندی و خوشه بندی مبتنی بر یادگیری ماشین در مقالات جهت بهبود دقت در غربال گری بیماری ها ارائه شده است. بعضی از این روش ها مبتنی بر استخراج ویژگی ها از روی تصاویر پزشکی به صورت دستی بوده و توسط متخصصین پردازش تصویر با صرف زمان و انرژی زیاد، صورت می پذیرد. در سال های اخیر روشی جدید برای تشخیص و طبقه بندی تصاویر پزشکی بدون نیاز به استخراج ویژگی ها به صورت دستی، مبتنی بر شبکه های عصبی کانولوشن ارائه شده است. این دسته از شبکه های عصبی که مبتنی بر فرآیند یادگیری عمیق ارائه شده اند نسبت به شبکه های عصبی معمولی به علت داشتن لایه های کانولوشن و مخفی بیشتر در زمینه کار با ورودی های با ابعاد بالاتر مانند تصاویر دارای توانمندی بیشتری هستند. یک معضل جدی در آموزش یک شبکه عصبی کانولوشن با یادگیری عمیق، به موضوع آموزش آنها از ابتدا باز می گردد این معضل ناشی از کمبود داده های طبقه بندی شده جهت آموزش و زمان بر بودن فرآیند آموزش تا یک همگرایی مناسب است. بنابراین یک روش متداول برای آموزش شبکه های عصبی کانولوشن بر روی داده های پزشکی، بر اساس باز تنظیم شبکه های از پیش آموزش یافته، می باشد. برخی از مهمترین و نیرومندترین شبکه های عصبی کانولوشن که بر روی بانک های اطلاعات تصاویر، نظیر بانک اطلاعات تصاویر ImageNet با بیش از یک میلیون تصویر، آموزش دیده اند شامل شبکه سیفارنت (CifarNet)، الکس نت (AlexNet) و گوگل نت(GoogleNet) است. که جهت بازتنظیم آنها در تشخیص تصاویر پزشکی با کاربردهای خاص و با تعداد محدودی از تصاویر، می توان بهره برد.
    کلیدواژگان: شبکه های عصبی کانولوشن، شبکه کانولوشن گوگل نت، شبکه الکس نت، شبکه سیفارنت، بانک اطلاعات تصاویر ImageNet
  • مجتبی حیدر زاده قره ورن*، علیرضا یزدی زاده صفحات 29-34
    ما در این مقاله به مدل سازی و عیب یابی سیستم انتقال قدرت توربین بادی نیروگاه بادی کهک استان قزوین می پردازیم. داده های واقعی دریافتی از نیروگاه بادی کهک مبنای کارکرد ما بوده و برای مدل سازی و عیب یابی از شبکه عصبی تقویت شده استفاده نموده ایم. درواقع شبکه عصبی جدید پیشنهاد داده شده در این مقاله بر مبنای ارائه ی بهینه سازی هوشمند تابع هزینه ی شبکه ی عصبی مورد استفاده می باشد. در این مقاله با بهینه سازی تابع هزینه ی شبکه عصبی توسط الگوریتم ژنتیک، شبکه ی عصبی تقویت شده جهت انجام مدل سازی و عیب یابی ارائه می گردد. شبیه سازی های انجام شده در نرم افزار MATLAB انجام گرفته است و در نهایت کارکرد بسیار مطلوب شبکه عصبی تقویت شده نسبت به حالت عدم تقویت شده ی شبکه عصبی در قالب شکل و جداول نتیجه گیری آورده شده است.
    کلیدواژگان: انرژی باد، شبکه عصبی تقویت شده، عیب یابی، مدل سازی
  • محسن شیخ حسینی*، فتحیه دادبین صفحات 35-41
    فرایند ارزیابی و بهینه سازی کیفیت خدمات شبکه های ارتباطاتی تلفن همراه بر مبنای گزارش گیری روزانه از شاخص های کلیدی عملکرد شبکه، پردازش آن ها به منظور تعیین نقایص، مرتفع کردن معایب و تست شبکه جهت اطمینان از رفع نقص استوار است. روش مرسوم انجام تست بر مبنای آزمون رانندگی است که بدلیل نیازمندی به عوامل انسانی و تجهیزات، زمانبر و پرهزینه است. بمنظور غلبه بر این محدودیت ها، در این مقاله یک روش نرم افزاری برای انجام آزمون تست پیشنهاد می شود که مبتنی بر یک قابلیت پیش بینی شده در نرم افزار   OPTIMAاست. لذادر یک مطالعه موردی عملکرد روش نرم افزاری پیشنهادی بهمراه روش مبتنی بر آزمون رانندگی در شبکه تلفن همراه شهر کرمان مورد ارزیابی قرار می گیرد. جامعه آماری نمونه 70 سایت تلفن همراه می باشد که آزمون تست سایت های معیوب هم از طریق روش نرم افزاری پیشنهادی و هم توسط آزمون رانندگی انجام می پذیرد. بر مبنای نتایج حاصله مشخص می شود که هر دو روش در سنجش میزان رفع نقص عملکرد یکسانی دارند، این درحالی است که روش پیشنهادی علاوه بر حذف هزینه حضور فیزیکی افراد و تجهیزات، زمان اجرای آزمون را تقریبا به یک سوم کاهش می دهد.
    کلیدواژگان: تست رانندگی، سیستم جهانی ارتباطات سیار، شاخص های کلیدی عملکرد، کیفیت خدمات، نرم افزار OPTIMA
  • بنیامین کاکاوند، مژده مهدوی*، مهدی زارع صفحات 42-49
    در این مقاله با هدف شبیه سازی رفتارتک نورون، به پیاده سازی سخت افزاری یک نورون زیستی طبق مدل Hodgkin-Huxley پرداخته شده است که این مدل بیشترین شباهت را به نورون واقعی دارد و پیاده سازی آن بسیار دشوار است، ولی به کمک استفاده از قابلیت پیکر بندی مجدد و اجرای دستورات بصورت موازی، طراحی سخت افزاری سیستم نورونی بهینه شده،   مبتنی بر FPGA انجام شده است.برای این منظور در پیاده سازی تک نورون، از ایده های سخت افزاری متعددی، بهره گرفته ایم تا بهترین نوع از نورون کامل را بر اساس سرعت بالا، حجم کم، دقت بالا و قابلیت توسعه پذیری، طراحی کنیم. برخی از ایده ها در طراحی و پیاده سازی عبارتند از انجام محاسبات دیجیتال با بیت محدود، ساده سازی توابع ریاضی و تبدیل عملیات ممیز شناور به ممیز ثابت، که علی رغم بهینه بودن و کاهش سخت افزار مصرفی، از ویژگی حداکثر موازی سازی و دقت کافی در تولید سیگنال خروجی نیز برخوردار باشد. مدل ارائه شده در این مقاله برای بسیاری از دانشمندان در حوزه علوم اعصاب شناختی، اهمیت فراوان دارد.
    کلیدواژگان: نورون زیستی، باز پیکربندی، مدل Hodgkin-Huxley، کاهش پیچیدگی
  • مظاهر کریمی*، عمید الدین شهریاری صفحات 50-59
    در این مقاله، کنترل فرکانس شبکه های توزیع برق که توسط منابع تولید پراکنده تغذیه می شونددر حالت جزیره ای بررسی و تحلیل شده است. یک شبکه توزیع تغذیه شده توسط منابع تولید پراکنده،در صورتی که بتواند در هر دو حالت اتصال به شبکه و یا در حالت جزیره ای به فعالیت خود ادامه دهد، توانسته که قابلیت اطمینان و کیفیت توان را برای مشتریان حفظ نماید. در این صورت از منابع تولید پراکنده حداکثر استفاده جهت تامین و تغذیه بارهای شبکه توزیع، حتی در حالت جزیره ای امکان پذیر می گردد. بنابراین، جهت عملکرد شبکه توزیع در حالت جزیره ای باید از پایداری فرکانس و ولتاژ شبکه،با در نظر گرفتن این نکته که ولتاژ و فرکانس در بازه مطلوب خود قرار دارند،اطمینان حاصل گردد. درحالت عملکرد جزیره ای با توجه کوچک بودن ثابت اینرسی شبکه توزیع، فرکانس شبکه بسیار حساس می باشد. در این خصوص، پایداری فرکانس یکی از مهمترین چالش های پیش رو می باشد. بنابراین در این مقاله، یک کنترل کننده جدید جهت کاهش بار برای شبکه های توزیع در حالت جزیره ای متصل به تولیدات پراکنده براساس روش های مبتنی بر پاسخ و رخداد پیشنهاد گردیده تا بتواند با محاسبه سریع اختلاف توان اکتیو بین تولید و مصرف در شبکه، اولویت بندی بارها و کاهش بار در یک مرحله براساس اولویت بندی، فرکانس شبکه را که توسط منابع تولید پراکنده تغذیه می شود در بازه قابل قبولی حفظ نماید. بدین جهت، صحت عملکرد کنترل کننده پیشنهادی برای یک شبکه توزیع در حالت جزیره ای بررسی شده و پایداری قابل قبولی برای ولتاژ و فرکانس شبکه بدست آمده است.
    کلیدواژگان: تولیدات پراکنده، شبکه های توزیع جزیره ای، کنترل فرکانس، نرخ تغییرات فرکانس نسبت به زمان
|
  • Hamidreza Teymouri *, Mostafa Eidiani Pages 5-10
    Nowadays, in the power industry, the reduction of power outage and stability of the system due to disturbances is one of the important issues for network operators. Operation of power system depends on the nature of all elements in network. One of the factors that help maintain synchronism during fault is inertia of synchronous generators. This inertia will prevent the acceleration and loss of synchronization. Nowadays penetration of wind farms is increasing and asynchronous generators have lower inertia compared with synchronous generators, so the transient stability decreases in the network. This paper reviews the effect of system inertia reduction on transient stability in the presence of asynchronous generators in the power grid using the energy function. As a simulation, the asynchronous generator is modeled as an equivalent conventional synchronous generator with negligible inertia. The evaluation is done on a sample network for calculating critical energy and critical clearing time (CCT) using three methods which are called the closest unstable equilibrium point (UEP), controlling unstable equilibrium point, and the potential energy boundary surface (PEBS). Reduction of line reactance is proposed by using FACTS devices to compensate the inertia reduction of the system in the presence of an asynchronous generator and the compensation amount in the transmission lines will be calculated.
    Keywords: Transient Stability, Inertia, Asynchronous Generator, Energy Function, Critical Clearing Time
  • Ali Hosseini *, Mohammad Amin Shayegan, Saeed Sedighi Pages 11-15
    Underwater imagery is one of the research areas of interest for marine exploration, such as environmental assessment, mineral detection and underwater living organisms analysis. For this research, clear, high-quality images of underwater objects are necessary. Underwater images, however, have always had visual, opaque, or excessive glare due to the lack of uniform and low light, which in turn results in the loss of detail in underwater images. On the other hand, the greater the depth of water, the more intense the light will diminish, which will result in the absorption of a series of wavelength by the water. This paper reviews, categorizes and compares the methods for enhancing underwater images. The results of this research show that color correction methods show better performance among other methods.
    Keywords: image enhancement, underwater images, image formation model, Comparative analysis
  • Mehdi Baharizadeh *, Mahmud esmaeli, Mohammad hosein ershadi Pages 18-22
    Microgrids are considered as a platform for the use of distributed energy resources (DERs). The traditional AC distribution systems result in the emergence of AC grids. In order to reduce costs and losses and increase reliability, recently, DC distribution systems and subsequently DC microgrids have been considered. In this paper, the quality of DC voltages during the islanded mode is studied. In this mode, DERs are usually controlled by droop characteristics. In the use of the droop characteristics, the micro grid voltage deviation occurs from a nominal value. For voltage restoration, low band width communications as a part of secondary control are used. This control level, provides voltage restoration with one of two centralized and distributed approaches. In this paper, the voltage restoration with these two approaches is studied and analyzed, and then a comparison is presented. It is shown that for the centralized approach, the point of common coupling has desirable voltage quality and for the distributed approach, DERs buses have desirable voltage quality. For verification, the time domain simulation of a DC microgrid is used.
    Keywords: DC microgrids, droop characteristics strategy, hierarchical control, primary control, secondary control
  • Ali Karsaz *, Saboora Mohammadian Roshan Pages 23-28
    The field of medical image processing includes a wide range of applications from automated screening of diabetic retinopathy based on retinal images to MRI segmentation for tumor recognition. Various machine learning classification and clustering approaches have been studied in literature with the purpose of improving the accuracy of the screening methods. Some studies used manually feature extraction of fundus images by image processing experts. In recent years, a new approach for image classification and diagnosis without using any manual feature extraction is proposed based on convolutional neural network (CNN). The CNNs are based on deep learning concept have more convolutional and hidden layers and are more powerful envolving the high dimension inputs such as medical images. In medical imaging and diagnosis, training a deep CNN from scratch is difficult because it requires a large amount of labeled training data and the training procedure is a time consuming task to ensure proper convergence. Therefore, a very common method to train CNNs for medical diagnosis is fine-tuning a pre-trained CNN. Some of these powerful pre-trained CNNs are the GoogleNet, CifarNet and AlexNet which have been trained on the ImageNet as a a large databas
    Keywords: Diabetic retinopathy, Convolutional neural network (CNN), GoogleNet, Kaggle retinopathy database
  • Mojtaba Heidarzadeh Ghareveran *, Alireza Yazdizadeh Pages 29-34
    In this paper we use new neural network for modeling and fault detection of KAHAK wind turbine. We use real data from KAHAK wind farm that installed in Qazvin province. Our new neural network is a neural network that we optimizing the cost function of that with genetic algorithm. We use MATLAB software for simulation and result of article shown in figures and tables.
    Keywords: wind energy, new neural network, fault detection, modeling
  • Mohsen Sheikh, Hosseini *, Fathieh Dadbin Pages 35-41
    Process of quality of service (Qos) evaluation and optimization for mobile telecommunication networks is consisted of daily collection of key performance indicators (KPI) reports, determination and fixing of defects, and network testing to ensure the omission of the defects. Drive test is common approach of testing which is time-consuming and expensive due to necessity for experts and equipment. To overcome these limitations, this paper proposes a new software-based testing method using OPTIMA software. Performance of the proposed method together with drive test approach have been studied and evaluated for the 70 BTS sites of Kerman GSM network as the statistical society. The results demonstrate that the proposed method provides performance similar to that of drive test for defect fixing. However, this software method not only removes the dependency to experts and equipment, but also reduces the testing time about one-third compared to the drive test.
    Keywords: Drive test, Global system for mobile communication, Key Performance Indicators, Quality of service, OPTIMA software
  • Benyamin Kakavand, Mojdeh Mahdavi *, Mahdi Zare Pages 42-49
    In this paper, simulation the behavior of a single neuron, and the implementation of the hardware of a biochemical neuron according to the Hodgkin-Huxley model is investigated, that is closely resembles the real neuron, and its implementation is very difficult, But with the help of re-configuration and implementation on parallel, the FPGAbased hardware design of the optimized neuronal system was performed. For this purpose, we have been using a variety of hardware ideas for the implementation of single-neurons to design the best type of complete neuron based on high speed, compactness, high precision and expandability. Some of the ideas in design and implementation include doing limited digital calculations, simplifying mathematical functions, and converting floating-point operations to fixed-point, which have the optimization and reduction of consumable hardware, have the maximum parallelism and the precision of the production of the output signals. The model presented in this paper is very important for many scientists in the field of cognitive neuroscience.
    Keywords: Bio-neuron, reconfiguration, Hodgkin-Huxley model, reduced complexity
  • Mazaher Karimi *, Amidaddin Shariari Pages 50-59
    In this article; an islanded distribution network, which is connected with Distributed Generation (DG), is investigated. A distribution network that be able of operating in both grid connected or islanded condition, will improve reliability and power quality of the customers. In this case, the DG will be maximized to supply and feed the distribution network loads, even in islanded mode. Therefore, for the operation of the islanded distribution network, the frequency and voltage of the network should be kept within their optimal range. During the islanding mode voltage and frequency are very sensitive in distribution network connected with DG and the system frequency is determined by the power balance in the islanded system. This research adopt an Under Frequency Load Shedding (UFLS) scheme in response based and event based methods to improve the system stability and security by enhancing the frequency and voltage response of the system on occurrence of contingency in distribution network. Proposed method is performed based on frequency and Rate of Change of Frequency (RoCoF) for islanded distribution network. Developed UFLS scheme provide a fast decision to prevent the frequency decline in the system. Hence, after calculating the amount of load needed to be shed; this method will shed the required load in one-step to find a better response. The proposed method functionality has been investigated and an acceptable stability for the voltage and frequency of the network has been obtained.
    Keywords: Distributed generation, Islanded distribution network, Frequency control, Rate of change of frequency