فهرست مطالب

  • سال هشتم شماره 15 (بهار و تابستان 1398)
  • تاریخ انتشار: 1398/06/10
  • تعداد عناوین: 10
|
  • الهه صحرایی، علی رضا حسن نژاد، علی رضا ذکریازاده، مصطفی غلامی* صفحات 1-12
    توان راکتیو یکی از مهم ترین خدمات جانبی است که کنترل آن در شبکه برای حفظ پایداری ولتاژ و قابلیت اطمینان تامین بار ضروری است. بااین حال بازار مستقل توان راکتیو اغلب با اهداف مرسومی شامل کمینه کردن هزینه های نهایی جبران راکتیو شبکه و بیشینه کردن سود مشارکت کنندگان در جبران راکتیو تسویه می شود. این در حالی است که در تسویه بازار توان راکتیو مستقل علاوه بر لحاظ توابع هدف مرسوم می توان جنبه های دیگری شامل سوددهی بازار، توزیع سود، تعداد مشارکت کنندگان و سطح رقابتی بازار را در نظر گرفت تا تقاضای مشارکت در این بازار افزایش یافته و توان راکتیو موردنیاز شبکه در محیطی رقابتی تامین گردد. ازاین رو تامین هم زمان مقادیر بهینه شاخص های سنجش کیفیت جبران توان راکتیو متناسب با شرایط شبکه یکی از اولویت های بهبود شرایط جبران راکتیو در شبکه است. لذا در این مقاله یک رویکرد جدید برای تسویه بازار توان راکتیو مستقل به منظور تامین هم زمان مقادیر بهینه برخی شاخص های کیفیت جبران توان راکتیو و اهداف مرسوم پیشنهاد شده است. رویکرد تسویه مبتنی بر شاخص پیشنهادی برای بازار توان راکتیو مستقل، در شبکه 24 شین IEEE RTS با الگوریتم بهینه سازی ژنتیک شبیه سازی شده است. نتایج شبیه سازی بهبود رقابت در جبران توان راکتیو، رشد تمایل به مشارکت بازار توان راکتیو، توزیع سود عادلانه، کاهش هزینه های جبران توان راکتیو شبکه و افزایش سطح سود مشارکت کنندگان در بازار توان راکتیو را نشان می دهد.
    کلیدواژگان: بازار توان راکتیو مستقل، تسویه بازار، الگوریتم ژنتیک، سطح رقابتی بازار، سوددهی بازار، توزیع سود، شاخص های سنجش عملکرد تسویه بازار
  • ایمان گروهی *، عبدالعزیز ملاحی، علی گروهی صفحات 13-22
    ریزشبکه به مجموعه ای از بارها، منابع تولید پراکنده و منابع ذخیره انرژی گفته می‏شود که به صورت یک بار قابل کنترل عمل کرده و می‏تواند توان موردنیاز را برای یک ناحیه محلی فراهم نماید. آلودگی‏های ناشی از خودروهای با سوخت فسیلی متناسب با افزایش تولید کارخانه‏ها افزایش می‏یابد، همچنین محدودیت سوخت‏های فسیلی باعث گرایش این صنعت به تولید خودروهای الکتریکی شده است. در این مقاله به حل مسئله بهره‏برداری احتمالاتی ریزشبکه در حضور خودروهای برقی با در نظر گرفتن پاسخگویی تقاضای بار و با هدف کاهش هزینه بهره‏برداری با استفاده از مدل برنامه‏ریزی ترکیبی خطی عدد صحیح (MILP) پرداخته شده است. همچنین جایابی ایستگاه‏های خودروهای برقی در سطح ریزشبکه انجام شده است. از نرم افزار گمز به عنوان ابزار بهینه‏سازی استفاده شده و یک شبکه 24 باسه شامل تعداد 33 واحد تولید پراکنده ، 8 ایستگاه خودروهای برقی، و بارهای مشارکت کننده در برنامه پاسخگویی تقاضا، به عنوان ریزشبکه نمونه مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج حاصل نشان می دهد که منظور نمودن پاسخگویی تقاضای بار و همچنین خودروهای برقی در مسئله بهره‏برداری ریزشبکه سبب بهبود شاخص‏های اقتصادی و امنیتی ریزشبکه می‏شود.
    کلیدواژگان: ریزشبکه، خودرو برقی، پاسخگویی تقاضا، برنامه ریزی ترکیبی خطی عدد صحیح (MILP)
  • سید امیر عباس علومی*، احسان امتحانی، مهدی آشتیان صفحات 23-29
    بدلیل اهمیت روز افزون انرژی، بهینه سازی سیستم های تولید قدرت و کاهش انرژی مصرف داخلی آنها امری ضروری است. تحلیل سیستم های تولید قدرت از نقطه نظر انرژی و شناخت کارکرد آنها بسیار ضروری می باشد. تحقیق حاضر با مدل سازی و شبیه سازی مولد های گازی واحد آنسالدو نیروگاه سیکل ترکیبی یزد، در نرم افزار ترموفلو به بررسی اثر سیستم مدیا بر عملکرد و میزان انتشار آلاینده های محیط زیستی پرداخته است. نتایج نشان می دهد که سیستم مدیا به میزان 15 درجه سانتی گراد دمای هوای ورودی به کمپرسور را کاهش می دهد که به دلیل ثابت بودن حجم هوای ورودی، چگالی افزایش و در نتیجه دبی هوای ورودی به کمپرسور به میزان 20 کیلوگرم بر ثانیه افزایش می یابد که این امر منجر به افزایش 10 الی 15 مگاوات در هر مولد می شود و راندمان سیکل گازی را 1 درصد نیز افزایش می دهد. یکی از نوآوری های تحقیق حاضر بررسی اثر سیستم مدیا بر انتشار آلاینده های محیط زیستی می باشد که نتایج نشان می دهد در صورت استفاده از سیستم مدیا میزان انتشار NOx و CO2 به میزان 20 درصد در سال کاهش می یابد که این امر می تواند از هزینه های اجتمایی جلوگیری نماید
    کلیدواژگان: سیستم مدیا، ترموفلو، توربین گاز V94.2‎، دبی هوای ورودی، واحد آنسالدو، نیروگاه سیکل ترکیبی یزد، آلایندگی های محیط زیست.
  • سعید جلالی عاشق آبادی، عباس کتابی* صفحات 30-40
    با توجه به استفاده روزافزون از ریزشبکه ها، بررسی پایداری آنها از اهمیت ویژه ای برخوردار است. یکی از معایب منابع تولید پراکنده مبتنی بر اینورتر نسبت به ژنراتور سنکرون این است که برای اتصال به شبکه، نیاز به داشتن اطلاعات فرکانس و فاز در نقطه اتصال به شبکه در هر لحظه می باشد که این کار با استفاده از روش های سنکرون سازی انجام می شود. در این مقاله به بررسی تاثیر روش های مختلف سنکرون سازی شامل روش های SRF-PLL، اینرسی مجازی و K ثابت بر پایداری اینورترهای متصل به شبکه پرداخته شده است. با توجه به اینکه عواملی نظیر هارمونیک ها، توالی منفی ولتاژ شبکه، افزایش امپدانس شبکه، تغییرات فرکانس شبکه و تغییرات شدت تابش خورشید از دلایل ناپایداری هستند، یک سناریو کلی شامل این عوامل برای تعیین کمترین مقدار خازن لینک DC با حفظ پایداری سیستم در هر یک از روش های سنکرون سازی تعریف شده است. تعیین کمترین مقدار خازن لینک DC برای حفظ پایداری سیستم بصورت یک مسئله بهینه سازی تعریف شده که با استفاده از الگوریتم بهینه سازی ازدحام ذرات حل شده  و پایداری سیستم با آنالیز مقادیر ویژه بررسی شده است.
    کلیدواژگان: پایداری ریز شبکه، روش های سنکرون سازی، روش SRF-PLL، روش K ثابت، روش اینرسی مجازی، مقادیر ویژه
  • رضا اسلامی*، حامد نفیسی، سید امیر حسینی صفحات 41-52
    مشکلات مربوط به هزینه و آلایندگی سوخت های فسیلی موجب افزایش انگیزه در بهره برداری از خودروهای الکتریکی شده است. با این وجود، استفاده از این خودروها بدلیل بار الکتریکی مضاعفی که به شبکه برق تحمیل می کنند، با چالش همراه است. براین اساس در این مقاله روشی ارائه شده است که با مدیریت بهینه شارژ و دشارژ خودروهای الکتریکی هیبریدی (PHEV[1])، پارامترهای الکتریکی شبکه شامل تلفات و پروفیل ولتاژ بهبود یابند. مدیریت بهینه مدنظر مقاله حاضر، مدیریت همزمان توان اکتیو و راکتیو PHEVها را شامل می شود. بمنظور اجرای مدیریت بهینه، در این مقاله رفتار احتمالی مصرف کنندگان و PHEVها براساس فاکتورهای تاثیرگذار در آن ها مدلسازی شده است. با توجه به تعدد فاکتورهای مدنظر و عدم همگرایی مسئله توسط روش های عادی بهینه سازی، روش بهینه سازی دو مرحله ای پیشنهاد داده شده است که با مدیریت توان اکتیو و راکتیو PHEVها، امکان دستیابی به اهداف مدنظر را فراهم می کند. از مزیت های روش پیشنهادی می توان به کاهش حجم محاسبات با توجه به حل مساله در هر پله زمانی به صورت مستقل و در نتیجه کاهش زمان حل مساله بهینه سازی اشاره کرد. روش پیشنهادی با انجام تکرارهای مونت کارلو بر روی شش سناریوی مدیریت توان مختلف توسط نرم افزارهای GAMS و DIgSILENT بر روی شبکه واقعی kV20 توزیع سیرجان در استان کرمان پیاده سازی شده است. نتایج حاصل از انجام سناریوهای مختلف نشان می دهند که مدیریت اعمالی بر شارژ و دشارژ PHEVها موجب صاف تر شدن پروفیل ولتاژ و کاهش تلفات شبکه گردیده است. بنابراین با استفاده از روش پیشنهادی، بار الکتریکی مضاعف تحمیل شده به شبکه توسط خودروهای برقی نه تنها باعث افزایش تلفات انرژی نخواهد شد، بلکه با مدیریت صحیح PHEVها، تلفات شبکه در مقایسه با عدم حضور آن ها کاهش خواهد یافت.

     [1]  Plug in Hybrid Electric Vehicle
    کلیدواژگان: تلفات انرژی، خودرو الکتریکی هیبریدی (PHEV)، ریزشبکه، مدیریت توان
  • شروین اسدزاده* صفحات 53-61
    به منظور کسب درک عمیق در زمینه برنامه ریزی تعمیر و نگهداری، بررسی نقاط ضعف شبکه توزیع و کشف رخدادهای غیرعادی، باید خاموشی های رخ داده در شبکه را ردگیری کرد. از سویی دیگر مهمترین وظیفه شرکت های توزیع برق، تامین برق مطمئن و پایدار است که بایستی با حداقل خاموشی و با ولتاژ استاندارد همراه باشد. این پژوهش قصد دارد با بهره گیری از رویکردهای سری زمانی فصلی و شبکه عصبی مصنوعی، مدل هایی را به منظور پیش بینی نرخ خرابی یکی از تجهیزات به کار رفته در دو منطقه از مناطق تحت پوشش شرکت توزیع نیروی برق تهران بزرگ ارائه دهد. این داده ها بصورت هفتگی در بازه  فروردین 1391 الی اسفند 1394 از نرم افزار ثبت حوادث ENOX استخراج شده است. بدین منظور پس از پیش پردازش داده ها، مدل نهایی مناسب به کمک نرم افزارهای Minitab و MATLAB ارائه شد. همچنین، میزان متوسط دمای هوا، میزان متوسط بارش باران و میزان متوسط سرعت باد بعنوان متغیرهای ورودی به شبکه عصبی انتخاب شدند.  برای ارزیابی میزان خطای مدل های پیشنهادی، از میانگین مربعات خطا استفاده شده است. نتایج نشان می دهند مدل های سری زمانی نسبت به شبکه عصبی پرسپترون چند لایه ای عملکرد بهتری در پیش بینی نرخ خرابی تجهیز مورد نظر داشتند و می توان برای پیش بینی دوره های آتی از آنها استفاده کرد.
    کلیدواژگان: پیش بینی نرخ خرابی، مدل های سری زمانی فصلی، شبکه عصبی مصنوعی، شرکت توزیع نیروی برق
  • شیوا نظام زاده، ایمان صادق خانی* صفحات 62-71
    جریان خطای کوچک خطاهای امپدانس بالا یکی از چالش های مهم حفاظت شبکه های توزیع است. عدم توانایی آشکارسازی این نوع خطا توسط رله های اضافه جریان مرسوم منجر به تداوم قوس الکتریکی ناشی از آنها می شود که نتیجه آن  اتلاف انرژی، خطر آتش سوزی و شوک الکتریکی می باشد که تهدیدی برای جان انسان ها و تجهیزات شبکه است. در این مقاله یک الگوریتم آشکارسازی خطای امپدانس بالا بر مبنای کمی سازی ویژگی های غیرخطی بودن و نامتقارن بودن شکل موج حاصل از خطا ارائه می گردد. به این منظور ابتدا از جریان پست توزیع نمونه برداری شده و سپس مولفه تحمیلی خطای سیگنال آنتروپی متقاطع حاصل از مقایسه شکل موج دو نیم سیکل متوالی جریان به عنوان شاخص آشکارسازی خطا محاسبه می شود. از سوی دیگر برای غلبه بر چالش تشابه گذراهای ناشی از کلیدزنی تجهیزات و خطا، از زمان تداوم گذرا به عنوان قید شاخص پیشنهادی بهره برده می شود. طرح پیشنهادی در حضور بار های غیرخطی به خوبی کار کرده و نیازی به داده های آموزشی، تبدیل و محاسبه مولفه های هارمونیکی و متقارن ندارد. کارآیی الگوریتم پیشنهادی از طریق شبیه سازی حوزه زمانی سیستم تست استاندارد 13 باسه IEEE نشان داده می شود.
    کلیدواژگان: خطای امپدانس بالا، شبکه توزیع، آنتروپی متقاطع، حفاظت
  • حمید قائدی، مهناز هاشمی، غضنفر شاه قلیان* صفحات 72-81
    شبکه های قدرت، سیستم های پیچیده به هم پیوسته و غیرخطی هستند و هنگامی که تحت نفوذ منابع بادی قرار می گیرند، این مسئله شدیدتر خواهدبود. جبران سازهای سنکرون استاتیکی1 (STATCOM) جهت بهبود تنظیم ولتاژ و برآورده نمودن کدهای شبکه، در سیستم های قدرت، شامل مزارع بادی مبتنی بر ژنراتور القایی تغذیه دوگانه2 (DFIG) مورد استفاده قرار می گیرند.علی رغم ماهیت غیرخطی STATCOM، روش کنترلی مرسوم در آن ها، براساس کنترل کننده های خطی PI با ضرایب ثابت است که این ضرایب تضمینی برای عملکرد بهینه STATCOM نمی باشند. در این مقاله مقایسه ای میان دو روش کنترلی غیرخطی مبتنی بر همواری دیفرانسیلی برای جبران ساز سنکرون استاتیکی در شبکه 9 باس WSCC شامل مزارع بادی مبتنی بر DFIG انجام گرفته و نتایج شبیه سازی عملکرد موثر هر دو روش را در مقایسه با روش کنترل خطی مرسوم نشان می دهد.
    کلیدواژگان: جبران ساز سنکرون استاتیکی، قابلیت گذر از کمبود ولتاژ، کنترل مبتنی بر همواری، تئوری خطی سازی پسخورد، کنترل تطبیق پذیر مبتنی بر همواری
  • بهروز طاهری، سیدامیر حسینی، فرزاد رضوی* صفحات 82-92
    رله های دیستانس به طور گسترده برای حفاظت از خطوط انتقال انرژی مورد استفاده قرار می گیرند. گاهی ممکن است در این خطوط در اثر وقوع نوسان توان، امپدانس محاسبه شده در رله دیستانس وارد زون های عملکردی آن شود و منجر به قطع بی-مورد خطوط شود. قطع بی مورد خطوط می تواند باعث بروز خاموشی های سراسری در شبکه های قدرت شود. بر این اساس در این مقاله روشی بر مبنای تبدیل کلارک برای تشخیص نوسان توان و تمایز آن از خطاهای هم زمان ارائه شده است. روش ارائه شده بر اساس محاسبه میانگین سیگنال های جریان شبکه در خروجی تبدیل کلارک عمل می کند. این روش مستقل از پارامترهای شبکه است و قابلیت تشخیص انواع نوسانات از جمله نوسان توان پایدار و ناپایدار و انواع خطاهای هم زمان را دارا می باشد. برای ارزیابی روش ارائه شده ابتدا حالت های مختلف نوسان توان و خطاهای هم زمان در نرم افزار DIgSILENT شبیه سازی شده و سپس با استفاده از داده های ماتریسی به دست آمده از سیگنال جریان، الگوریتم پیشنهادی در محیط نرم افزار Matlab و با استفاده از تبدیل کلارک پیاده سازی شده است. علاوه بر ارزیابی نرم افزاری، روش پیشنهادی با استفاده از تستر و رله ساخته شده توسط شرکت دانش بنیان وبکو امیرکبیر، تست عملی شده است. نتایج تست های نرم افزاری و عملی نشان از موفقیت روش پیشنهادی در تشخیص انواع نوسان توان دارند. همچنین این نتایج نشان می دهند که روش پیشنهادی از سرعت بالایی در تشخیص خطاهای هم زمان با نوسان توان، برخوردار است.
    کلیدواژگان: نوسان توان، رله دیستانس، تبدیل کلارک، حفاظت سیستم های قدرت، حالات گذرا
  • اصلان غلامی، شهاب اسلامی، آرین تاجیک، محمد عامری، رقیه گوگ ساز، مجید زندی* صفحات 93-102
    در سال‎های اخیر استفاده از انرژی‎های پاک و تجدیدپذیر، به خصوص انرژی خورشیدی، به علت مزایای آن‎ها نسبت به سوخت‎های فسیلی افزایش چشمگیری داشته است. استفاده از سامانه‎های فتوولتاییک یکی از رایج‎ترین روش‎های برداشت انرژی خورشیدی به منظور تولید برق است. عملکرد این سامانه‎ها در تبدیل انرژی خورشیدی به برق، به شدت تابعی از شرایط محیطی همچون میزان تابش خورشیدی، دمای محیط، باد، رطوبت و سایر پارامترهای محیطی بوده لذا بررسی تغییر این پارامترها در طراحی و بررسی عملکرد سامانه‎های فتوولتاییک بسیار با اهمیت است. بسیاری از مناطقی که دارای پتانسیل تابشی بالایی جهت نصب پنل‎های فتوولتاییک می‎باشند، مناطقی با آب و هوای خشک هستند و پدیده گرد و غبار در این مناطق به شدت بر عملکرد پنل‎های فتوولتاییک تاثیر می‎گذارد. این معضل در اقلیم ایران، که به طور مکرر با طوفان‎های گرد و غبار و انتشار ریزگردها مواجه بوده، بسیار جدی‎تر است. اولین گام در حل این مشکل، آشنایی با نحوه نشست گرد و غبار بر سطح پنل‎های فتوولتاییک و پارامترهای موثر بر این فرایند است. از این‎رو مقاله حاضر به مرور جامع پژوهش‎های صورت گرفته در حوزه تاثیر گرد و غبار بر عملکرد و کارایی پنل‎های خورشیدی می‎پردازد. نتایج این پژوهش می‎تواند به عنوان مرجع کاملی برای استفاده پژوهشگران، طراحان و مهندسانی که با سامانه‎های فتوولتاییک در مناطقی مانند خاورمیانه و به ویژه ایران، که با مشکل گرد و غبار دست و پنجه نرم می‎کنند، قرار گیرد.
    کلیدواژگان: گرد و غبار، پنل فتوولتاییک، باد، دما، رطوبت
|
  • Elahe Sahraei, Alireza Zakariazadeh, Mostafa Gholami*, Alireza Hasannezhad Pages 1-12
    In this paper a new algorithm for clearing of independent reactive power is presented. In the proposed algorithm both traditional objective function of reactive power and some new indices are optimised. The traditional objective function is minimizing the total cost of market and maximizing the profit of players. Some new indices such as Units Association Rate, Producer Unit Profit Rate, Profit Distributing Rate, Production Sharing  Rate and Risk of Work In Capacity Limits are introduced in this paper. These indices show the effectiveness of the proposed clearing strategy. The proposed algorithm is implemented on IEEE 24 bus test system.
    Keywords: Independent Reactive power market, clearing market, genetic algorithm, profit, distribution of profit
  • Abdolaziz Mallahi, Ali Goroohi, Iman Goroohi * Pages 13-22
    Microgrid is a collection of electric loads, distributed generation units and battery storage operating as a controllable load which is able to supply the local loads. Air pollutions due to fossil fueled vehicles increase by factories development. Besides, shortage in fossil fuels increase the trends into electric vehicles. In this paper, optimal stochastic operation problem of microgrid in presence of electric vehicles and demand response loads is solved with the objectives of operation cost minimization and improving the security indices of the system in an acceptable level of the reliability. Besides, the optimal placement of PEV stations is performed. The proposed problem is formulated as mixed integer linear programming (MILP). Gams software is used as the simulation tool, and a 24-bus test system including a number of DGs, and PEV stations is studied to validate the efficiency of the proposed model
    Keywords: microgrid, electric vehicles, demand response, V2G
  • Mahdi Ashtian, Seyed Amir Abbas Oloomi*, Ehsan Emtehani Pages 23-29
    Due to the increasing importance of energy, optimizing power generation systems and reducing their internal energy consumption are essential issues. Analysis of power generation systems is necessary regarding energy and recognition of their functioning. The present study investigated the effect of media system on the performance and emissions of environmental pollutants in Thermoflow Software by modeling and simulating gas generators of Ansaldo Unit of Yazd Combined Cycle Power Plant. The results showed that Media System reduces the temperature of the inlet air to the compressor by 15 °C. Due to the constant volume of the inlet air, density increases and consequently discharge of the air inlet to the compressor increases by 20 kg/s. This results in an increase of 10 to 15 megawatts per generator and increases the efficiency of the gas cycle by 1%. One of the innovations in this research is the study of the effect of Media System on the emission of environmental pollutants. The results showed that this system decreases NOx and CO2 emissions by 20% per year, which can prevent social costs.
    Keywords: Media System, thermoflow, V94.2 gas turbine, inlet air discharge, Ansaldo Unit, Yazd Combined ‎Cycle Power Plant, environmental pollutants
  • Saeid Jalali Ashegh Abadi, Abbas Ketabi* Pages 30-40

    Due to the increasing use of microgrids, investigation of their stability is of special interest. One of the disadvantages of an inverter-based distribution unit is that at any given time, phase and frequency information at the point of common coupling (PCC) is required that can affect the stability. The synchronization techniques include synchronous reference frame phase-locked loop (SRF-PLL), virtual inertia, and constant K. To minimize cost and improve reliability, the minimum DC link capacitance should be determined. In this article, finding the minimum DC link capacitance is defined as an optimization problem where the particle swarm optimization (PSO) algorithm is used for the solving of the problem, where the stability is studied through eigenvalue analysis. In the stability analysis, harmonics and negative sequence of grid voltage, increasing the grid inductance, changes in the grid frequency, and changes in the solar irradiation intensity are considered. The effect of various synchronization methods on the stability of grid-connected inverters and DC link capacitance value is investigated.
    Keywords: Microgrid stability, Synchronization methods, SRF-PLL method, Virtual inertia method, Constant K method, Eigenvalue
  • REZA ESLAMI*, HAMED NAFISI, AMIR HOSSEINI Pages 41-52
    Problems with the cost and pollution of fossil fuels have increased the incentive to operate on electric vehicles. However, the use of these vehicles is a challenge due to the additional loads which imposed on the power grid. Accordingly, a method has been proposed to improve the electrical parameters of the network including losses and voltage profiles by optimally managing the charge and discharge of plug in hybrid electric vehicles (PHEVs). The optimal management of the present paper involves the simultaneous management of active and reactive power of PHEVs. In order to implement the optimal management, in this paper, the probabilistic behavior of consumers and PHEVs are modeled on the factors affecting them. Regarding the multiplicity of factors considered and the non-convergence of the problem by conventional methods of optimization, a two-stage optimization method is proposed which provides the ability to achieve the desired goals by managing active and reactive power of PHEVs. The advantages of the proposed method can be to reduce the computational volume with respect to problem solving in each step of the time independently and thus reduce the optimization problem solving time. The proposed method is implemented by performing Monte Carlo repetitions on six power management scenarios implemented by GAMS and DIgSILENT software on real network of 20 kV distribution of Sirjan in Kerman province. The results of various scenarios show that the management of charge and discharge of PHEVs has smooth the voltage profile and reduced network losses. Therefore, using the proposed method, the additional loads imposed by the electric vehicle on the grid will not only increase the energy losses, but, with the proper management of the PHEVs, the network losses will be reduced compared to the absence of them.
    Keywords: Energy losses, Plug in Hybrid Electric Vehicle, Microgrid, Power management
  • Shervin Asadzadeh* Pages 53-61
    In order to gain a deep understanding of planned maintenance, check the weaknesses of distribution network and detect unusual events, the network outage should be traced and monitored. On the other hand, the most important task of electric power distribution companies is to supply reliable and stable electricity with the minimum outage and standard voltage. This research intends to use time series and artificial neural network and propose some models to forecast the failure rate of equipment in the two regions controlled by Tehran Power Distribution Company. The data have been extracted weekly from the ENOX software from March 2012 to March 2016. To this end, after data pre-processing, the appropriate models have been provided using Minitab and MATLAB software. Moreover, the average air temperature, the average rainfall and the average wind speed were selected as inputs to the neural network. The mean square error (MSE) was used as a criterion to evaluate the error corresponding to the proposed models. The results revealed that time series models perform better than MLP neural network in forecasting equipment failure rates and thus they can be used for future periods.
    Keywords: Failure Rate Forecasting, Seasonal Time Series Models (SARIMA), Artificial Neural Network, Electricity Distribution Company
  • Shiva Nezamzadeh, Iman Sadeghkhani Pages 62-71
    The low fault current of high-impedance faults (HIFs) is one of the main challenges for the protection of distribution networks. The inability of conventional overcurrent relays in detecting these faults results in electric arc continuity that it causes the fire hazard and electric shock and poses a serious threat to human life and network equipment. This paper presents ​an HIF detection algorithm based on quantifying the nonlinear and asymmetry features of HIF waveforms. To this end, first, the substation current is sampled and then, the superimposed component of cross entropy signal calculated by comparing two subsequent half cycles of the current signal is determined as the HIF detection criteria. On the other hand, to overcome the challenge of the similar transient of device switching and HIF, the time duration of transient continuity is considered as the constraint of the proposed algorithm. The proposed scheme satisfactory works in the presence of nonlinear loads and does not need for training dataset, transformations, and calculation of harmonic and symmetrical components. The effectiveness of the proposed HIF detection algorithm is demonstrated using the time-domain simulation of IEEE 13 node test system.
    Keywords: High-impedance fault, distribution network, cross entropy, protection
  • Hamid Ghaedi, Ghazanfar Shahgholian*, Mahnaz Hashemi Pages 72-81
    Power grids are complex, interconnected and nonlinear systems, and this will be more severe when they are subjected to high wind resources penetration. Static synchronous compensators (STATCOM) are used to improve voltage regulation and to meet grid codes in power systems, including doubly fed induction generators (DFIG) based wind farms. Despite the nonlinear nature of STATCOM, the conventional control method in them is based on linear PI controllers with constant gains, which they cannot guarantee the optimal performance for STATCOM. In this paper, a comparison has been performed between two nonlinear control methods based on differential flatness theory for static synchronous compensators in the WSCC system includes DFIG based wind farms and simulation results demonstrate the effective performance of both methods in comparison with the conventional linear control method.
    Keywords: Static synchronous compensator, Low Voltage Ride through, Flatness based feedback linearization control, Flatness based adaptive control
  • Behrooz Taheri, Seyed Amir Hosseini, Farzad Razavi* Pages 82-92
    Distance relays are widely used to protect transmission lines. Sometimes, in these lines due to the occurrence of the swing of the power, the impedance calculated in the distance relay enters into its functional zones and leads to the cutting off of the lines. This issue can cause global power outages. Accordingly, in this paper, a Clark-based method for detecting the swing of power and distinguishing it from simultaneous faults is presented. The proposed method operates based on the calculation of the average current signal in the Clark transform output. This method is independent of network parameters and it is capable of detecting various types of swings, including stable and unstable power fluctuations and all types of simultaneous faults. To evaluate the proposed method, different modes of power swing and simultaneous errors are simulated in DIgSILENT software and then using the matrix data obtained from the current signal, the proposed algorithm is implemented in the Matlab software using the Clark transform. In addition to software evaluation, the proposed method has been tested using a tester and relay made by the Vebko Amirkabir knowledge-based company. The results of the software and practical tests show the success of the proposed method in identifying the types of power swings. The results also show that the proposed method has a high speed in detecting simultaneous faults with power swings.
    Keywords: Power Oscillation, Distance Relay, Clark Transform, Power System Protection, Transient Situations
  • Aslan Gholami, Shahab Eslami, Aryan Tajik, Mohammad Ameri, Majid Zandi*, Roghayeh Gavagsaz Pages 93-102
    In recent years, the utilization of clean renewable energies, especially solar energy, have increased dramatically due to their advantages over fossil fuels. Installation of photovoltaic systems is one of the most common methods of solar energy harvesting. The performance of these systems in converting solar energy to electricity is extensively a function of environmental conditions such as solar radiation, ambient temperature, wind, humidity, and other environmental parameters. Therefore, any changes in these parameters have a great influence on the design and performance evaluation of photovoltaic systems. Many regions with high solar potential for installation of photovoltaic panels are arid and deserted areas, in which the dust activities would significantly affect the performance of photovoltaic panels. This problem is much more serious in the climate of Iran, which is repeatedly faced with dust activities as well as aerosol dispersion. Therefore, the present study conducted a comprehensive review of the related literature in the field of the effect of dust on the performance and efficiency of solar panels. The results of the current study can serve as a thorough reference for researchers, designers, and engineers who deal with photovoltaic systems in regions struggling with dust events such as the Middle East, and in particular, Iran.
    Keywords: Dust, Photovoltaic Panel, Wind, Mounting Angle, Humidity