فهرست مطالب

عصر برق - پیاپی 16 (زمستان 1400)

نشریه عصر برق
پیاپی 16 (زمستان 1400)

  • تاریخ انتشار: 1401/03/23
  • تعداد عناوین: 13
|
  • یادداشت مدیرمسئول
  • حبیب رجبی مشهدی صفحه 2
  • صانع شرق ؛ از برق و انرژی تا آب و محیط زیست / در گفت و گو با مهندس محسن شادمان؛ مدیرعامل شرکت صانع شرق
    صفحه 3
  • پدرام حاجی پور*، غلامرضا ضمیریان، پروین سجودی سردرود صفحه 6

    یکی از مهمترین عوامل ایجاد رقابت در نسلهای آینده ارتباطات ماهواره ای، برخورداری از یک سیستم ماهواره ای مناسب میباشد. برای این امر الزم است تا اپراتورهای ماهواره ای، با در نظر گرفتن ملاحظات فنی و اقتصادی از میان سازندگان مختلف ماهواره انتخاب مناسبی داشته باشند. بنابراین، لزوم انتخاب سازنده از میان سازندگان موجود در این حوزه به عنوان یک چالش جدی مطرح میباشد. در این مقاله به مرور چندین روش بررسی و مقایسه معیارهای ارزیابی سازندگان ماهواره بر مبنای روش های بیشترین بیشینه، لکزیکوگرافی، رضایتبخش خاص و رضایتبخش عطفی که جزو الگوریتمهای رایج ریاضی برای مقایسه پارامترها در یک مساله هدف خواهد بود، پرداخته شده و در نهایت روش جامع و کاملتری نسبت به کارهای قبلی با ایجاد یک ماتریس ارزیابی متقابل و بر حسب معیارهای اصلی و فرعی، برای ارزیابی سازندگان ماهواره از دید اپراتور ارایه شده است. در این مقاله برای انتخاب بهتر و کاراتر، 9 معیار اصلی و 26 معیارفرعی بر حسب نوع سرویس و خدمات پیشروی ارتباطات ماهواره ای به منظور ارزیابی و انتخاب مابین سازندگان ماهواره ارایه و با کارهای قبلی مقایسه شده است

    کلیدواژگان: ارتباطات ماهواره ای، رتبه بندی، اپراتور ماهواره ای، مدل ارزیابی
  • رقیه کریم زاده بائی* صفحه 17

    با توجه به تلفات انتشاری زیاد در موج میلیمتری و باند تراهرتز به کار رفته در سیستمهای رادیویی 5G و 6G ،سلولها بسیار متراکمتر و فشردهتر خواهند بود. از طرفی، به دلیل تقاضای پهنای باند بالای کاربران، استفاده از تکنیکهای شکل دهی پرتو به همراه MIMO Massive برای افزایش بازدهی طیفی، پوشش مناسب و مقرون بهصرفه بودن، بسیار اهمیت دارد. شکل دهی هولوگرافی پرتو، یکی از جدیدترین تکنیکهای مطرح در شکلدهی پرتو است که مزایای زیادی نسبت به تکنیکهای قدیمی شکل دهی پرتو از قبیل شکل دهی آنالوگی پرتو و شکلدهی دیجیتالی پرتو دارد. از اینرو، برای بهره گیری از مزایای شبکه های مخابراتی نسل جدید، ضروری است که از فناوریهای بخشهای مختلفی از جمله آنتنهای موردنیاز آنها، شناخت پیدا کرد و همگام با این فناوریها، در بازار تجهیزات این فناوریهای روبه رشد، نیز ورود نمود. در این پژوهش برخی از آخرین تکنیکها و روش های طراحی آنتن ها و آرایه های شکل دهنده پرتو بررسی و مقایسه میشود. در ادامه، با توجه به نیاز شبکه های مخابراتی آینده و همچنین روند توسعه فناوریها، روش مناسب پیشنهاد میگردد.

    کلیدواژگان: موج میلیمتری، باند تراهرتز، شکلدهی پرتو، فرامواد، هولوگرافی
  • لادن اسمعیلی، مهسا رضایی، نرگس نوری* صفحه 27

    امروزه به دلیل توسعه استفاده از تلفن همراه و رویکردهای جهانی در پیاده سازی شبکه های 5G ،سطح قرارگیری عموم افراد در معرض تابش امواج الکترومغناطیسی افزایش زیادی پیدا کرده است. این مساله نگرانیهایی را در مورد عوارض سلامتی ناشی از قرار گرفتن در معرض این امواج ایجاد میکند. روش های مختلفی مانند کنترل توان، شکل دهی پرتو و MIMO انبوه برای کاهش سطح تشعشعات الکترومغناطیسی در سیستمهای تلفن همراه پیشنهاد میشوند. همچنین مواردی مانند توپولوژی شبکه و مدت زمان قرارگیری در معرض تابش میدان الکترومغناطیسی نیز میتواند در کاهش سطح پرتوگیری موثر باشد. در این مقاله، ابتدا تعریف پرتوگیری الکترومغناطیسی، معیارها، اثرات و قوانین آن مورد اشاره قرار میگیرد. سپس، معماری شبکه های ارتباطات سیار و اثر آن بر پرتوگیری الکترومغناطیسی بررسی میشود. در بخش بعد، راهکارهای فنی کاهش سطح تشعشعات الکترومغناطیسی در بخش اپراتوری شبکه های تلفن همراه مورد بررسی قرار میگیرد. در انتها نیز راهکارهای فنی مورد استفاده در تجهیزات کاربران تلفن همراه برای کاهش سطح تشعشعات الکترومغناطیسی ارایه میشوند.

    کلیدواژگان: پرتوگیری الکترومغناطیسی، راهکارهای فنی، کاهش پرتوگیری، شبکه های تلفن همراه
  • صطفی عیدیانی صفحه 35

    پس از مطالعه مفاهیم ATC و روش های تعیین ATC ایستا، در این مقاله، روش های تعیین ATC پویا جمع آوری شده است. در این مقاله، تلاش محققان برای ارایه روش های نوین در تعیین DATC سیستمهای قدرت گردآوری شده و شایستگیها و ضعفهای این روش ها برجسته شده اند. عدم اطمینان در محاسبات ATC مورد بحث قرار گرفته است و روش های مهم پایداری گذرا و پایداری ولتاژ در تعیین DATC بررسی شده اند. در انتهای مقاله، نقاط قوت و ضعف تمام روش های تعیین DATC مشخص شده است تا بتوان در آینده، روش های سریعتر و دقیقتری ارایه داد.

    کلیدواژگان: قابلیت انتقال توان در دسترس، توانایی انتقال توان، پایداری ولتاژ، پایداری گذرا، روشهای پویا
  • علی کارساز، رقیه اکبریان، علی خرمی* صفحه 43

    بیماری کرونا، از ژانویه 2020 در بازار عمده فروشان ماهی در شهر وهان چین شروع و سازمان بهداشت جهانی آن را به عنوان یک بیماری عمومی و یک مخاطره بین المللی معرفی و در فوریه 2020 آن را کرونا یا کووید-19 نامگذاری نمود. با گسترش روزافزون بیماری کرونا در سراسر دنیا، استفاده از تکنیکها و الگوریتمهای هوش مصنوعی به خصوص شبکه های عصبی کانولوشن مبتنی بر یادگیری عمیق جهت غربالگری تصاویر سی تی اسکن قفسه سینه بیماران مبتلا به کووید-19 ضرورت بیش از پیش یافته و سهم عمدهای از مقالات چاپ شده در این حوزه را به خود اختصاص داده اند. در حال حاضر دقتهای تشخیص و غربالگری گزارش شده در مقالات علمی مبتنی بر روش های هوش مصنوعی و یادگیری عمیق از روی تصاویر سی تی اسکن قفسه سینه بیماران، به بیش از 95 درصد رسیده است. یکی از معضلات موجود در زمینه روش های مبتنی بر هوش مصنوعی، به مساله آموزش شبکه های عصبی کانولوشن و نیازمندی آنها به تعداد بالایی از داده های آموزش باز میگردد. تلفیق چندین معماری مختلف از شبکه های عصبی کانولوشن، منجر به افزایش دقت در این نوع از شبکه ها به بیش از 99 درصد گردیده است.

    کلیدواژگان: کووید-19، شبکه های عصبی کانولوشن، یادگیری عمیق، تصاویر سی تی اسکن قفسه سین(CXR)
  • صفحه 56
  • مجتبی حیدرزاده قرهورن*، علیرضا یزدی زاده صفحه 58

    در این مقاله به مدلسازی و سپس عیب یابی توربین بادی با استفاده از شبکه های عصبی هوشمند MLP و SVR پرداخته شده است. عیب یابی و مدلسازی مربوط به بخش سیستم الکتریکال توربین بادی موردنظر میباشد. داده های واقعی دریافتی از توربین بادی مربوط به سایت نیروگاه بادی کهک به عنوان اطلاعات پایه ای مورد نیاز برای انجام مدلسازی و عیب یابی مورد استفاده قرار گرفته است. پس از مدلسازی توربین بادی توسط دو شبکه ی عصبی ذکر شده در بالا، مقایسه این دو روش اتفاق افتاده است و میزان دقت و مقادیر انواع خطاهای مدلسازی برای هریک از این دو روش بررسی و تحلیل شده است و نتایج حاکی از دقت و صحت روش SVR در مدلسازی و به طبع آن دقت و صحت در عیب یابی توربین بادی میباشد. شبیهسازیهای انجام گرفته در نرم افزار MATLAB بوده است و این نرم افزار یکی از نرم افزارهای بسیار پرکاربرد و مورد اعتماد در زمینه ی شبیه سازی سیستمهای الکتریکی و الکترومکانیکی است. نتایج مربوط به شبیه سازیها و مدلسازی ها در قالب شکل های مختلف در متن مقاله آورده شده است. قابل ذکر است که عیب یابی انجام شده برای سنسور سرعت ژنراتور توربین بادی میباشد و اساس مدلسازی و عیب یابی روش داده محور است.

    کلیدواژگان: شبکه های عصبی هوشمند، عیب یابی، مدلسازی، توربین بادی، نیروگاه بادی کهک، داده محور
  • منیره هوشمند صفحه 64

    پروتکل مخابره از راه دور کوانتومی یکی از مهمترین پروتکل های اطلاعات کوانتومی است. در این پروتکل، به کمک درهمتنیدگی کوانتومی و کانال کلاسیک، حالت یک ذره کوانتومی بدون پیمایش فاصله فیزیکی از فرستنده به گیرنده منتقل میشود. مخابره از راه دور کوانتومی، واحد سازنده پروتکلهای رمزنگاری کوانتومی، محاسبات کوانتومی و شبکه های کوانتومی است. از این رو پس از پیشنهاد ایده های اولیه پروتکل مخابره از راه دور کوانتومی در سال 1993 ،تلاشهای بسیاری در مباحث نظری و پیاده سازی این پروتکل تاکنون صورت گرفته است. در پژوهش پیشرو، پس از معرفی و دسته بندی ایده های نظری پروتکل مخابره از راه دور کوانتومی، به بررسی پیاده سازیهای عملی این پروتکل میپردازیم. در ادامه الزامات فناوری مورد نیاز به همراه نقاط ضعف و قوت هر کدام ارایه میگردد.

    کلیدواژگان: تشدید مغناطیسی هسته ای، سیستمهای حالت جامد، فوتون، مخابره از راه دور کوانتومی
  • مهدی قاضی زاده*، بهنام بهادری صفحه 73

    خودروهای خودران در چند سال گذشته توسعه زیادی داشته اند. این خودروها، انواع حسگر را، مانند رادار، لیدار، سونار و دوربین، برای درک محیط اطراف خود ترکیب میکنند. هر خودروی خودران از حسگرها و موقعیتهای نصب مختلفی استفاده میکند. اگرچه تنوع زیادی در مجموعه حسگرها و موقعیتهای نصب آنها وجود دارد، برخی الگوهای تکراری در میان خودروهای خودران قابل مشاهده است. در این مقاله، این الگوها بررسی شده و رویکردهای مختلف آنها توضیح داده میشود. ابتدا الگوهای به کار رفته در برخی از خودروهای خودران موجود ارایه میشود. سپس ملاحظات عمومی در طراحی الگوهای حسگر بیان میشود. پس از آن مزایا و معایب هر الگو بررسی میشود. سرانجام نتایج حاصل از این بررسی جمعبندی میشود.

    کلیدواژگان: الگوی حسگر، خودروی خودران، خودروی خودگردان، میدان دید
  • علی عمادی، جواد ساده*، رضا بخشی جعفرآبادی صفحه 82

    با توجه به مزایای فراوان بکارگیری واحدهای تولید پراکنده به ویژه آنهایی که از انرژیهای تجدیدپذیر و پاک استفاده مینمایند، اتصال آنها به شبکه توزیع به طور فزایندهای در حال گسترش است. در بین انواع مولدهای تجدیدپذیر، نیروگاه های فتوولتاییک به دلیل تولید انرژی پاک، بهره برداری و نگهداری ساده و دسترسپذیری در اکثر مناطق، بیشتر از سایر فن آوریها مورد توجه قرار گرفته اند. علیرغم مزایای اشاره شده، اتصال مولدهای فتوولتاییک به شبکه توزیع، مسایلی در زمینه حفاظت شبکه ایجاد خواهد کرد. امکان تداخل عملکرد رله ها و ناهماهنگی آنها، دوسوتغذیه شدن شبکه و وقوع حالت جزیرهای از جمله آنها هستند. از سوی دیگر، با افزایش نفوذ این مولدها، فعال بودن توابع پیشرفته حمایت شبکه از جمله تنظیمهای توان اکتیو و راکتیو، قابلیت گذر از افت ولتاژ (LVRT) و جابجایی بدون وقفه به حالت عملکرد مستقل به منظور جبران تولید غیرقابل پیش بینی آنها در دستورالعملهای کنونی شبکه (Grid Code) لحاظ شده است. از آنجاکه این خدمات جانبی میتواند عملکرد روش های آشکارسازی حالت جزیرهای را مختل نماید، ارایه روش آشکارسازی حالت جزیره ای با در نظر گرفتن خدمات جانبی، ضروری میباشد. در این مقاله برخی از روش های آشکارسازی حالت جزیرهای با قابلیت هماهنگی با توابع پیشرفته حمایت شبکه از جمله تنظیمهای توان، گذر از افت ولتاژ و جابه جایی بدون وقفه به حالت مستقل از شبکه مرور شده است.

    کلیدواژگان: مولد فتوولتاییک، آشکارسازی حالت جزیره ای، تنظیم توان، قابلیت گذر از افت ولتاژ، جابه جایی بدون وقفه
|
  • Pedram hajipour*, Gholamreza zamirian, Parvin sojoodi sardrood Page 6

    One of the most important factors in creating competition in future generations of satellite communications is to have a proper satellite system. For this reason, it is necessary for satellite operators to have a suitable choice among different satellite manufacturers, taking into account technical and economic considerations. Therefore, the necessary to select a manufacturer from among the existing manufacturers in this field is a serious challenge. In this paper, we review several methods and compare the evaluation criteria of satellite manufacturers based on the methods of MAXI MAX, Lexicography, non-compensatory decision making and compensatory decision making, which will be a booklet of common mathematical algorithms to compare parameters in a target problem. Finally, a more comprehensive and complete method than previous works has been presented based creating a cross-evaluation matrix according to the main- criteria and side-criteria to evaluate the satellite manufacturers by the satellite operator. In this paper, for better and more efficient selection, nine main criteria and twenty-six sidecriteria according to the type of service and favor of satellite communications are presented in order to evaluate and select among satellite manufacturers and compare with previous works.

    Keywords: Satellite communications, Ranking, Satellite operator, Evaluation model
  • Roghieh karimzadeh Baee* Page 17

    Due to the high loss of propagation in millimeter wave (mmwave) and terahertz band (THz) used in fifth generation and Sixth generation telecommunication systems, the cells become much dense and more compact. On the other hand, because of the growing in the user’s demand on more bandwidth, employment of the beamforming techniques with Massive Multi-input Multi-output (Massive MIMO) are very important in order to increase spectral efficiency, proper and cost-effective coverage. Holographic beamforming technology is one of the latest techniques in the beamforming that has many advantages over the old these kinds of techniques such as Analog Beamforming and Digital Beamforming. Therefore, for taking the advantage of the next generation of telecommunication networks, it is necessary to be aware of the different sections of technologies like the antennas, and along with these technologies, entered into the equipment market of these growing technologies, also. In this research, some of the latest techniques and methods of beamforming are investigated and compared with each other. At the end, a suitable method is proposed according to the requierements of next telecommunication networks and technological trends.

    Keywords: fifth generation, Sixth generation telecommunication systems, Millimeter Wave, Terahertz Band, Beam Forming, Metamaterials, Holography
  • Ladan Esmaeeli, Mahsa Rezaei, Narges Noori* Page 27

    Nowadays, due to different applications of cell phones and global approaches in the implementation of 5G networks, the level of public exposure to electromagnetic radiation has increased significantly. This increases concerns about the health effects of these exposures. Various methods such as power control, beamforming and massive MIMO are proposed to reduce the level of electromagnetic radiation in mobile networks. Furthermore, network topology and duration of exposure can be effective in reducing the level of exposure. In this paper, first, the definition of electromagnetic radiation, its criteria, effects and rules are mentioned. Then, the architecture of mobile communication networks and its effect on electromagnetic radiation are investigated. Afterwards, some technical solutions that can be used by network operator to reduce the level of electromagnetic radiation in the network are examined. Finally, some technical solutions are presented that can be used in cell phones to reduce the level of electromagnetic radiation of these devices.

    Keywords: Electromagnetic Exposure, Mobile communication Networks, Technical Solutions
  • Mostafa Eidiani Page 35

    After reading the ATC concepts and static ATC procedures, In this paper, the methods for determining Dynamic ATC (DATC) are collected. In this paper, researchers, efforts to provide new methods for determining DATC power systems have been compiled and the merits and weaknesses of these methods are highlighted. Uncertainty in ATC calculations is discussed and important methods of transient stability and voltage stability have been investigated in DATC determination. At the end of the paper, the strengths and weaknesses of all methods for determining DATC are specified. In order to be able to provide faster and more precise methods in the future.

    Keywords: ATC, DATC, Transient stability, Voltage stability, Dynamic methods
  • Ali Karsaz, Roghayeh Akbarian, Ali Khorami* Page 43

    Corona disease started in January 2020 in the wholesale fish market in Wuhan, China, and the World Health Organization declared it as a public disease and an international hazard, and in February 2020 named it Corona or Covid-19. Under this global pandemic, using artificial intelligence techniques especially convolutional neural networks based on deep learning for screening chest CT images are becoming more vital as before. The most studies in this field belong to the articles based on the deep learning methodologies using convolution neural networks. Already, obtained accuracies of detection and screening have benn reported in the article based on artificial intelligence and deep learning are more than 95 percent. The lack of comprehensive datasets of CT images with a large amount of samples is one of the most important problems in this field. Using hybrid architectures of convolutional neural networks have been increased the accuracy of these networks up to 99 percent.

    Keywords: Covid-19, convolutional neural networks, deep learning, chest CT images
  • Mojtaba Heidarzadeh Ghareveran*, Alireza Yazdizadeh Page 58

    In this paper we use SVR and MLP Neural Network for modelling and fault detection of KAHAK wind turbines. Electrical subsystems is our purpose for modelling and fault detection. We have actual data and real parameters about 2.5 MW wind turbines that installed in KAHAK wind farme. In first step we modelled and fault datect with two approach, Support Vector Regresion (SVR) and Multi Layer Perceptron (MLP), in second step we compare model error and accurase of SVR and MLP approach, that we can see SVR approach is better than MLP approach according modelling error. We use MATLAB software for this work.

    Keywords: Neural Network, Fault Detection, Modelling, Wind Turbine, Data-based, KAHAK
  • Monireh Houshmand Page 64

    Quantum teleportation protocol is one of the most important quantum information protocols. In this protocol, with the help of quantum entanglement and the classical channel, the state of a quantum particle is transmitted without traveling the physical distance from the sender to the receiver. Quantum teleportation, is the building block of quantum cryptographic protocols, quantum computing, and quantum networks. Therefore, since the initial ideas of the quantum teleportation protocol were proposed in 1993, many efforts have been made in the theoretical discussions and implementation of this protocol. In the present study, after introducing and classifying the theoretical ideas of quantum communication protocol, we will examine the practical implementations of this protocol. Next, the required technology requirements are presented along with the strengths and weaknesses of each.

    Keywords: Nuclear Magnetic Resonance, Solid State Systems, Photon, Quantum Teleportation
  • Mahdi Ghazizadeh*, Behnam Bahadori Page 73

    Self-driving cars have been under intensive development in the last few years. These vehicles combine a variety of sensors, such as radar, lidar, sonar, and camera, to understand their surroundings. Each vehicle uses different sensors and installation locations. Although there is a great deal of variation in the set of sensors and their installation locations, some repetitive patterns can be seen among self-driving cars. In this paper, these patterns are examined and their different approaches are explained. First, the patterns used in some of the existing vehicles are presented. Then, general considerations in the design of sensor patterns are expressed. Next, the advantages and disadvantages of each pattern are examined. Finally, the results of this study are summarized.

    Keywords: Sensor pattern, Self-diving car, Autonomous vehicle, Field of view
  • Ali Emadi, Javad Sadeh*, Reza Bakhshi-Jafarabadi Page 82

    According to wide variety of advantages of distributed generation units, especially those using clean and renewable energies, their installation are dramatically increasing in distribution networks. Among renewable energy generators, photovoltaic generation units have been paid more attention compared to other technologies because of clean energy generation, simple operation and maintenance, and availability in most areas. Despite the mentioned advantages, connecting the photovoltaic generation units to the distribution network will cause problems in the field of network protection. These include the possibility of overlapping relays and their non-coordination, bidirectional feeding network, and the occurrence of an islanding state. On the other hand, by increasing the penetration of these generators, the activation of advanced grid support functionalities such as active and reactive power regulations, low voltage ride through capability (LVRT) and seamless transition to islanded operation mode are included in current grid codes to compensate for their unpredictable energy production. Since these ancillary services can disrupt the operation of islanding detection methods, it is necessary to provide islanding detection method compatible with mentioned ancillary services. In this paper, islanding detection methods compatible with the advanced grid support functionalities such as power regulations, low voltage ride through, and seamless transition to islanded mode are reviewed.

    Keywords: Photovoltaic generator, islanding detection, Power regulation, Low voltage ride through capability, Seamless transition