فهرست مطالب

عصر برق - پیاپی 17 (تابستان 1401)

نشریه عصر برق
پیاپی 17 (تابستان 1401)

  • تاریخ انتشار: 1401/06/10
  • تعداد عناوین: 9
|
  • یادداشت سردبیر
  • آشنایی با فعالیت ها و برنامه های؛ شرکت توزیع نیروی برق استان خراسان شمالی پیشرو در صنعت برق کشور / در گفت و گو با مهندس حسن چاهی/ مدیر عامل شرکت توزیع نیروی برق استان خراسان شمالی
    صفحات 3-6
  • رقیه دوست*، رقیه کریم زاده، پدرام حاجی پور، علیرضا فاسونیه چی صفحات 7-17

    تقاضای روز افزون استفاده از سرویس های پهن‎باند برای ادوات متحرک، موجب شکل گیری فناوری (Earth Station In Motion) گردید. این سرویس ها در خودروها، قطارها و ناوهای هوایی و دریایی قابل استفاده است. (International Telecommunication Union) و بسیاری از رگولاتورهای مخابرات منطقه ای و ملی در حال توسعه استانداردها و مقررات هستند به طوری که با رعایت آنها توسط ESIM، تداخل های یاد شده تا حد امکان تعدیل می یابد. در WRC 2015 باند اختصاص داده شده به و 29.5-30 تعیین شد. علاوه برآن در WRC 2019 باند اختصاص داده شده به ESIM به 17.7-19.7 و 27.5-29.5 توسعه یافت و بررسی رگولاتوری و ملاحظات تداخل آن توسط کشورهای مختلف مطرح و ثبت گردید. در WRC2023 این موارد مطروحه، تکمیل و نیز استفاده از ESIM در منظومه های ماهواره ای غیر زمین آهنگNon-GEO) FSS) در باند فرکانسی 17.7-19.7 و 27.5-29.5 بررسی خواهد شد. این تصمیمات در حالی گرفته شده است که سرویس‎های متعددی از قبل در حال استفاده از بخشی یا تمام باند فرکانسی اختصاص یافته به ESIM بوده‎اند. ارایه دهندگان سرویس، اپراتورها و رگولاتورها ملاحظات مربوط به تداخل و فرآیندهای مجوزدهی را تا حد زیادی در این سال ها پیش برده اند و کماکان این بررسی ها به روش های مختلف ادامه دارد. در این پژوهش به بیان مقدمه و معرفی اجمالی از ESIM پرداخته شده است و پس از ارایه مختصر در خصوص چگونگی بررسی‎ها و تحلیل‏های صورت گرفته به منظور استخراج الزامات کنترل تداخل ESIM در مستندات و نشست‏های ITU، سناریوهای اولیه برای تحلیل های موردنیاز تداخل، بیان شده است. در ادامه، فناوری مرکز کنترل و مانیتورینگ شبکه (NCMC) به همراه ایستگاه های پایش و مانیتور طیف رادیوفضایی و سامانه Geoloction و چالش های پیاده سازی آن ها به طور مختصر شرح داده شده است. در نهایت، با توجه به ضرورت ارایه سرویس ESIM در آینده نزدیک و همچنین روند توسعه فناوری های مرتبط، چالش های مطرح در این حوزه جمع بندی شد.

    کلیدواژگان: ایستگاه های زمینی در حال حرکت (ESIM)، سرویس های پهن باند ثابت ماهواره ای، تداخل فرکانسی، ماهواره های زمین آهنگ و غیرزمین آهنگ، سرویس ثابت زمینی، سرویس سیار زمینی
  • رضا بحری*، پروین سجودی سردرود، هاشم مداح حسینی صفحات 18-28

    ابرمنظومه‎های مخابراتی آخرین دستاورد عصر جدید فضایی است. این فناوری با داشتن تعداد ماهواره‏های زیاد، در ارتفاع پایین مداری، امکان ارایه خدمات با پهنای باند بالا، تاخیر کم و قابل رقابت با سایر بسترهای ارتباطی زمینی را فراهم می‏نماید. از جمله الزامات مهم در برقراری ارتباط مطمین و پایدار در مخابرات ماهواره ای، مطالعه نحوه انتشار امواج رادیویی در باندهای فرکانسی مختلف جهت استخراج پارامترهای موثر در کارایی لینک ماهواره و ایجاد مدل و الگوی مناسب برای پیش بینی اثرات عوامل موثر بر انتشار امواج بر اساس پارامترهای بدست آمده برای مناطق مختلف می باشد. در این مقاله ضمن بررسی مختصر ویژگی های کلیدی ابرمنظومه های ماهواره ای و همچنین بررسی دقیق تر یک نمونه از این نوع فناوری فضایی جدید، موضوع پدیده های جوی تاثیرگذار در انتشار امواج ماهواره ای در فرکانس های Ku و Ka مورد بررسی قرار گرفته است. در این بررسی نه تنها مدارت با ارتفاع پایین، بلکه تا مدار زمین آهنگ پدیده های مختلف جوی و اثرگذاری آنها بر کیفیت سیگنال ماهواره ای بیان شده است. همچنین متناسب با روش های معرفی شده یک نمونه چیدمان پیشنهادی برای اندازه گیری هم زمان سیگنال ماهواره و پارامترهای هواشناسی ارایه و نتایج اندازه گیری عملیاتی نیز ارایه شده است.

    کلیدواژگان: ابر منظومه ها، انتشار امواج ماهواره ای، مدل های انتشار امواج، باند Ku و Ka
  • سعید جعفرپور، محمد صادق زاده، محمدحسن امیریون* صفحات 29-34

    وقوع روزافزون رخدادهای طبیعی شدید در سال های گذشته در نقاط مختلف دنیا، توجه بهره برداران سیستم قدرت را به این گونه پدیده ها و اثرات آن بر روی سیستم قدرت بر انگیخته است. بررسی گزارش های در دسترس وقوع حوادث نشان می دهد که پدیده های طبیعی شدید می توانند بخش قابل توجهی از سیستم قدرت را در خاموشی فرو ببرند و باعث اختلال در روند عادی زندگی مردم بشوند. پژوهشگران برای تحلیل رفتار سیستم قدرت در مقابل حوادث شدید و نادر، به تازگی مفهوم تاب آوری سیستم های قدرت را معرفی نموده اند. در این کار پژوهشی ابتدا با مرور انواع حوادث تهدیدکننده سیستم قدرت، اثرات این پدیده ها بر سیستم قدرت بررسی می شود. در بخش بعد مفاهیم و عناصر پایه ای تاب آوری سیستم قدرت بیان می شود. سپس با مرور کار های پژوهشی انجام شده در این زمینه انواع معیار های ارایه شده برای ارزیابی تاب آوری معرفی و مقایسه می شوند. در پایان انواع رویکرد های ارایه شده برای بهبود تاب آوری شرح داده می شود.

    کلیدواژگان: حوادث نادر و شدید، تاب آوری، معیارهای ارزیابی تاب آوری، روش های بهبود تاب آوری، ریز شبکه
  • میلاد یدالهی، محمدمهدی شرع پسند* صفحات 35-43

    با توجه به مزیت های مهم انرژی الکتریکی بر سایر انرژی ها، به دلیل سادگی و راحتی توزیع و قابلیت انتقال برای مسافت های طولانی، امروزه پیش بینی می گردد که بیش ترین مصرف انرژی در قرن آینده کماکان به صورت انرژی الکتریکی باشد. مدیریت و توسعه صحیح سیستم های تولید، انتقال و توزیع برق، به لحاظ افزایش بهره وری، کاهش تلفات، کیفیت توان و تقویت زیرساخت های توسعه کشور، حایز اهمیت اساسی است. موضوع استانداردسازی مورد توجه علوم و فنون مختلف می باشد. وجود رقابت شدید بین صنایع و جهانی شدن اقتصاد نیز سبب تقویت اراده مسیولین واحدهای تولیدی سراسر جهان در جهت تولید محصولات استاندارد شده است. یک واحد تولیدی نه تنها نمی تواند بدون استانداردسازی خطوط تولیدی خود، به موفقیت های ارزنده ای دست یابد، بلکه با وجود برداشته شدن مرزهای اقتصادی و شرایط موجود در جهان، در صورتی که فعالیت های تحقیقاتی خود خصوصا در زمینه استانداردسازی را به موقع شروع نکند، ممکن است حتی نتواند شرایط موجود خود را نیز حفظ کند و با کاهش روزافزون درآمد، قدرت رقابت در صحنه بین المللی را از دست داده و به سمت ورشکستگی پیش برود. استانداردسازی سیستم ها در صنعت برق در سه حوزه تولید، انتقال و توزیع برق شامل طراحی و ساخت تجهیزات، تست تجهیزات،تامین تجهیزات، اجرا، نصب و راه اندازی تجهیزات علاوه بر افزایش عملکرد، راهکاری کلیدی در زمینه خصوصی سازی اصولی در راستای نگهداشت و بهبود مستمر شبکه برق به عنوان زیرساخت اساسی توسعه کشور، به شمار می آید. بنابراین مرور و احصا استانداردهای بین المللی در این حوزه و مقایسه استانداردها و ضوابط کشورمان با آنها مفید خواهد بود. در این مقاله علاوه بر دسته بندی حوزه های استانداردسازی در زمینه تولید، انتقال و توزیع شبکه برق، استانداردهای مهم بین المللی احصا شده اند.

    کلیدواژگان: سیستم توزیع و انتقال برق، استانداردهای بین المللی، صنعت برق
  • محسن عباسی جنت آباد*، پریسا تیموری برآبادی صفحات 46-55

    سیگنال الکتروکاردیوگرام (ECG) نشان دهنده فعالیت الکتریکی قلب است که شامل سه موج P، کمپلکس QRS و T است. تشخیص پیک های R و در نتیجه کمپلکس هایQRS ، در سیگنال ECG از اهمیت بسزایی برخوردار بوده و اطلاعاتی در مورد ضربان قلب و ناهنجاری های احتمالی فراهم کرده و در نتیجه به تشخیص بیماری های قلبی کمک می کند. در این مقاله، روش های مختلف استخراج پیک R مورد بررسی قرار گرفته است. این روش ها شامل الگوریتم PT، الگوریتم GR، الگوریتم UNSW، الگوریتم عملگر انرژی تیگر (TEO)، الگوریتم تحلیل ساختاری سیگنال، تبدیل هیلبرت، تبدیل موجک، فیلترهای وفقی، الگوریتم های تکاملی و شبکه های عصبی می باشند. همچنین عملکرد این روش ها بر اساس معیارهای حساسیت، پیش بینی مثبت، دقت و نرخ خطای تشخیص ارزیابی شده که از بین روش های اشاره شده، الگوریتم های TEO، تبدیل هیلبرت و شبکه عصبی کانولوشنی (CNN) از نرخ خطای تشخیص پایین تری برخوردارند.

    کلیدواژگان: پیک R، تبدیل موجک، تبدیل هیلبرت، سیگنال ECG، شبکه عصبی
  • صفحات 46-47
  • آرزو رجایی، محبوبه هوشمند، عابد حسینی* صفحات 56-68

    محاسبات کوانتومی یک روش جدید پردازش اطلاعات و حاصل ترکیب مکانیک کوانتومی، علوم کامپیوتر و نظریه اطلاعات کلاسیک است. یک گیت کوانتومی به صورت ریاضی با یک ماتریس یکانی نمایش داده می شود. سنتز منطقی مدارهای کوانتومی به فرایند تبدیل یک گیت کوانتومی به یک سری گیت های پایه قابل پیاده سازی در فناوری های کوانتومی گفته می شود و به دو دسته کلی مبتنی بر تجزیه و ترکیب تقسیم می گردد. در روش های دسته نخست با بهره گیری از روش های تجزیه ماتریسی و در روش دوم با استفاده از ضرب ماتریسی گیت ها، مدارهای کوانتومی سنتز می شوند. این مطالعه به دسته نخست می پردازد که از الگوریتم های ریاضی برای دستیابی به مشخصه نهایی مدار کوانتومی بهره گرفته می شود.

    کلیدواژگان: روش های ریاضی، سنتز مدارای کوانتومی، محاسبات کوانتومی، سنتز تحمل پذیر اشکال
|
  • Roghayeh Doost, Roghieh Karimzadeh, Pedram Hajipour, AliReza Fasunieh chi Pages 7-17

    The growing demand for broadband services for moving devices led to the development of ESIM (Earth Station In Motion) technology. These services can be used in cars, trains, air and sea ships. The International Telecommunication Union (ITU) and many regional and national telecommunications regulators are developing standards and regulations that, when complied with by ESIM, minimize such interference. At WRC2015, the frequency band of 20.2-19.7 GHz and 29.5-30 GHz assigned to ESIM. In addition, at WRC2019, the frequency band was extended to 17.7-19.7 GHz and 27.5-29.5 GHz and the regulatory and interference considerations were raised by various countries. In WRC2023, these issues will be addressed, as well as the use of ESIM in FSS Non-GEO satellite systems in the 17.7-19.7 GHz and 27.5-29.5 GHz. Several services were already using part or all of the frequency band allocated to ESIM (GEO or Non-GEO). Service providers, operators, and regulators have largely taken into account interference and licensing processes over the years. In this research, an brief introduction of ESIM has been given. After a brief presentation on how the studies and analyzes have been done in order to extract the requirements for controlling ESIM interference in ITU documents and meetings, the initial scenarios for analysis the interference are stated. In the following, the technology of Network Control and Monitoring Center (NCMC) along with monitoring stations, monitors of radio-space spectrum, Geoloction system and the challenges of their implementation are briefly described. Finally, due to the need to provide ESIM service in the near future as well as the development of related technologies, the challenges in this area were summarized.

    Keywords: Earth Station In Motion (ESIM), fixed satellite broadband services, frequency interference, GEO, Non- GEO satellites, fixed service, mobile service
  • Reza Bahr, Parvin Sojoudi, Seyed Hashem Maddah Hosseini Pages 18-28

    Mega Satellite Constellations are the latest achievement of the new space age. This technology, with a large number of satellites, at a low orbital altitude, provides the possibility of providing services with high bandwidth, low delay and competitive with other terrestrial communication platforms. One of the important requirements in establishing reliable and stable communication in satellite communication is the study of the propagation of radio waves in different frequency bands in order to extract parameters effective in the efficiency of the satellite link and creating a suitable model for predicting the effects of factors affecting wave propagation based on the parameters obtained for different regions. In this paper, in addition to a brief review of the key features of satellite constellations, as well as a more detailed review of an example of this type of new space technology, the issue of atmospheric phenomena affecting the propagation of satellite waves at Ku and Ka frequencies has been investigated. In this study, not only LEO orbit, but also the earth’s GEO various atmospheric phenomena and their effects on the satellite signal quality are described Also, in accordance with the introduced methods, a proposed arrangement sample for simultaneous measurement of satellite signal and meteorological parameters has been presented and operational measurement results have also been presented.

    Keywords: Mega Satellite Constellations, Satellite Wave Propagation, Radio Wave Propagation Model, Ku, Ka
  • Saeid Jafarpour, Seyed Mohammad Sadeghzadeh, MohammadHassan Amirioun Pages 29-34

    Recently, the ever-increasing occurrence rate of high-impact rare (HR) natural events has attracted the attention of researchers to the effects of such incidents on power systems. Examination of available data shows that HR events have the potential to shut down a significant part of the power system and disrupt the routine life of customers. To analyze the power system behavior in the face of HR events, researchers introduced the concept of power system resiliency. Reviewing HR event types threatening Microgrids, the effects of these incidents are investigated. Then, the basic concepts and elements of resilience are discussed. Presenting a state-of-the-art review of the literature, resilience-assessment metrics are discussed and compared. Finally, resilience-improving measures for Microgrids are described. Conclusive remarks are given as well.

    Keywords: Microgrid, extreme weather events, resilience, resilience metrics, resilience improvement measures
  • Milad Yadollahi, MohammadMahdi Share Pasand* Pages 35-43

    Due to its important advantages over other forms of energy, the electrical energy is nowadays expected to keep on being the most frequently used form of consumed energy. Proper management and development of the generation, transmission and distribution systems carries significant value with respect to efficiency improvement, loss reduction, power quality and enhancement of the country infrastructure. Standardization is a focus of interest in many scientific and engineering fields. The severe competition among industries and globalization of the economy encouraged many producers around the world to approach quality production conforming to the standards. Without production line standardization, any producer will fail to achieve valuable success. It may even fail in maintaining its present statute causing income declines on a daily basis, losing competition capabilities and eventually becoming bankrupt if it does not initiate research on standardization in the current situation of the borderless world of business. Standardization in the field of electrical systems for generation, transmission and distribution in the fields of design, manufacturing, test, provision, construction, installation and commissioning of electrical equipment improves performance and is a key to proper privatization with the purpose of maintaining and continually improving the power grid as an important national infrastructure. Therefore, to review the relevant international standards, and to compare them with national standards and regula

    Keywords: Electrical transmission, distribution system, international standards, electrical industry
  • Mohsen Abbasi-Jannatabad, Parisa Teymouri Barabadi Pages 46-55

    The electrocardiogram (ECG) signal shows the electrical activity of the heart, which includes three P, QRS and T waves. The detection of R peaks and, as a result, QRS complexes, is very important in the ECG signal and provides information about the heart rate and possible abnormalities, thus helping to diagnose heart diseases. In this article, different R peak extraction methods have been investigated. These methods include PT algorithm, GR algorithm, UNSW algorithm, Tiger Energy Operator (TEO) algorithm, signal structural analysis algorithm, Hilbert transform, wavelet transform, adaptive filters, evolutionary algorithms and neural networks. Also, the performance of these methods has been evaluated based on the criteria of sensitivity, positive prediction, accuracy and detection error rate, which among the mentioned methods, TEO algorithm, Hilbert transform and convolutional neural network (CNN) have a lower detection error rate.

    Keywords: R peak, wavelet transform, Hilbert transform, ECG signal, neural network
  • Arezoo Rajaei, Mahboobeh Houshmand, Seyyed Abed Hosseini Pages 56-68

    Quantum computing is a new method of information processing based on the concepts of quantum mechanics which leads to strange and powerful events in the field of quantum. Each unitary matrix represents a quantum gate. Synthesis of quantum circuits refers to the process of converting a quantum gate into a series of basic gates implementable in quantum technologies and is divided into two general categories, namely decomposition and composition-based. In the first category, quantum circuits are synthesized by using matrix decomposition methods and in the second category, they are synthesized by using matrix multiplication of gates. This study deals with the first category, which uses mathematical algorithms to achieve the final characteristic of a quantum circuit.

    Keywords: Mathematical approaches, Synthesis of quantum circuits, Quantum computing, Fault-tolerant synthesis