فهرست مطالب

مهندسی برق و الکترونیک ایران - سال دهم شماره 1 (بهار و تابستان 1392)

مجله مهندسی برق و الکترونیک ایران
سال دهم شماره 1 (بهار و تابستان 1392)

  • تاریخ انتشار: 1392/04/01
  • تعداد عناوین: 6
|
  • خاطره مرادی، سعید نیک مهر صفحه 1
    در این مقاله، یک آنتن پچ مایکرواستریپ سه بانده با پلاریزاسیون دوگانه، شامل یک پچ مستطیلی، با برش هایی در هر چهار لبه ارائه می شود، که برای بکارگیری در ایستگاه پایه موبایل مناسب است. یکی از باندها، GSM900، و باند دیگر DCS1800 و UMTS2100 را پوشش می دهد. آنتن ارائه شده دیکوپلینگ پورت خوبی، کمتر از -30dB برای پلاریزاسیون دوگانه خطی، در باندهای عملکرد از خود نشان می دهد. ساختار آنتن بر اساس پیکربندی پشته ای با تغذیه کوپلینگ روزنه ای طراحی شده و دارای دو تغذیه برای دستیابی به پلاریزاسیون دوگانه است که بر روی دو لایه مجزا و بصورت عمود برهم قرار گرفته اند. آنتن با استفاده از نرم افزار HFSS شبیه سازی شده و با تغییر قسمت های موثر بصورت پارامتری، در نهایت عملکرد سه بانده و دوپلاریزه تنها با یک المان تشعشعی و دو پورت تغذیه بدست آمده است. ماکزیمم گین بدست آمده نیز حدود 11.9dBi در باند پایین، و 7dBi در باند بالا است.
    کلیدواژگان: آنتن مایکرواستریپ، دو بانده، دوپلاریزه، GSM، DCS، UMTS
  • فاطمه صادقی کیا، فرخ حجت کاشانی، جلیل راشد محصل صفحه 7
    در این پژوهش، آنتن پلاسمای تک قطبی مورد تحلیل و بررسی قرار می گیرد. شبیه سازی آنتن پلاسما به دو روش مجزا، یکی استفاده از سیمولاتور HFSS و دیگری شبیه سازی با استفاده از روش عددیFDTD انجام شده است. نتایج شبیه سازی آنتن پلاسما در محیط HFSS، با نتایج حاصل از شبیه سازی عددی ارائه شده در سایر مقالات مقایسه شده و نتایج به دست آمده بیانگر میزان قابلیت اطمینان به روش شبیه سازی مذکور در این ساختار جدید از آنتنهاست. در ادامه، پس از تشریح مشخصات موج سطحی روی ستون پلاسما، مشخصات تشعشعی، امپدانسی، سطح مقطع راداری و بهره آنتن ستونی پلاسما با روش عددی FDTD مورد ارزیابی قرار گرفته و نتایج آن با مشخصات تشعشعی آنتن فلزی با ابعاد مشابه مقایسه شده است. با توجه به آن که آنتن تک قطبی معمولا در محدوده فرکانس تشدید استفاده می شود، مشخصات تشعشعی به دست آمده از آنتن تک قطبی پلاسما از مقبولیت خوبی برخوردار می باشند و بنابراین، از این تکنولوژی نوظهور می توان به عنوان عنصر تشعشعی استفاده نمود
    کلیدواژگان: آنتن پلاسمای تک قطبی، موج سطحی، پاشندگی، FDTD - مشخصات تشعشعی
  • تهمینه جلالی، احمد محمدی صفحه 17
    با استفاده ازداده های آزمایشگاهی، دقت روش تفاضل متناهی دامنه زمان FDTD دوبعدی بهبودیافته با روش FDTD سه بعدی مقایسه می-گردد. برای این منظور از موجبر خمیده o60 بلور فوتونی بهینه استفاده شده است. با توجه به هندسه موجبر بلور فوتونی، قطبش الکتریکی عرضی در نظر گرفته شده است. این داده ها از تکنیک End-Fire در آزمایشگاه به دست آمده اند. با محاسبه ی گذردهی موثر در الگوریتم یی نشان می دهیم که روش FDTD بهبودیافته دوبعدی توافق بسیار خوبی با نتایج آزمایشگاهی و شبیه سازی سه بعدی دارد. با توجه به سادگی الگوریتم و کارایی روش دوبعدی می توان شبیه سازی ابزارهای بلور فوتونی را بر روی کامپیوترهای شخصی با سرعت قابل قبولی انجام داد. همچنین این روش قابل استفاده برای بلورهای فوتونی با هر ساختار و ماده ای می باشد. بنابراین با در نظر گرفتن سرعت بالای روش دوبعدی در مقایسه با سه بعدی و امکان اجرای آن بر روی کامپیوترهای شخصی می توان از این روش دوبعدی برای مطالعات بنیادی و بهینه سازی ابزارهای بلور فوتونی استفاده کرد.
    کلیدواژگان: بلور فوتونی، روش تفاضل متناهی دامنه زمان، شبیه، سازی، موجبر
  • علی حسامی نقش بندی، فرشید حبیبی، حسن بیورانی صفحه 23
    در چند دهه اخیر سیستم های قدرت مرسوم با مشکلاتی مانند افزایش چشمگیر مصرف انرژی، کمبود سوخت های فسیلی، آلایندگی و هزینه بالای این سوخت ها مواجه شدند. برای حل این مشکلات، ریزشبکه ها مطرح شدند که باید در هر دو حالت وصل و قطع از شبکه اصلی توانایی ادامه کار و تغذیه بارها را داشته باشند. در این مقاله سعی شده است که ولتاژ یک ریزشبکه در حالت های گذار از وصل به قطع و در حضور اغتشاش توسط روش کنترلی ارائه شده، مورد بررسی و کنترل قرار گیرد. روش کنترلی ارائه شده شامل یک اسیلاتور داخلی برای کنترل فرکانس و یک کنترل کننده PI کلاسیک برای کنترل ولتاژ می باشد. کنترل-کننده PI توسط یک از تئوری های کارآمد مقاوم با عنوان تئوری خاریتانف به صورت اولیه و توسط الگوریتم تکاملی D-Stability به صورت بهینه تنظیم خواهد شد. کارآمدی و نحوه عملکرد کنترل کننده در حضور عدم قطعیت در پارامتر های سیستم مورد بررسی قرار خواهد گرفت.
    کلیدواژگان: تولید پراکنده، ریزشبکه، حالت کاری جزیره ایی، کنترل مقاوم، تئوری خاریتانف، D، Stability
  • مجتبی نجفی، مهدی احسان، محمود فتوحی فیروزآباد، علی اخوین صفحه 33
    در این مقاله روشی برای تسویه همزمان بازارهای انرژی و ذخیره ارائه شده است. روش پیشنهادی دو هدف را دنبال می کند. هدف اول، لحاظ کردن تغییرات تصادفی تولید در شبکه قدرت است که بدین -منظور از یک مدل تسویه تصادفی و روش مونت کارلو استفاده شده است. در هدف دوم، بهره برداری اقتصادی از واحدهای تولیدی و قابلیت اطمینان آنها در فرآیند اختصاص ظرفیت مورد نیاز بازار انرژی و ذخیره به ژنراتورها، مدنظر قرار می گیرد. در تابع هدف مربوطه، علاوه بر هزینه های تامین انرژی و ذخیره، هزینه های عدم تحویل انرژی و ذخیره نیز لحاظ گردیده اند. خروجی های روش پیشنهادی می تواند در فرآیند ایجاد مشوقهای لازم در بین تولید کنندگان بکار گرفته شود. چراکه تولید کننده ای که قابلیت اطمینان بالاتری داشته باشد، سهم بیشتری از بازار را به خود اختصاص خواهد داد. کارایی روش ارئه شده بر روی یک شبکه نمونه مورد ارزیابی قرار گرفته و نتایج آن ارائه شده است.
    کلیدواژگان: بازار انرژی و ذخیره، تسویه تصادفی بازار، قابلیت اطمینان واحدها
  • رحمن دشتی، جواد ساده صفحه 47
    مکان یابی سریع خطا در خطوط توزیع انرژی الکتریکی می-تواند به تداوم سرویس دهی و بهبود شاخص های قابلیت اطمینان سیستم کمک شایانی نماید. در این مقاله روشی اجرایی و با پیچیدگی کم ارائه شده که قادر است بخش خطا دار در سیستم توزیع را براساس الگوی جریانی و الگوی زمانی جریان ابتدای فیدر مشخص نماید. روش پیشنهادی بر اساس جایابی تجهیزات حفاظتی شبکه توزیع و هماهنگی ویژه آنها بگونه ای عمل می کند که الگوی جریانی - زمانی منحصر به فردی را برای خطا در هر بخش ایجاد نماید. پس از وقوع خطا در شبکه می توان با تحلیل جریان ابتدای فیدر از نظر الگوی جریانی و زمانی، تجهیزات حفاظتی عمل کرده را شناسایی و بر اساس آن بخش خطا دیده را مشخص نمود. مزیت روش پیشنهادی عدم استفاده از تجهیزات اضافی حفاظتی است. برای ارزیابی صحت و دقت روش پیشنهادی از شبیه سازی حوزه زمان بر روی دو فیدر نمونه استفاده شده است. همچنین الگوریتم پیشنهادی به کمک انجام چند آزمایش اتصال کوتاه واقعی بر روی یک فیدر توزیع در شرکت توزیع استان بوشهر صحت سنجی شده است.
    کلیدواژگان: شبکه توزیع، تعیین بخش خطا، تجهیزات حفاظتی توزیع، هماهنگی حفاظتی
|
  • Kh. Moradi, S. Nikmehr Page 1
    In this paper، a simple dual-band dual-polarized aperture stacked patch antenna with double sided notch is presented. This antenna is suitable for operation in telecommunication base stations. One of the bands covers the GSM band، while the other covers both DCS and UMTS bands. The proposed antenna shows good port decoupling of less than -30dB for dual linear polarization over its operating bands. The antenna is based upon an aperture stacked patch layout and incorporates a simple dual-layered feeding technique to achieve dual polarization radiation. A peak antenna gain of about 11. 8dBi and 7dBi has been obtained for lower & upper band respectively. The effort was directed towards the design of a single stand alone antenna; however، the performance would be better when it is incorporated as an array element.
    Keywords: Microstrip Antenna, Dual, Band, Dual, Polarized GSM, DCS, UMTS
  • F. Sadeghikia, F. Hodjat-Kashani, J. Rashed-Mohassel Page 7
    This theoretical study examines the characteristics of a surface wave driven plasma monopole antenna using finite difference time domain method (FDTD) as well as commercial full wave simulator. The results show that the full wave simulator can be considered as an acceptable tool in simulation of a plasma antenna. Input impedance، radiation pattern، gain، efficiency and radar cross section of plasma antenna at plasma and collision frequency values are presented here using FDTD numerical method. Comparison between the achieved results with a conventional metallic antenna shows that the plasma antenna is an acceptable radiation tool in the first resonant region and can provide a dynamically reconfigurable antenna.
    Keywords: Plasma Monopole Antenna, Surface Wave, FDTD, Radiation Pattern
  • T. Jalali, A. Mohammadi Page 17
    The accuracy of improved two dimensional finite difference time domain method (2D FDTD) is verified by comparing with 3D FDTD method and experimental data. The optimized 60° photonic crystal waveguide bend، used in this study as a test case، is composed of InPGaAs/InP material and air holes and TE polarization is considered. The photonic crystal waveguide bend transmission data was measured by End-Fire technique. This computational method can be applied to investigate photonic crystals with irregularly shaped and different materials. Comparison of experimental data with two and three dimensional simulations، it is evident that the improved 2D FDTD simulation shows a very good agreement with 3D FDTD simulation and also with the experimental data of the transmission properties. The efficiency and simplicity of 2D FDTD makes this algorithm promising for simulation of photonic crystals on personal computers of reasonable speed. Since the improved 2D FDTD simulation has a high performance compared to its 3D counterpart and also could easily be run on PCs، the improved 2D FDTD simulation can be considered as a useful tool in studying، designing and improving photonic crystal devices.
    Keywords: Finite Difference Time Domain Method, Photonic Crystal, Simulation, Waveguide
  • A. Hesami Naghshbandy, F. Habibi H. Bevrani Page 23
    This paper proposed a new voltage control strategy for an islanded Microgrid (MG). A MG is consists of several Distributed Generation (DG) and local loads and controllers which it should be capable to operates in both connected and disconnected mode from main grid. Often there are some uncertainties in load and system parameters in isolated mode hence، robust control of electrical quantities is necessary for the system. The control structure proposed utilizes an internal oscillator to frequency control and a PI controller to voltage control which it is tuned based on Kharitonov’s theorem. D-stability approach has been used to fine tuning of PI controller. The simulation results show that the proposed control strategy based on Kharitonov’s theorem has a very effective performance in robust control of voltage.
    Keywords: Distributed Generation, Microgrid, Islanding Mode Operation, Robust Control, Kharitonov's Theorem, D, Stability
  • M. Najafi, M. Ehsan, M. Fotuhi Firouzabad, A. Akhvin Page 33
    A method for concurrent clearing of energy and reserve market is presented in this paper. The proposed method considers two important objectives in an optimization problem; the first one is including the stochastic nature of power generation variations by applying a probabilistic clearing model and Monte-Carlo simulation; the second one is assignment of energy and reserve capacities to generating units with consideration of economic and reliability criterions. In the objective function of the considered problem، in addition to the offered costs for energy and reserve، the costs of non-delivered energy and non-delivered reserve are included. Solution results of the optimization problem can be applied as a guidance to provide incentives for generating companies to improve their reliability and have higher share in the market. The proposed method is validated through its application to a test system
    Keywords: Energy, Reserve Market, Probabilistic Clearing of Market, Reliability of Units
  • R. Dashti, J. Sadeh Page 47
    Accurate locating of fault in power distribution system (PDS) can significantly improve the reliability indices. In this paper، a new simple and practical method is proposed for estimating the section and distance of fault in PDS. In the proposed method، at first the protective devises are allocated and then specially set in such a way that they are coordinated and the unique current pattern is generated at the beginning of feeder for fault in each section. For approving and analyzing the accuracy of the proposed method، the method is tested on two test feeders and one real feeder of Bushehr Distribution Company under different fault conditions. Also، in the real test system two actual faults are applied and the section of fault is correctly determined by the proposed method.
    Keywords: Distribution System, Fault Section Estimation, Power Distribution Protective Devises, Relay Coordination