فهرست مطالب

فصلنامه روشهای هوشمند در صنعت برق
پیاپی 7 (پاییز 1390)

  • تاریخ انتشار: 1391/10/11
  • تعداد عناوین: 8
|
  • عملکرد بهینه ترانسفورماتور قدرت الکترونیکی توزیع با استفاده از روش رگولاتور خطی درجه دو
    محمدحسین رضایی*، رحمت ا& هوشمند، محمد عطایی صفحه 3
    ترانسفورماتورها وظایفی همچون انتقال ولتاژ، ایزولاسیون و تفکیک نویز را بر عهده دارند و یکی از اجزاء ضروری سیستم توزیع قدرت الکتریکی هستند. در عین حال، در فرکانس های صنعتی (50 هرتز) یکی از سنگین ترین و گران ترین اجزا در سیستم توزیع هستند. امروزه از ترانسفورماتور قدرت الکترونیکی به جای ترانسفورماتور قدرت معمولی استفاده می شود تا انتقال ولتاژ و تحویل توان در سیستم قدرت را انجام دهد. در این مقاله ساختار و روابط ترانسفورماتور قدرت الکترونیکی توزیع بررسی شده و سپس به طراحی یک رگولاتور خطی درجه دو با عمل انتگرالی برای بهبود عملکرد دینامیکی DEPT با حضور نامتعادلی ولتاژ، کمبود (sag) ولتاژ، هارمونیک های ولتاژ و چشمک زنی ولتاژ پرداخته می شود. روش کنترل ارائه شده توسط MATLAB/SIMULINK شبیه سازی شده است. نتایج ارائه شده که شامل ولتاژ ورودی، ولتاژ خروجی و ولتاژ لینک DC در مقدار مرجع می باشند، بهبود عملکرد دینامیکی را تایید می کند.
    کلیدواژگان: ترانسفورماتور قدرت الکترونیکی توزیع، رگولاتور خطی درجه دو، عملکرد دینامیکی، مدل فضای حالت
    چکیده مشاهده متن زبان: فارسی
  • استراتژی پیشنهاد بهینه شرکت های تولیدی، در بازارهای انرژی و رزرو با استفاده از برنامه ریزی خطی
    حسن براتی*، علی حبیب زاده، افشین لشکرآرا، جمشید آقایی صفحه 11
    در این مقاله یک استراتژی پیشنهاد جدید برای بازار روز آینده مدل سازی می شود. الگوریتم به وجود آمده برای این مدل، از دید یک شرکت تولیدی که هدف آن بیشینه کردن سود خود به عنوان یک شرکت کننده در بازارهای فروش توان اکتیو و رزرو تجدید ساختار یافته دارد، ارائه شده است. در این روش از پیش بینی ساعتی قیمت بازار انرژی (FEP)، و پیش بینی ساعتی قیمت بازار رزرو ((FRP، به عنوان مدل های استراتژی پیشنهاد قیمت احتمالی و امکان پذیر یک شرکت تولیدی در هر دو بازار استفاده می شود. یک روش بهینه سازی دوسطحی که در سطح اول آن مسئله بیشینه کردن سود شرکت های تولیدی به صورت انفرادی جهت به دست آوردن مقدار انرژی بهینه پیشنهاد شده در بازارها، حل شده و در سطح دوم بهینه سازی با استفاده از نتایج سطح اول و مسائل شبکه مقدار انرژی اعطا شده به هر واحد تولیدی از دید بهره بردار مستقل سیستم (ISO) به دست خواهد آمد. در این مقاله از روش تئوری بازی ها در به وجود آوردن بهینه سازی، و از یک برنامه ریزی خطی جهت حل آن استفاده می شود. یک سیستم شش شینه برای نشان دادن کاربرد مدل ارائه شده و نیز بررسی قابلیت های آن، استفاده می شود.
    کلیدواژگان: نقطه تعادل نش، بازار انرژی، بهره بردار مستقل سیستم، رزرو چرخشی، تئوری بازی ها
    چکیده مشاهده متن زبان: فارسی
  • آشکارسازی و تشخیص علائم سرعت با استفاده از اطلاعات رنگ و شکل
    حامد حمیدی راد، حسین پورقاسم *، همایون مهدوی نسب، احمد کشاورز صفحه 21
    رنگ و شکل دو پارامتر اساسی برای شناسایی علائم ترافیکی هستند. این مقاله یک روش جدید در مورد شناسایی علائم هشدار دهنده سرعت در تصاویر جاده ای در شرایط مختلف ارائه می دهد. در این روش با استفاده از تکنیک آستانه گذاری در فضای رنگ HSI، تقسیم بندی رنگ در تصویر انجام می گیرد. در ادامه گوشه های بهینه در تصویر را با کانوالو کردن تعدادی ماسک به دست می آوریم و با استفاده از یکسری عملیات هندسی مکان علامت در تصویر استخراج می گردد. اولین مزیت در تشخیص مکان علامت، دقت بالای آن است. به طوری که مکان علامت تا فاصله 30 متر، تصاویر نویز دار تا 30 درصد و تصاویر چرخیده تا 5 درجه توسط این روش قابل شناسایی است. از دیگر مزایای این الگوریتم می توان به سادگی ساختار ماسک ها و سرعت محاسبات بیشتر از روش های دیگر تشخیص ارائه شده، اشاره کرد. در نهایت، با حذف اطلاعات اضافی در تصویر استخراج شده و تطبیق با تصاویر پایگاه داده، نوع علامت تشخیص داده می شود. اگر عکس برداری در شرایط نورپردازی و آب و هوایی مناسبی صورت گیرد، نرخ تشخیص علامت بالای %89 خواهد بود.
    کلیدواژگان: آشکار ساز گوشه، پایگاه داده، تطبیق الگو، فیلتر رنگ
    چکیده مشاهده متن زبان: فارسی
  • ارزیابی مهندسی شبکه های نوری WRN شفاف گسترده با استفاده از مسیریابی استاتیکی
    مهدی کریمیان محمدآبادی*، سید صادق فدایی صفحه 31
    شبکه های تمام نوری با مسیردهی به تفکیک طول موج شفاف جزو شبکه های نسل آینده هستند و با هزینه کم پهنای باند زیادی را تامین خواهند کرد. به خاطر عوامل تخریب سیگنال فیبرهای نوری و تجهیزات نوری شبکه، یک طرح مسیریابی که فقط عملکرد لایه شبکه را در نظر بگیرید، لزوما بهترین طرح مسیریابی نمی باشد چرا که ممکن است پس از در نظر گرفتن عملکرد لایه فیزیکی طرحی نامناسب و حتی بدترین طرح شود. به منظور فائق آمدن بر این محدودیت، در این مقاله پیشنهاد کرده ایم که در طرح مسیریابی باید هر دو عملکرد لایه شبکه و لایه فیزیکی را با هم در نظر گرفت تا بهترین طرح مسیریابی حاصل گردد. همچنین در طرح مسیریابی مساله ترمیم شبکه را نیز لحاظ کرده ایم.
    کلیدواژگان: شبکه های با مسیردهی به تفکیک طول موج، طرح مسیریابی، عملکرد لایه شبکه، عملکرد لایه فیزیکی، الگوریتم مسیریابی
    چکیده مشاهده متن زبان: فارسی
  • تخمین عیب در سیستم های منفرد دوخطی
    سارا منصوری نسب، جواد عسکری، سعید حسین نیا* صفحه 37
    سیستم های منفرد به طور طبیعی در بسیاری از سیستم های فیزیکی و عملی در مسائل کنترل وجود دارند. همچنین، دسته بزرگی از سیستم های غیرخطی را که نمی توان با سیستم های خطی تقریب زد، توسط سیستم های دوخطی با دقت بیشتری تقریب زده می شوند. از طرف دیگر، عدم تشخیص به موقع عیب به وسیله کاربر در سیستم های حساس، منجر به صدمه دیدن و از بین رفتن مقادیر قابل توجهی از امکانات و اطلاعات خواهد شد. لذا، به دلیل اهمیت سیستم های منفرد دوخطی در مدل کردن سیستم های فیزیکی و تاثیر نامطلوب عیب بر روی عملکرد سیستم ها، در این مقاله به تشخیص و آشکارسازی عیب در سیستم های منفرد دوخطی با ورودی اختلال و عیب نامعین با استفاده از مشاهده گر دوخطی مدلغزشی پرداخته شده است. برای این منظور، ابتدا سیستم منفرد دوخطی تجزیه شده و سپس یک مشاهده گر مدلغزشی برای آن در نظر گرفته شده است. به علاوه، روشی برای آشکارسازی و جداسازی عیب بر پایه مشاهده گر فوق ارائه شده است. در انتها، نتایج شبیه سازی برای یک مثال عددی آورده شده است.
    کلیدواژگان: سیستم های منفرد دوخطی، تخمین عیب، مشاهده گر مد لغزشی
    چکیده مشاهده متن زبان: فارسی
  • ارائه یک الگوریتم جدید در ترکیب GPS/ABS مبتنی بر منطق فازی برای ناوبری خودرو
    علی امین زاده *، حامد بنی زمان، علی تراب، علی اکبر صفوی صفحه 45
    سیستم مکانیاب GPS در صورت قرار گرفتن در شرایط مناسب محیطی (مشاهده حداقل چهار ماهواره GPS با توان سیگنال دریافتی کافی)، قادر است نقاط مکانی را با دقت بالا و به طور پیوسته تولید نماید. با این حال، اغلب در مناطق شهری مانند خیابان های با ساختمان و درخت های بلند، به دلیل کاهش توان سیگنال و چند مسیره شدن آن، نتیجه مکان تخمین زده شده توسط GPS، همواره دارای خطا است. همچنین، درزیرگذرها و تونل ها، سیگنال دریافتی از GPS به علت کافی نبودن تعداد ماهواره های در دید گیرنده GPS، سیگنال GPS قابل اطمینان نمی باشد. سیستم مکانیاب ABS از حسگرهای نوری نصب شده بر روی چرخ های خودرو تشکیل شده است که می تواند به طور پیوسته اطلاعات مکانی خودرو را با دقت مناسبی برای فاصله های زمانی کوتاه تولید نماید. در این مقاله، سیستم مکانیابی ترکیبی ABS/GPS معرفی شده است. در سیستم پیشنهادی از الگوریتم جدیدی مبتنی بر منطق فازی برای تشخیص وضعیت سیگنال GPS استفاده شده است. این الگوریتم، بر اساس اطلاعات به دست آمده از سیگنال GPS و وضعیت دینامیکی خودرو، سیگنال GPS را به سه حالت «اعتبار GPS»، «عدم اعتبار GPS» و ایست کامل«دسته بندی می نماید. سپس سیستم ترکیبی بر اساس دسته بندی انجام شده، یکی از سیستم های مکانیابی GPS و ABS را به نحو موثری انتخاب می نماید. نتایج به دست آمده با استفاده از نرم افزار MATLAB نشان دهنده ی بهبود قابل ملاحظه ای در دقت نقاط مکانی سیستم پیشنهادی نسبت به سیستم های ترکیبی متداول مبتنی بر روش های کلاسیک و سیستم GPS است.
    کلیدواژگان: GPS، ABS، منطق فازی، سیستم نظارتی، سیستم های مکان یابی
    چکیده مشاهده متن زبان: فارسی
  • تحلیل و ارزیابی سیستم کنترل هیبرید در جبرانگرهای سنکرون استاتیکی توزیع بر پایه مبدلهای منبع جریان
    سید محمدعلی زنجانی*، زهرا عظیمی، مصطفی عظیمی صفحه 59
    خلاصه: با پیشرفت سریع فن آوری در فرآیندهای کنترل، مشتریان بزرگ صنعتی تقاضامند کیفیت توان بیشتر می باشند. جهت دستیابی به این منظور از ادوات FACTS بهره گرفته شده است. یکی از انواع این جبرانگرها، D-Statcom می باشد که برای غلبه بر مشکلات کیفیت توان موجود در سیستمهای توزیع از آن استفاده می گردد. در این مقاله پس از بررسی ساختار جبرانگر سنکرون استاتیکی توزیع، مدلسازی آن توسط معادلات حالت صورت گرفته و برای دستیابی به سیستم کنترل بهینه از تلفیقی از سیستم کنترل حالت و d-q استفاده می کنیم. این روش جدید قادر است با نمونه برداری مستقیم از پارامترهای شبکه، سرعت پاسخ جبرانگر به اغتشاشات نسبت به سیستم های کنترل مرسوم را به نحو مطلوبی افزایش دهد. ارائه نتایج شبیه سازی دلیلی بر کارآئی سیستم مذکور می باشد.
    کلیدواژگان: جبرانگر سنکرون استاتیکی توزیع، مبدل منبع جریان، سیستم کنترل حالت، سیستم کنترل، d، q
    چکیده مشاهده متن زبان: فارسی
  • پیاده سازی سخت افزاری هسته حذف نویز وفقی مبتنی بر الگوریتم حداقل میانگین مربعات با کمترین منابع مصرفی
    امید شریفی تهرانی*، ئمحسن عشوریان، پیمان معلم صفحه 73
    در این مقاله پیاده سازی سخت افزاری هسته حذف نویز فعال ارائه می گردد. فیلترهای وفقی در زمینه های مختلفی مانند پردازش سیگنال، رادار، سونار، شناسایی کانال و غیره مورد استفاده قرار می گیرند. فیلترهای وفقی با پاسخ ضربه محدود به دلیل حجم کم محاسبات و فاز خطی بسیار محبوب می باشند. الگوریتم حداقل میانگین مربعات برای آموزش ضرایب این فیلترها مورد استفاده قرار می گیرد. پیشرفتهای چشمگیر در زمینه قطعات نیمه هادی به خصوص در زمینه ساخت پردازنده های دیجیتال (DSP) و آرایه های منطقی برنامه پذیر (FPGA) با میلیونها گیت و سرعتی تا چند گیگا هرتز به مهندسان طراح این امکان را می دهد که واحدهای پردازشی دیجیتال را در درون تراشه ها جاسازی (Embed) نمایند. اما طراحی یک هسته تحقق پذیر و سنتزپذیر بر روی یک FPGA همواره به سادگی یک DSP نیست و این به دلیل محدودیتهای سخت افزاری می باشد. در این مقاله یک هسته سخت افزاری سنتزپذیر فیلتر وفقی FIR که منابع بسیار کمی را مصرف کرده و بهینه می باشد توسط زبان توصیف سخت افزار VHDL97 طراحی و بر روی تراشه Spartan3E پیاده سازی می گردد. نتایج به دست آمده از نرم افزارهای ModelSim و MATLAB بیانگر عملکرد مطلوب هسته و منابع مصرفی کم این مدل پیشنهاد شده نسبت به سایر مدلها می باشد.
    کلیدواژگان: هسته حذف نویز فعال، آرایه های منطقی برنامه ریز، فیلترهای وقفی، زبان توصیف سخت افزار
    چکیده مشاهده متن زبان: انگلیسی
|
  • Optimal Operation of Distribution Electronic Power Transformer Using Linear Quadratic Regulator Method
    Mohammad Hosein Rezaei*, Rahmatolah Hooshmand, Mohammad Ataei Page 3
    Transformers perform many functions such as voltage transformation, isolation and noise decoupling. They are indispensable components in electric power distribution system. However, at low frequencies (50 Hz), they are one of the heaviest and the most expensive equipment in an electrical distribution system. Nowadays, electronic power transformers are used instead of conventional power transformers that do voltage transformation and power delivery in power system by power electronic converter. In this paper, the structure of distribution electronic power transformer (DEPT) are analized and then paid attention on the design of a linear-quadratic-regulator (LQR) with integral action to improve dynamic performance of DEPT with voltage unbalance, voltage sags, voltage harmonics and voltage flicker. The presentation control strategy is simulated by MATLAB/SIMULINK. In addition, the results that are in terms of dc-link reference voltage, input and output voltages clearly show that a better dynamic performance can be achieved by using the LQR method when compared to other techniques.
    Keywords: Distribution electronic power transformer, linear, quadratic, regulator, dynamic performance, state space model
    Abstract View Paper Original: Persian
  • Optimal Bidding Strategy of Generation Companies (GenCos) in Energy and Spinning Reserve Markets Using Linear Programming
    Hassan Barati*, Ali Habibzadeh, Afshin Lashkarara, Jamshid Aghaei Page 11
    In this paper a new bidding strategy become modeling to day-ahead markets. The proposed algorithm is related to the point of view of a generation company (Genco) that its end is maximized its benefit as a participant in sale markets of active power and spinning reserve. In this method, hourly forecasted energy price (FEP) and forecasted reserve price (FRP) is used as a reference to model the possible and probable price strategies of Gencos. A bi-level optimization problem That first level, is used to maximize the individual Genco’s payoffs for obtaining the optimal offered quantity of Gencos. The second one, uses the results of the upper sub-problem and minimizes the consumer’s payment with regard to the technical and network constraints, which leads to the awarded generation of the Gencos. In this paper use of the game theory in exist optimization model. The paper proposes a linear programming approach. A six bus system is employed to illustrate the application of the proposed method and to show its high precision and capabilities.
    Keywords: Nash equilibrium point, power market, independent system operator, spinning reserve, game theory
    Abstract View Paper Original: Persian
  • Speed Detection and Diagnosis of Symptoms by Using Color and Shape Information
    Hamed Hamidi Rad, Hossein Pourghasem*, Homayoun Mahdavi, Nasab, Ahmad Keshavarz Page 21
    Color and shape are basic characteristics which are used to recognize traffic signs. In this paper, a new speed limit sign detection method in various conditions is proposed. In this method, color image is segmented based on a thresholding technique in HSI color space. Then, corner features are detected using convolution masks and found the location of sign. The first advantage of this method is high accuracy to detect the location of sign. So, the object can be detected with 30% noise level, 30 meters for distances of signs, and for rotated signs. The second advantage of the proposed method is high speed in sign detection. Utimately, the type of sign can be recognized with eliminate redundant information and match between extracted image and database image. If the illumination conditions be ideal, the recognition rate is obtained to 89%.
    Keywords: Corner detector, database, template matching, color filter
    Abstract View Paper Original: Persian
  • Performance Engineering of Transparent Widearea Optical WRN Networks Through Static Routing (Considering Restoration)
    Mehdi Karimian*, Seyed Sadegh Fadaei Page 31
    The all-optical transparent wavelength routed network is a promising candidate for the next-generation backbone network to provide large bandwidth at low cost. Due to transmission impairments, present in fibers and optical components, may significantly affect the quality of a lightpath, and, hence, in wavelength routed transparent optical networks, the best routing optimization, which is determined only by network-layer performance, might not be the best one or even worse after physical-layer performance taken into account. In order to overcome the above limitation, in this paper, we propose that routing optimizations should be evaluated from both network-layer performance and physical-layer performance and the best routing optimization should be chosen based on the overall performances, not just the network-layer performance. Also the network restoration has to be considered.
    Keywords: Transparent wavelength routed network, routing, network, layer performance, physical, layer performance, routing algorithm
    Abstract View Paper Original: Persian
  • Fault Detection in Singular Bilinear Systems
    Sara Mansouri Nasab, Javad Askari, Saeid Hosseinia* Page 37
    Singular systems naturally exist in many physicall and practical systems in control issues. Also, a big group of nonlinear systems which can not be estimated by linear systems are carfully estimated by bilinear systems. On the other hand, if the user in sensetive systems dose not detect the fault on time,a considerable amount of facilities and information will be damaged and destroyed; therefore,the fault detection and recognition in singular bilinear systems with unknown input disturbances and faults by using bilinear sliding mode observer, is done in this paper because of the importance that singular bilinear systems have in modeling physical systems and undesirable effect of fault on performances of systems. For this perpose, have at first singular bilinear system is decomposed, then a sliding mode observer is considered for it. More over, a method is given for fault detection and isolation base on sliding mode observer. And at the end, we have a simulation for a numeral example to illustrate the effect of given method.
    Keywords: Singular bilinear systems(SBS), fault estimation, sliding mode observer
    Abstract View Paper Original: Persian
  • A New Algorithm for ABS/GPS Integration Based on Fuzzy-Logic in Vehicle Navigation System
    Ali Aminzadeh*, Hamed Banizaman, Ali Torab Jahromi, Ali Akbar Safavi Page 45
    GPS based vehicle navigation systems have difficulties in tracking vehicles in urban canyons due to poor satellite availability. ABS (Antilock Brake System) Navigation System consists of self-contained optical encoders mounted on vehicle wheels that can continuously provide accurate short-term positioning information. In this paper, a new concept regarding GPS/ABS integration, based on Fuzzy Logic is presented. The proposed algorithm is used to identify GPS position accuracy based on environment and vehicle dynamic knowledge. The GPS is used as reference during the time it is in a good condition and replaced by ABS positioning system when GPS information is unreliable. We compare our proposed algorithm with other common algorithm in real environment. Our results show that the proposed algorithm can significantly improve the stability and reliability of ABS/GPS navigation system.
    Keywords: GPS, ABS, fuzzy system, supervisory system, navigation system
    Abstract View Paper Original: Persian
  • Assesment and Analyze Hybride Control System in Distribution Static Synchronous Compensator Based Current Source Converter
    Seyed Mohammad Ali Zanjani*, – Zahra Azimi, Mostafa Azimi Page 59
    With the rapid technology advancement in control processes, electric utilities are experiencing more demanding requirements on the power quality from the large industrial power consumers. For achieved this purpose use of FACTS devices. One of kind compensator is D-Statcom, using in distribution system for conquest of power quality problem. This paper presents system modeling and control design techniques of distribution static synchronous compensator. For reach an optimal design, using a hybride state-feedback and d-q control systems. Using direct sampling on network parameter, than conventional control system, as well as fast dynamic responses are achieved. The derived simulations are tried to verify the result of this paper.
    Keywords: Distribution static synchronous compensator (D, Statcom), current source converter, state feedback control system, d, q control system
    Abstract View Paper Original: Persian
  • Hardware Implementation of LMS-Based Adaptive Noise Cancellation Core with Low Resource Utilization
    Omid Sharifi Tehrani, Mohsen Ashorian, Payman Moallem Page 73
    A hardware implementation of adaptive noise cancellation (ANC) core is proposed. Adaptive filters are widely used in different applications such as adaptive noise cancellation, prediction, equalization, inverse modeling and system identification. FIR adaptive filters are mostly used because of their low computation costs and their linear phase. Least mean squared algorithm (LMS) is used to train FIR adaptive filter weights. Advances in semiconductor technology especially in digital signal processors (DSP) and field programmable gate arrays (FPGA) with hundreds of mega hertz in speed, will allow digital designers to embed essential digital signal processing units in small chips. But designing a synthesizable core on an FPGA is not always as simple as DSP chips due to complexity and limitations of FPGAs. In this paper we design an LMS-based FIR adaptive filter for adaptive noise cancellation based on VHDL97 hardware description language (HDL) and Xilinx SPARTAN3E (XC3S500E) which utilizes low resources and is high performance and FPGA-brand independent so can be implemented on different FPGA brands (Xilinx, ALTERA, ACTEL). Simulations are done in MODELSIM and MATLAB and implementation is done with Xilinx ISE. Finally, result are compared with other papers for better judgment.
    Keywords: Adaptive noise cancellation core, FPGA, adaptive filters, hardware description language
    Abstract View Paper Original: English