بعد از پیدایش مکانیک کوانتومی و مشاهده ی ماهیت دوگانه موجی-ذره ای برای موجودات کوانتومی، تشابه میان الکترونها و فوتون ها در دو سطح کلاسیکی و کوانتومی مورد توجه قرار گرفت. در واقع مشاهده شد که رفتار پرتوهای الکترونی مانند پرتوهای نوری در اپتیک هندسی بوده و رفتار کوانتومی آنها به دلیل تابعیت از معادله ی موجی شرودینگر مانند امواج الکترومغناطیسی است. در دهه های اخیر شباهت الکترونها و نور نه تنها در خلأ بلکه در داخل محیط های حالت جامد و به ویژه ساختارهای نیم رسانا و گاز الکترونی دوبعدی مورد بررسی قرار گرفته است. در بین سیستم های حالت جامد و ساختارهای الکترونی، گرافین یک تک لایه ی اتمی از کربن با ساختار لانه زنبوری است، که بدلیل طیف شبه نسبیتی و کیفیت بالای الکترونیکی آن در سالهای اخیر به شدت مورد توجه قرار گرفته است. ویژگیهای ممتاز مکانیکی، شیمیایی و اپتیکی آن نیز بر اهمیتش افزوده است. طیف خاص و رفتار نسبیتی شبه ذرات موجب می شود که ویژگیهای ترمودینامیکی و ترابردی گرافین ممتاز و گاه منحصربه فرد باشد. این موضوع تا کنون در پدیده های ترابردی چون اثر کوانتومی هال، افت و خیزهای جریان و رسانش الکترونیکی آشکارا مشاهده شده است. قسمت عمده کار ما مربوط به کنترل امواج الکترونی در اتصالات گرافینی می باشد که به زمینه ی موسوم به اپتیک الکترونی مربوط می شود. برخلاف ساختارهای متناظر در نیم رساناهای الکترونی معمولی، در ساختارهای گرافینی مانند اتصالات p­n می توان با استفاده از روشهای کنترلی، مسیر امواج الکترونی را تغییر داد. دلیل عمده برای این منظور، کیفیت بالای الکترونی گرافین است که باعث می شود بعنوان یک دستگاه خوب برای ترابرد الکترونی همدوس و بالستیک در نظر گرفته شود. ابزار متفاوتی برای کنترل شارش الکترونی در گرافین وجود دارد، اعمال میدانهای الکتریکی و مغناطیسی و همچنین تغییر شکل های الاستیک که منجر به میدان های پیمانه ای در تشابه با خواص پتانسیل های برداری معمول می شوند، از آن جمله اند. برا ی این منظور، ما ابتدا تناظر بین پدیده های شناخته شده در اپتیک با ترابرد الکترونی در ساختارهای گرافینی متفاوت را نشان می دهیم و سپس خواص کلی شارش الکترون در گرافین، در حضور میدان های الکترومغناطیسی و تغییر شکل های الاستیک را بررسی می کنیم.

ژنراتورهای القایی بدلیل تقاضای بالای توان راکتیو در هنگام بروزاغتشاش دارای مشکل پایداری می باشند بنابراین وقتی بصورت مزرعه بادی به شبکه انتقال متصل می شوند ، در این حالت برهم کنش بین سیستم قدرت ومزرعه بادی از دیدگاه پایداری دینامیکی باید بدقت مورد بررسی قرار گیرد .پایدارسازی ژنراتورهای برق بادی را می توان با تجهیزاتی همچون svc,statcom انجام داد، اما این تجهیزات فقط بر روی توان راکتیو تاثیر گذار هستند .در این پروژه از ترکیب ذخیره ساز ابررسانای مغناطیسی ومبدل منبع ولتاژیpwm توانایی وقابلیت این تجهیزدر تزریق/ جذب هم توان اکتیو وهم توان راکتیو نشان داده شده است. از آنجا که ذخیره ساز ابررسانای مغناطیسی بهمراه مبدل منبع ولتاژیpwm می تواند انرژی گذرای سیستم قدرت را در حین اغتشاش جذب کند ، لذا پایداری گذرای ژنراتورهای سنکرون و القایی تقویت می شود . بطور کلی شبیه سازیها در این پروژه نشان می دهد که سیستم ترکیبی vsc/smes پایداری گذرای کل سیستم قدرت را در حضور مزرعه بادی افزایش می دهد ، که این امر با بکارگیری خروجی روش مجموع انرژی جنبشی ژنراتورهای سنکرون تحت عنوان شاخص پایداری (stability index )نیز نشان داده شده است . در انتهای پروژه با بکارگیری محدودکننده جریان خطای ابررسانای اهمی، بر اثر گذاری این تجهیز بر بهبود پایداری دینامیکی مزارع بادی نیز تاکید شده است . بعنوان یکی از نتایج نهایی این پروژه می توان گفت ، سیستمهای vsc/smesوfcl ، هردو تجهیز بکارگرفته شده در شبیه سازیها ، مزارع بادی مجهز به ژنراتور القایی را در انطباقشان با کدهای شبکه (grid code )یاری میرسانند که این خواسته مطلوب ما می باشد که در اینجا به این امر دست یافته ایم .