نام پژوهشگر: محمدرضا بنایی

بررسی عملکرد ترانسفورماتورهای الکترونیک قدرت
پایان نامه دانشگاه تربیت معلم - تبریز - دانشکده فنی 1390
  ابراهیم سالاری   محمدرضا بنایی

ترانسفورماتورهای توزیع از اجزاء اصلی سیستم های توزیع قدرت می باشند که راندمان بالا و قابلیت اطمینان بالایی دارند. با وجود این دارای معایبی از قبیل حجم و وزن زیاد، حساسیت به هارمونیک ها، افت ولتاژ تحت بار زیاد، نیازمندی به حفاظت در برابر اغتشاشات سیستم قدرت و نگرانی های زیست محیطی در مورد استفاده از روغن های معدنی می باشند. ترانسفورماتور الکترونیک قدرت(pet) نمونه جدیدی از ترانسفورماتورهاست که تبدیل ولتاژ و تحویل توان را در یک سیستم قدرت بوسیله مبدل های الکترونیک قدرت انجام می دهد. این ترانسفورماتور یک ابزار مناسب برای غلبه بر همه مشکلات ترانسفورماتورهای معمولی است. در این پایان نامه ابتدا، عملکرد موازی pet برای جبران سازی جریان های هارمونیکی، جریان های نامتعادل و توان راکتیو بررسی می شود و سپس دو ساختار جدید برای pet پیشنهاد می شوند. اولین ساختار پیشنهادی علاوه بر تبدیل ولتاژ و ایزولاسیون مزایایی مانند تصحیح ضریب توان، تنظیم و تثبیت ولتاژ، حذف کمبود، بیشبود و فلیکر ولتاژ را می تواند انجام دهد که در فرایند طراحی از مبدل های ac/dc, dc/ac ac/ac, و ترانسفورماتور فرکانس بالا استفاده شده است. دومین ساختار پیشنهادی یک مبدل چند مرحله ای جدید با عملکرد اینورتری می باشد. ساختار پیشنهادی شامل سه بخش: مبدل منبع ولتاژ تمام پل، ترانسفورماتور فرکانس بالا یا متوسط و یک مبدل ac/ac است که می تواند ولتاژ خروجی پلکانی(نزدیک به حالت سینوسی) تولید کرده و سطح ولتاژ را تغییر دهد. این مبدل مانند یک اینورتر چند سطحه عمل کرده و می تواند به صورت متقارن یا نامتقارن استفاده شود. این ساختار در برخی کاربردها مانند تولید پراکنده نظیر سیستم های فتوولتائیک یا پیل های سوختی یا با تجهیزات ذخیره ساز انرژی مانند خازن ها و باطری ها می تواند استفاده شود. عملکرد و برخی ویژگی های ترانسفورماتورهای الکترونیک قدرت پیشنهادی با استفاده از نتایج شبیه سازی که توسط نرم افزار matlab/simulink انجام شده اند تائید می شوند.

کنترل نیروگاه های بادی بر اساس ژنراتورهای القایی از دو سو تغذیه شده
پایان نامه دانشگاه تربیت معلم - تبریز - دانشکده فنی 1389
  علیرضا دهقان زاده   محمدرضا بنایی

ژنراتور القایی از دو سو تغذیه شده یکی از انواع ساختارهای موجود برای توربین بادی است که روتور از طریق مبدل الکترونیک قدرت به شبکه متصل می شود. ژنراتور القایی از دو سو تغذیه شده دارای دو حلقه کنترلی می باشد که قابلیت کنترل توان راکتیو ژنراتور ، فرکانس الکتریکی خروجی و سرعت روتور را دارا است. این نوع ژنراتور برای تولید حداکثر توان از انرژی باد در عملکرد سرعت متغیر استفاده می شود. ژنراتور القایی از دو سو تغذیه شده نسبت به دیگر ساختارهای توربین بادی سرعت متغیر، به مبدل الکترونیک قدرت با توان نامی پایین تر نیاز دارد. در این پایان نامه مبدل نه سویچه ac/ac برای ژنراتور القایی از دو سو تغذیه شده پیشنهاد شده است که این مبدل نسبت به مبدل های مرسوم از تعداد سویچ کمتری استفاده می کند و همچنین نسبت به کموتاسیون حساس نیست. برای مبدل نه سویچه دراین پایان نامه از الگوریتم کلید زنی pwm استفاده شده و سپس استراتژی کنترلی توربین بادی با ژنراتور القایی از دو سو تغذیه شده مجهز به مبدل نه سویچه پیشنهادی بحث شده است و نیز عملکرد سرعت ثابت و سرعت متغیر برای ژنراتور القایی از دو سو تغذیه شده در برابر تغییر سرعت باد مورد مطالعه قرار گرفته و نتایج شبیه سازی کارآیی مناسب توربین بادی با مبدل پیشنهادی در هر دو عملکرد سرعت ثابت و سرعت متغیر را نشان می دهند.

طراحی مبدل های الکترونیک قدرت برای اتصال منایع تولید پراکنده به سیستم قدرت
پایان نامه دانشگاه تربیت معلم - تبریز - دانشکده فنی 1390
  رامین علیزاده   محمدرضا بنایی

در سیستم های تولید پراکنده مبتنی بر میکروتوربین گازی، ژنراتور سنکرون مغناطیس دائم(pmsg) بهترین گزینه برای استفاده در سیستم میکروتوربین می باشد زیرا ژنراتور سنکرون روتور سیم پیچی شده به دلیل محدودیت مکانیکی ناشی از سرعت بالای میکروتوربین گازی و ژنراتورهای القایی به دلیل نیاز به منبع توان راکتیو در موقع راه اندازی، نمی تواند کاربرد چندانی در سیستم های تولید مبتنی بر میکروتوربین گازی داشته باشد. ولتاژ تولیدی pmsg به دلیل سرعت بالای سیستم میکروتوربین گازی، دارای فرکانس بالایی است. بنابراین برای اتصال به شبکه می بایست فرکانس و دامنه ی ولتاژ تولیدی pmsg با ولتاژ شبکه متناسب سازی گردد. برای این منظور می توان از مبدل های الکترونیک قدرت استفاده کرد. در تحقیق حاضر ساختار سیستم میکروتوربین گازی مورد مطالعه قرار گرفته و برای اتصال آن به سیستم قدرت از ترانسفورماتور الکترونیک قدرت (pet) به عنوان مفهوم جدیدی از مبدل های الکترونیک قدرت استفاده گردیده است. در سیستم میکروتوربین گازی، گشتاور مکانیکی توربین با استفاده از ژنراتور سنکرون مغناطیس دائم به گشتاور الکتریکی تبدیل شده است. سپس ولتاژ فرکانس بالای خروجی ژنراتور با استفاده از ترانسفورماتور الکترونیک قدرت به ولتاژ با دامنه و فرکانس دلخواه تبدیل گردیده است. در مبدل ورودی pet برای اصلاح ضریب توان ورودی از یکسوساز باند هیسترزیس و در مبدل خروجی برای کنترل توان اکتیو و راکتیو از اینورتر استکد مالتی سل استفاده گردیده است. برای کنترل سیستم میکروتوربین گازی، چهار کنترل کننده pi برای کنترل ولتاژ لینک dc یکسوساز ورودی، سرعت محور میکروتوربین، توان اکتیو و توان راکتیو خروجی به کار برده شده است.

طراحی مبدل dc/dc با ضریب تقویت بالا و کاربرد آن در نیروگاههای بادی داخل دریا
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شهید مدنی آذربایجان - دانشکده فنی 1391
  فرهاد محجل کاظمی   محمدرضا بنایی

چکیده امروزه با توجه به کاهش منابع سوخت های فسیلی و همچنین افزایش قیمت آن ها استفاده از منابع انرژی تجدیدپذیر برای تولید انرژی الکتریکی امری اجتناب ناپذیر است. از میان انرژی های تجدیدپذیر انرژی بادی به علت رایگان بودن و بهره برداری آسانتر بیشتر مورد توجه قرار گرفته است. با توجه به پتانسیل انرژی بادی در داخل دریاها و اقیانوس ها اخیرا مطالعات زیادی در زمینه نیروگاه های بادی داخل دریاها (offshore wind farm) انجام گرفته است. با توجه به این که فاصله نیروگاه های بادی داخل دریا از شبکه قدرت زیاد است برای اتصال این نیروگاه ها به شبکه از سیستم های جریان مستقیم ولتاژ بالا (hvdc) استفاده می شود تا هم انتقال توان اکتیو کم هزینه باشد و هم تلفات توان و افت ولتاژ خط نسبت به سیستم جریان متناوب کم تر شود. در این پایان نامه دو ساختار جدید برای توربین های بادی داخل دریا پیشنهاد شده است که در این ساختارها ترانسفورماتور قدرت حذف می شود و برای افزایش سطح ولتاژ تا سطح hvdc از مبدل های dc/dc استفاده می شود که حجم سیستم پایین می آید. در ساختار اول مبدل dc/dc به کار رفته مبتنی بر ترانسفورماتور فرکانس بالا می باشد و مبدل های hvdc هر دو از نوع اینورتری هستند. در ساختار دوم از دو مبدل dc/dc با ضریب تقویت بالا فاقد ترانسفورماتور به صورت سری با هم استفاده شده است و مبدل یکسوکننده ی سیستم hvdc از نوع دیودی بوده و مبدل سمت شبکه از نوع اینورتری می باشد. ژنراتورهای به کار رفته در هر دو ساختار از نوع مغناطیس دائم (pmsg) بوده و با استفاده از سیستم کنترلی مربوط به هر ساختار، حداکثر توان ممکن در سرعت های مختلف باد از این ژنراتورها گرفته می-شود. نتایج شبیه سازی ها عملکرد مناسب ساختارهای پیشنهادی را در سرعت های مختلف باد نشان می دهد.

بررسی امکان استفاده از انرژی های نو برای تأمین انرژی مورد نیاز ایستگاه های پمپاژ آب و فاضلاب استان آذربایجان شرقی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شهید مدنی آذربایجان - دانشکده فنی 1391
  علی فاضل بخشایش   محمدرضا بنایی

تأمین آب مورد نیاز مصارف گوناگون در مناطق صحرایی و نقاط دور افتاده جزو دغدغه های روزانه می باشد. از مواردی که تآمین انرژی آن از طریق شبکه سراسری با مشکلاتی روبروست می توان به سیستم های پمپاژ آب اشاره کرد. کاربرد انرژی فتوولتائیک به عنوان منبع انرژی برای سیستم های پمپاژ آب راه حل مناسبی برای بخش اعظمی از مناطق ذکر شده می باشد. در مناطق دورافتاده که توسعه خطوط انتقال برق مستلزم هزینه بالایی می باشد استفاده از انرژی خورشید گزینه بسیار مناسبی می باشد. همچنین برای مواردی که نیاز به پمپاژ آب با مقدار کم وجود دارد استفاده سیستم پمپاژ آب pv مورد تأکید است. سیستم های pv مزایای فراوانی دارند از قبیل عمر بالا، نصب آسان، پاک بودن، پایداری بالا و رایگان بودن. اما در مقابل دو عیبی که این نوع سیستم ها دارند عبارتند از بازده پایین و اینکه توان تولیدی با تغییرات آب و هوایی تغییر می کند. بر روی منحنی ولتاژ-توان و ولتاژ-جریان ماژول های pv نقطه واحدی وجود دارد که نقطه حداکثر توان (mpp) گفته می شود. در این نقطه کار، سیستم pv حداکثر میزان بازده خود را داشته و توان تولیدی آن در بیشترین مقدار ممکن قرار دارد. از این رو برای اینکه ماژول های pv در نقطه mpp قرار داشته باشند نیاز به کاربرد روش کنترلی ردیابی نقطه حداکثر توان (mppt) می باشد. در این پایان-نامه امکان سنجی پیاده سازی سیستم پمپاژ آب pv در ایستگاه پمپاژ ائل گلی تبریز مورد بررسی قرار گرفته است. به علاوه مبدل dc-dc ترکیبی مبتنی بر ترانس فرکانس بالا با الگوریتم کلیدزنی خاص معرفی شده است. سیستم پیشنهادی و روش کنترلی ارائه شده دارای دقت بالایی در محاسبه مقادیر mpp می باشند. همچنین عمل ردیابی نقطه حداکثر توان، در برابر تغییرات ناگهانی میزان دما و تابش خورشید با دقت و سرعت بالایی انجام یافته و توان خروجی pv در حداکثر مقدار خود قفل می شود. نتایج شبیه سازی صحت عملکرد سیستم پیشنهادی را در دما و تابش متغیر تأیید می کند.

مدلسازی و کنترل ریزشبکه هوشمند با وجود توربین آبی کوچک
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شهید مدنی آذربایجان - دانشکده برق 1391
  سعید ریاضی   محمدرضا بنایی

انرژی در توسع? اقتصادی جوامع بشری نقش اساسی دارد. روند روبه رشد استفاده از انرژی سوخت های فسیلی تأثیرات مخربی بر محیط زیست گذاشته است و از طرف دیگر کاهش ذخایر فسیلی سبب نگرانی شده است. متخصصین به عنوان راهکار نوین، جهت تأمین انرژی در آینده، به فکر استفاده از منابع پایان ناپذیر و طبیعی افتاده اند. منابع تولید پراکنده، عمل تبدیل انرژی های موجود در طبیعت مثل انرژی بادی، خورشیدی، آبی و... را به انرژی الکتریکی انجام می-دهند. عدم تأثیر مخرب در محیط زیست، ارزان بودن انرژی تولید شده، داشتن قابلیت تولید توان الکتریکی در نقاط دورافتاده و نزدیک به بار از مزایای این منابع به شمار می روند. از بین انواع انرژی های تجدیدپذیر، نیروگاه های برق -آبی کوچک یکی از مقرون به صرفه ترین مبدل های توان می باشد. نیروگاه های برق-آبی کوچک با هزینه کم، نصب و راه اندازی می شوند و توان الکتریکی قابل توجهی را تولید می کنند. علاوه براین ها طول عمر و راندمان بالای این نیروگاه از دیگر مزایای آن می باشد. شاید بزرگترین مسئله پیش رو درآینده مسئله توسعه و کنترل شبکه در حضور منابع انرژی نو باشد. شبکه های توزیع انرژی هوشمند یک بستر مناسب برای استفاده از مولدهای انرژی تجدیدپذیر و تأمین توان الکتریکی برای بارهای شهری، روستایی، صنعتی و تجاری فراهم می کنند. شبکه هوشمند محافظ خوبی در برابرجلوگیری از خطاهای انسانی و حوادث طبیعی غیرمترقبه است و همچنین توانایی ایزوله شدن از سیستم قدرت و ادامه کار به صورت جزیره ای را دارد. تحقیق و پژوهش در رابطه با عملکرد نیروگاه برق -آبی کوچک در یک شبکه هوشمند لازم است، تا کارهای انجام شده تاکنون، نقاط قوت و مشکلات پیش روی این طرح شناسایی بشود و برای حل و بهبود این مشکلات، راهکارهای مناسب دیگری اتخاذ شود.

پایدارسازی دینامیکی سیستم های قدرت با استفاده از کنترل کننده یکپارچه سیلان توان مبتنی بر دو اینورتر موازی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه محقق اردبیلی - دانشکده فنی 1392
  پریسا فرح بخش ممقانی   محمدرضا بنایی

اخیرا محققان مدل های دینامیکی upfc را برای طراحی کنترل کننده مناسب برای پخش بار، کنترل میرایی و کنترل ولتاژ ارائه نموده اند. در این پایان نامه مدل دینامیکی ساختار جدیدی از upfc که شامل دو مبدل موازی است، بررسی خواهد شد. استفاده از دو مبدل موازی به جای یک مبدل سری و یک مبدل موازی، منجر به ساده بودن طراحی، کنترل، اندازه گیری و حفاظت می شود. با توجه به اینکه یکی از وظایف ادوات facts پایدارسازی نوسانات سیگنال کوچک می باشد، در این پایان نامه سعی بر آن خواهد شد با به دست آوردن مدل دینامیکی ساختار فوق و همچنین با استفاده از مدل کنترلی مناسب به میراسازی اغتشاشات موجود در سیستم بپردازیم. جهت رسیدن به پایداری دینامیکی سریع و میرایی نوسانات سعی بر آن خواهد شد که از روش های بهینه سازی مناسبی استفاده گردد.

مدلسازی و شبیه سازی دینامیکی مولد سنکرون آهنربای دائم شار محور متصل به توربین بادی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شهید مدنی آذربایجان - دانشکده فنی 1392
  مهرداد همراهی   وحید بهجت

این پایان نامه به مدلسازی و شبیه سازی دینامیکی مولد سنکرون آهنربای دائم شار محور جهت اتصال به توربین بادی مقیاس کوچک با سرعت متغیر و رفع نیاز از به کارگیری جعبه دنده در سیستم تولید توان بادی می-پردازد. مولدهای سنکرون آهنربای دائم شار محور با ایجاد تعداد قطب زیاد در روتور، امکان به کار گیری آن ها را در بارهای با سرعت کم مانند توربین های بادی فراهم می آورند. درمقایسه با ماشین های الکتریکی دارای توزیع شار شعاعی، یک ماشین شار محور دارای مزایایی مانند نسبت توان به وزن بالاتر، طراحی انعطاف پذیرتر میدان و سیم پیچی، خنک کاری راحت تر و قابلیت ایجاد ساختارهای ماژولار می باشد. با توجه به کاربرد این مولد، مدلسازی و شبیه سازی دینامیکی، برای تحلیل عملکرد آن تحت شرایط مختلف و خطاهای دینامیکی احتمالی ضروری است. با در نظر گرفتن مزایای یاد شده و نیز توجه به فقدان مدل دینامیکی مناسب برای مولد سنکرون آهنربای دائم شار محور، این پایان نامه یک مدل دینامیکی برای این مولد جهت اتصال به توربین بادی ارائه می نماید.از آن جایی که به دست آوردن مدل دینامیکی ماشین الکتریکی منوط به در اختیار داشتن پارامترهای آن می باشد، ابتدا یک مولد سنکرون آهنربای دائم شار محور به صورت سه بعدی اجزای محدود مدل شده، با استفاده از تحلیل الکترواستاتیک، پارامترهای مولد استخراج می شوند. سپس این پارامترها در مدلسازی دینامیکی مولد مورد استفاده قرار می گیرند. برای بررسی صحت مدل دینامیکی ارائه شده، نتایج حاصل از مدل دینامیکی نتایج تحلیل حالت گذرای مدل اجزای محدود با هم مقایسه می شوند. این مقایسه بیانگر همسویی نتایج و به تبع آن صحت مدل دینامیکی ارائه شده می-باشد.مدل دینامیکی توسعه یافته مولد به یک توربین بادی مقیاس کوچک با سرعت متغیر متصل می شود. از آن جایی که مقدار انرژی دریافت شده از توربین به عملکرد سیستم کنترلی نیز وابسته است، یک روش کنترلی بر پایه الگوریتم تعقیب نقطه ماکزیمم توان به سیستم اعمال شده، مدل کامل سیستم توربین-ژنراتور استخراج و تحلیل می-شود. نتایج خروجی از سیستم بیانگر صحت مدلسازی اجزای مختلف سیستم و نیز کارایی سیستم کنترلی اعمالی می باشد.

کنترل سیستم تولید توان ترکیبی فتوولتاییک - پیل سوختی با استفاده از ترانسفورماتور الکترونیک قدرت چند ورودی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شهید مدنی آذربایجان - دانشکده مهندسی 1392
  فاطمه عابدینی   محمدرضا بنایی

تلفات خط و تنظیم ولتاژ نامناسب از مشکلات مصرف کنندگان انرژی الکتریکی می باشد. انرژی های تجدید پذیر مانند سلول های خورشیدی و سلول های سوختی می توانند در یک سیستم واحد ترکیب شوند و با اتصال به شبکه توزیع تا حدودی بر مشکلات فوق غلبه کنند. همچنین می توانند برای نواحی دور افتاده به صورت سیستم های جداگانه برای تغذیه بار استفاده شوند. در سیستم ترکیبی مورد بحث در این پایان نامه از منابع تجدید پذیر fc و pv با مبدل با ضریب تقویت بالا چند سطحه برای تغذیه ی دو بار سه فاز به کمک مبدل 6 سوییچه استفاده شده است. مبدل با ضریب تقویت بالا چند سطحه ترکیبی از مبدل dc-dc با ضریب تقویت بالا و مبدل dc-dc چند سطحه است که امکان دستیابی به ضرایب تقویت بسیار بالا و امکان توسعه ی آن را به صورت مدولار فراهم می کند. مبدل 6 سوییچه مورد بحث نیز امکان کنترل دامنه و فاز ولتاژ را برای دو خروجی با تعداد سووییچ کم تر، فراهم می سازد. ترانسفورماتور الکترونیک قدرت نسل جدیدی از ترانسفورماتورها است که می تواند در کنترل و بهره برداری از این سیستم مورد استفاده قرار گیرد. pet ضمن برآورده نمودن اهداف ترانسفورماتورهای 50 هرتز، قابلیت های ویژه ای نظیر اصلاح ضریب توان، تنظیم و تثبیت ولتاژ بار، حذف اغتشاش های گذرای ولتاژ(کمبود و بیش بود ولتاژ) و حذف فلیکر را دارد. همچنین ساختار مورد بحث به علت قابلیت توسعه مدولار، امکان بکارگیری آن را در سطوح ولتاژ و قدرت های مختلف را مهیا می سازد. از دیگر ویژگی های ترانسفورماتور معرفی شده می توان کاهش وزن، کاهش حجم، کاهش قیمت ( با توجه به قابلیتهای افزوده شده )، عدم نیازمندی به روغن های معدنی و قابلیت حفاظت در برابر خطا را نام برد. عملکرد و برخی ویژگی های ترانسفورماتورهای الکترونیک قدرت و مبدل پیشنهادی با استفاده از نتایج شبیه سازی که توسط نرم افزار matlab/simulink انجام شده اند تائید می شوند.

طراحی و شبیه سازی dvr چندمنظوره برای بهبود کیفیت توان
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تبریز 1387
  علی نهاوندی   حسین حسینی

چکیده ندارد.

مدل سازی و کنترل upfc به منظور کاهش نوسانات سیستم قدرت
پایان نامه دانشگاه تربیت معلم - تبریز - دانشکده فنی 1388
  احمد هاشمی   محمدرضا بنایی

upfc یکی از ادوات facts است که برای کنترل توان عبوری از خطوط انتقال و تثبیت ولتاژ بکار می رود. upfc دارای چهار حلقه ی کنترلی می باشد که با افزودن سیگنال اضافی به یکی از حلقه های کنترلی می توان پایداری دینامیکی را افزایش داد و نوسانات سرعت زاویه ای روتور را میراسازی کرد. برای میرا سازی نوسانات سیستم قدرت معمولا از تغییرات سرعت ژنراتور سنکرون به عنوان ورودی کنترل کننده میرا ساز استفاده می شود. در این پایان نامه علاوه بر تغییرات سرعت ژنراتور سنکرون، تأثیر تغییرات توان اکتیو و راکتیو عبوری بصورت مجزا به عنوان ورودی کنترل کننده میرا ساز مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین برای طراحی کنترل کننده میراساز از معادلات فضای حالت استفاده شده است، معادلات فضای حالت غیر خطی هستند و با استفاده از بسط سری تیلور حول نقطه ی کار برای شرایط کاری مختلف خطی سازی شده اند. در این پایان نامه با استفاده از تکنیک svd میزان کنترل پذیری سیستم توسط چهار ورودی کنترلی upfc با هم مقایسه شده اند. برای افزایش پایداری دینامیکی، در این پایان نامه علاوه بر جبران کننده lead-lag و lqr از کنترل کننده تطبیقی که قادر است پارامترهای سیستم قدرت را شناسایی کند، استفاده شده است. نتایج شبیه سازی عملکرد مناسب کنترل کننده تطبیقی را در کاهش نوسانات سرعت در برابر اغتشاشاتی نظیر تغییرات توان مکانیکی ورودی، به خوبی نشان می دهند.

کنترل و مدلسازی دینامیکی کنترلر میان خط سیلان توان
پایان نامه دانشگاه تربیت معلم - تبریز - دانشکده فنی 1388
  عبدالرحیم کمی   محمدرضا بنایی

ipfc یکی از ادوات facts است که برای انتقال توان بین خطوط مجزا مورد استفاده قرار می گیرد. ipfc دارای چهار حلقه ی کنترلی می باشد که با افزودن سیگنال کنترلی تکمیلی به یکی از حلقه های کنترلی می توان پایداری دینامیکی را افزایش داد و نوسانات سرعت زاویه ای روتور را میراسازی کرد. برای میراسازی نوسانات سیستم قدرت معمولاً از تغییرات سرعت ژنراتور سنکرون به عنوان ورودی کنترل کننده میراساز استفاده می شود. در این پایان نامه معادلات فضای حالت غیرخطی برای سیستم قدرت پیشنهادی تک ماشینه با باس بی نهایت مجهز به ipfc ارائه شده است و سپس معادلات فضای حالت حول نقطه کار خطی سازی شده اند. برای انتخاب نوع سیگنال کنترلی مناسب از خطی سازی شده معادلات فضای حالت استفاده شده است و سپس بهترین نقطه ی کاری که با حداقل هزینه بیشترین تاثیر را در میراسازی نوسانات داشته باشد انتخاب شده است. کنترل کننده جبران فاز برای بهترین نقطه کار طراحی می شود و در سیستم غیرخطی مورداستفاده قرار می گیرد. برای افزایش پایداری گذرا، در این پایان نامه علاوه بر جبران کننده پیش فاز / پس فاز از کنترل کننده مبتنی بر شبکه عصبی با آموزش online برای سیستم غیرخطی استفاده شده است. نتایج شبیه سازی عملکرد مناسب کنترل کننده شبکه عصبی نسبت به جبران کننده فاز را در کاهش نوسانات سرعت در برابر اغتشاشاتی نظیر تغییرات توان مکانیکی ورودی و خطای سه فاز به زمین به خوبی نشان می دهند.

کنترل و مدلسازی دینامیکی سیستم های انتقال انرژی جریان مستقیم
پایان نامه دانشگاه تربیت معلم - تبریز - دانشکده فنی 1388
  ناصر طاهری حسن آباد   محمدرضا بنایی

در سال های اخیر به علت افزایش تقاضای مصرف توان و توسعه سیستم های قدرت، این سیستم ها در مرز ناپایداری خود عمل می کنند. سیستم های hvdc به علت مشخصه کنترلی که دارا هستند می توانند در بهبود پایداری سیستم های قدرت موثر باشند. مبدل منبع ولتاژ مبتنی بر تکنولوژی hvdc تکنولوژی جدید انتقال توان است که مزایایی مانند کنترل جداگانه توان های اکتیو و راکتیو و تنظیم دینامیکی ولتاژ در سمت ac مبدل را نسبت به سیستم های hvdc کلاسیک دارا می باشد. در این پایان نامه، استفاده از یک سیگنال تکمیلی برای vsc hvdc جهت میراسازی نوسانات فرکانس پایین و بهبود پایداری دینامیکی و گذرای سیستم قدرت پیشنهاد شده است. در این راستا، ابتدا معادلات فضای حالت غیر خطی سیستم hvac-hvdc، شامل ماشین سنکرون بدست می آیند و سپس معادلات غیرخطی سیستم قدرت حول نقطه کار خطی می شوند تا مدل خطی فضای حالت سیستم بدست آید. در این پایان نامه از تجزیه مقادیر تکین جهت اندازه گیری کنترل پذیری مد الکترومکانیکی هر یک از ورودی ها استفاده می شود و سپس از تغییرات سرعت روتور بعنوان سیگنال ورودی کنترل کننده تکمیلی استفاده شده و جبران ساز فاز بعنوان کنترل کننده تکمیلی و با استفاده از مدل خطی شده سیستم طراحی می شود. از آنجا که سیستم hvac-hvdc یک سیستم غیر خطی می باشد، جبران ساز فاز در تمامی نقاط کار نمی تواند پاسخ مناسبی داشته باشد لذا بهتر است تا از کنترل کننده های غیر خطی بعنوان کنترل کننده تکمیلی استفاده شود. در این پایان نامه از کنترل کننده میراساز مبتنی بر شبکه های عصبی تطبیقی برای افزایش پایداری دینامیکی و گذرا استفاده شده است. نتایج بررسی ها نشان می دهند که زاویه فاز یکسوکننده بیشترین تاثیر را بر روی مد الکترومکانیکی دارا بوده و پایدارسازی و میراسازی نوسانات در سیستم قدرت توسط کنترل کننده شبکه عصبی تطبیقی پاسخ بهتری را نسبت به جبران کننده فاز از خود نشان می دهد.