امروزه با ظهور تکنولوژی های جدید مخابراتی و ارتباطی در سیستم های قدرت، مفهوم پاسخ دهی بار و بارهای پاسخ ده به طور روز افزونی در حال گسترش است و از این رو مطالعه آثار این برنامه ها در سیستم های قدرت ضروری می نماید.لذا در این پایان نامه ابتدا مدل ریاضی این سیستم ها استخراج شده و سپس جهت بهره گیری از برنامه های استاندارد بهینه سازی به صورت خطی در آمده است. این امر نه تنها سرعت محاسبات برنامه ریزی این تمهیدات را در سیستم قدرت افزایش می دهد ، بلکه به طور کلی فرمول بندی های خطی، با قابلیت اطمینان بسیار بالایی جواب های بهینه را بدست می آورند. مدل خطی برنامه پاسخ دهی بار در یک مساله ی دو هدفی با اهداف مساله ی ورود و خروج نیروگاه ها و هم چنین کاهش آلایندگی نیروگاه های فسیلی، گنجانده شده و آثار آن مورد تحلیل قرار گرفته است. علاوه بر تحلیل آثار پاسخ دهی بار در بازارهای عمده فروشی و بالادستی برق در تحقیق اول، این برنامه ها بر ریزشبکه ها اعمال و نتایج آن در حیطه ی توزیع مورد ارزیابی قرار گرفته است. علاوه بر دو تحقیق ذکر شده، آثار برنامه های پاسخ دهی بار در مساله ی ورود و خروج نیروگاه ها مقید به قید امنیت (n-k) مورد شبیه سازی قرار گرفته که در آن، هدف یافتن تاثیرات پاسخ دهی بار بر پایدار ماندن سیستم قدرت با از دست دادن بیشترین تجهیز ممکن یا همان قید امنیت(n-k) می باشد.

این پژوهش روشی برای تعیین ظرفیت باتری و سیستم خورشیدی در سیستم های خورشیدی متصل به شبکه برای یک مشترک برق را تشریح می کند. از ملزومات دستیابی به یک ظرفیت بهینه، داشتن شناخت جامع و دقیق بر روی عوامل موثر بر سودآوری اقتصادی سیستم می باشد. یکی از مهم ترین این عوامل، بهره برداری روزانه از باتری پس از نصب در سیستم است. در این مطالعه از روش خوشه بندی فازی به منظور دسته بندی روزهای مشابه و در نتیجه لحاظ کردن بهره برداری روزانه در تعیین ظرفیت بهینه ی سیستم، استفاده شده است. به منظور افزایش دقت پاسخ ها، عدم قطعیت در تابش خورشید و بار مشترک نیز در تعیین ظرفیت بهینه ی اجزای سیستم لحاظ شده و مدل برنامه ریزی تصادفی به کمک روش تخمین دو نقطه حل می شود. با در نظر داشتن اهمیت بسیار زیاد ساختار قیمت برق در این نوع مطالعات، یک تعرفه ی زمان استفاده، یک تعرفه ی زمان استفاده به علاوه بهای قدرت و یک تعرفه ی ثابت تشویقی در این پژوهش مورد تحلیل و بررسی قرار گرفته اند. نتایج به دست آمده نیز نقش بسزای تعرفه ی قیمت گذاری برق در سودآوری این سیستم ها و همچنین چگونگی اهمیت تعیین ظرفیت همزمان سیستم خورشیدی و باتری را نشان می دهند. علاوه بر تمام موارد بالا که با مدل ایده آل باتری انجام شده است، شرایط واقعی باتری نیز در مدل باتری اعمال می شود و نتایج با در نظر گرفتن این مدل واقعی نیز به دست آورده می شوند. نتایج به دست آمده نیزضرورت در نظر گرفتن مدل واقعی باتری را آشکار می سازند.

هدف این پایان نامه انتخاب بهینه مکان، اندازه و تنظیم پارامترهای جبرانساز راکتیو استاتیک (svc) در خطوط انتقال بلند و شبکه قدرت چند ماشینه بزرگ می باشد. در این پایا ن نامه چهار هدف بهبود پایداری گذرای سیستم قدرت، کاهش هزینه سرمایه گذاری svc، بهبود پروفیل ولتاژ و کاهش تلفات سیستم قدرت در نظر گرفته شده است. این مسئله به صورت یک تابع چند هدفه فرمول بندی شده و برای حل آن از بهینه سازی ازدحام ذرات چند هدفه (mopso) استفاده شده است. بخش اول پایان نامه مربوط به انتخاب بهینه مکان، اندازه و تنظیم پارامترهایsvc در خطوط انتقال بلند با دو هدف پایداری گذرای سیستم و کاهش هزینه سرمایه گذاری svc می باشد. در این مطالعه، به منظور محاسبه دقیق مکان svc در خطوط انتقال بلند، از مدل واقعی خط استفاده شده است. از دو شبکه دو ناحیه ای دو ماشینه و چهار ماشینه برای شبیه سازی و نشان دادن نتایج جایابی svc در خطوط انتقال بلند استفاده شده است. بخش بعدی پایان نامه مربوط به انتخاب بهینه مکان، اندازه و تنظیم پارامترهایsvc در شبکه قدرت چند ماشینه می باشد. ابتدا جایابی با دو هدف پایداری گذرای سیستم و کاهش هزینه سرمایه گذاری svc انجام شده است. سپس چهار هدف بهبود پایداری گذرای سیستم قدرت، کاهش هزینه سرمایه گذاری svc، بهبود پروفیل ولتاژ و کاهش تلفات سیستم قدرت در نظر گرفته شده است. در این بخش از پایان نامه برای به دست آوردن نتایج دقیق تر و عملی تر از سه سطح بار استفاده شده است. برای نشان دادن نتایج شبیه سازی جایابی svc در شبکه چند ماشینه از شبکه ی ?? ماشینه نیوانگلند استفاده شده است. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که انتخاب بهینه مکان، اندازه و تنظیم پارامترهای svc به طور قابل ملاحظه ای باعث بهبود پایداری گذرای سیستم، کاهش هزینه سرمایه گذاری svc، بهبود پروفیل ولتاژ و کاهش تلفات سیستم قدرت می شود. در این مطالعه نتایج به صورت یک مجموعه پاسخ ارائه شده تا به تصمیم گیرنده برای انتخاب پاسخ مناسب کمک شود.

پژوهش پیش رو به منظور افزایش بهره وری از سیستم قدرت، با کاهش تلفات و بیشینه تولید انرژی و همچنین کاهش انحراف ولتاژ با استفاده از tcsc انجام گردیده است. این پژوهش با بهره گیری از الگوریتم های جستجو گر هوشمند نظیر الگوریتم ژنتیک چند هدفه، تمامی عوامل موثر بر انتخاب بهترین پیشنهاد را به صورت همزمان بکار گرفته و مناسب ترین پیشنهاد را برای اعمال بر سیستم قدرت ارائه می دهد. در راستای بهبود عملکرد tcsc های بکارگرفته شده در سیستم قدرت در شرایط بحرانی نظیر قطعی سایر خطوط، روشی کارآمد ارائه گردیده است. در این روش برخی از اطلاعات دینامیکی شبکه، نظیر جریان های قطعی و گذرای تمامی خطوط اندازه گیری شده و مقادیر نامی مناسب را برای خطوط و tcsc ها ارائه می دهد. به منظور گرایش به سمت هر چه واقعی تر نشان دادن سیستم، بارها سه سطحی و تصادفی در نظر گرفته شده است؛ کاری که به ندرت در موارد مشابه انجام گرفته است. جنبه نوآوری این پژوهش را می توان استفاده از منحنی مشخصه tcsc که در آن راکتانس tcsc، ضریبی از راکتانس خازن آن می باشد، بیان کرد. با استفاده از این ضرایب می توان راکتانس مناسب tcsc جهت جبران سازی در هر کدام از سطوح بار را بدست آورد. در نتیجه هزینه ها و همچنین پروفیل ولتاژ بهبود می یابد. در راستای انجام این پژوهش از نرم افزار mathlab simulink و matpower بهره گرفته شده است. سیستم استاندارد 39 شین نیز، سیستم مورد مطالعه می باشد.

ه علت افزایش مصرف انرژی و نگرانی‎های زیست محیطی و کاهش منابع سوخت‎های فسیلی، نفوذ انرژی‎های تجدیدپذیر به سرعت درسراسر دنیا در حال افزایش است. در بین انرژی‎های تجدیدپذیر، انرژی بادی سهم قابل توجهی از پروفیل تولید را به خود اختصاص داده است. ظرفیت نیروگاه های بادی نصب شده در سراسر جهان تا سال 2012 به سرعت افزایش یافته است. همچنین پیش بینی ها حاکی از روند رو به رشد انرژی بادی در سال های آتی می باشد. علاوه بر ویژگی های ذکر شده تولید انرژی بادی مزایای دیگری از دیدگاه جغرافیای سیاسی نیز دارد. ازجمله اینکه با توجه به در دسترس بودن انرژی باد در اغلب نقاط جهان، سرمایه گذاری روی آن می تواند وابستگی به واردات سوخت و انرژی را کاهش دهد. تجدید ساختار صنعت برق باعث ایجاد محیط رقابتی با بازیگر های خصوصی شده است. به دلیل ماهیت تغییرپذیر و غیر قابل دیسپاچ و دارای عدم قطعیت تولید انرژی باد، تولیدکنندگان انرژی بادی قادر به رقابت با دیگر بازیگران نیستند. طرح های حمایتی مبتنی بر بازار مانند تعرفه های ثابت و تعرفه های تشویقی و طرح های غیر مبتنی بر بازار مانند یارانه های دولتی و معافیت از مالیات، مکانیزم های مختلفی هستند که برای حمایت از تولیدکنندگان بادی در کشور های مختلف ارائه و اجرا شده اند. با توجه به رشد و پیشرفت تکنولوژی های تولید باد و با توجه به کمبود تعرفه ها به دلیل وضعیت رکود اقتصادی، طرح های حمایتی ذکر شده در بالا به تدریج کم و کمتر شده اند. مجموعه این اتفاقات باعث افزایش تمایل تولیدکنندگان بادی برای شرکت در بازار به منظور ماکزیمم کردن سودشان شده است. با این حال، تولیدکنندگان بادی با دو منبع عدم قطعیت مهم یعنی میزان تولید انرژی بادی و قیمت های بازار مواجه هستند. نوسانات شدید تولید باد و همچنین عدم قطعیت قابل توجه قیمت های بازار باعث تغییرپذیری سود و همچنین کمتر شدن سود تولیدکنندگان بادی شده است. این موضوع در واقع به این دلیل است که تولیدکنندگان بادی مسئول انحراف انرژی خود هستند که باید توسط مکانیزم عدم تعادل که عمدتاً توسط منابع گران قیمت فراهم می شود، پوشش داده شود. بنابراین توسعه یک استراتژی هوشمندانه و عملی بر شرکت تولیدکنندگان بادی در بازار امری ضروری به نظر می رسد. دز این پایان نامه از بارهای پاسخگو برای کمک به تولید کنندگان بادی برای شرکت در بازار استفاده شده است. مدل نهایی ارائه شده در این پایان نامه برای عملکرد مشترک تولیدکنندگان بادی و تجمیع کننده های بار به صورت یک مسئله برنامه ریزی سه سطحی تصادفی فرمول بندی شد که با نرم¬افزارهای تجاری موجود قابل حل می باشد. نتایج عددی ارائه شده در این فصل قابلیت روش ارائه شده برای دست یابی به پیشنهاد بهینه در بازار روز پیش رو برای ماکزیمم سازی سود را نشان داد. هم چنین نتایج عددی نشان دادند که ساختار ارائه شده می تواند میزان سود تولیدکنندگان بادی و تجمیع کننده های بار را افزایش دهد و علاوه بر این ریسک را کنترل کند. در این فصل اثبات شد که عملکرد مشترک تولیدکنندگان بادی و تجمیع کننده های بار می تواند با فرمول بندی ارائه شده حاصل شود.

در این پایان نامه به منظور ارزیابی تأثیر خودروهای الکتریکی هیبریدی قابل اتصال به شبکه بر روی شبکه توزیع یک مدل جامع برای خودروهای الکتریکی هیبریدی قابل اتصال به شبکه ارائه شده است.مدل ارائه شده بر روی یک شبکه 33 باسه اعمال شده است. به منظور کاهش اثرات نامطلوب ناشی از تأثیر گسترده این خودروها برنامه پاسخ گویی بار ارائه شده است. نتایج نشان می دهد که برنامه پاسخ گویی بار اثرات منفی ناشی از این خودروها را کاهش می دهد.