خازن ها برای کاهش توان راکتیو جاری در شبکه به کار می روند. در بارهایی که ضریب توان پایینی دارند، خازن گذاری در سمت مصرف کننده موجب کاهش بهای برق پرداختی مشترک می شود. با این وجود، بالا بودن تعداد دفعات کلیدزنی با توجه به ماهیت متغیر بار و نیز وجود هارمونیک ها در شبکه موجب کاهش طول عمر خازن ها می شوند. در این پروژه، تاثیر در نظر گرفتن اثر کلیدزنی و هارمونیک ها در حالت ماندگار بر روی خازن بهینه بررسی می شود و نشان داده شده است که برای تعیین خازن جبران ساز ضریب توان باید اثر کلیدزنی و هارمونیک ها همزمان در نظر گرفته شوند. نتایج این بررسی به صورت مطالعات عددی بر روی شبکه برق مرکز مخابرات اراک نشان داده شده است. خازن بهینه برای این شبکه به کمک الگوریتم ژنتیک به گونه ای تعیین می شود که با در نظر گرفتن اثر کلیدزنی و هارمونیک ها به طور همزمان، سود حاصل از خازن گذاری بیشینه گردد. بر این اساس می توان خازن بهینه را برای شبکه های مشابه با بار متغیر و اعوجاجات هارمونیکی تعیین کرد.

امروزه مراکز دیسپاچینگ به عنوان قلب سیستم های پیوسته شبکه ی تولید و انتقال برق مطرح می باشند و نقش بسیار مهمی در بهره برداری ایمن، پایدار و اقتصادی آن بعهده دارند. اصولاً سیستم دیسپاچینگ یک سیستم سلسله مراتبی منطبق بر ساختار شبکه ی برق می باشد. سیستم دیسپاچینگ علاوه بر منطبق بودن بر ساختار فعلی شبکه برق، وزارت نیرو و روش های فعلی بهره برداری در عین حال باید قابلیت انعطاف جهت هماهنگی با ساختارهای آتی وزارت نیرو یا روش های بهره برداری در آینده را نیز داشته باشد. در این پایان نامه ضمن معرفی اجمالی سلسله مراتب دیسپاچینگ و اشاره به موارد حائز اهمیت جهت بهبود در وضعیت دیسپاچینگ شبکه، شاخص هایی تعیین می شوند که بتوان از آنها در تعیین تعداد و محل قرارگیری بهینه مراکز دیسپاچینگ منطقه ای (aoc) شبکه ی قدرت استفاده نمود. تعدادی از این شاخص ها عبارتند از: تعادل بین تولید و مصرف، موقعیت به ارث رسیده، تعداد برق منطقه ای های موجود در کشور، عملکرد جزیره ای، حد ظرفیت مخابراتی، سرعت پردازش اطلاعات در مراکز دیسپاچینگ منطقه ای. سپس با توجه به شاخص های معرفی شده و به کمک نرم افزار matlab برنامه ای نوشته شده که در آن تابع هدفی با لحاظ شاخص ها در آن تعیین می گردد. در نهایت شبکه برق ایران بررسی شده و تعداد و محل قرارگیری بهینه مراکز دیسپاچینگ منطقه ای (aoc) برای شبکه ی قدرت ایران پیشنهاد گردیده است.

امروزه مهندسین برق به علت افزایش پیچیدگی های سیستم قدرت به استفاده از ابزارهای شبیه سازی جهت طراحی هایشان روی آورده اند و ابزارهای شبیه سازی تقریباً به تنها ابزارهای فهم مشخصات دینامیکی سیستم ها تبدیل شده اند. شبکه های توزیع نیز از این موضوع مستثنی نیستند و امروزه جهت بررسی رفتار این سیستم ها از نرم افزار های مختلفی استفاده می شود تا بتوان برنامه ریزی و طراحی مناسبی را در این زمینه انجام داد. با این وجود عدم تطابق نتایج حاصل از شبیه سازی و مقادیر واقعی باعث عدم اطمینان به نتایج شبیه سازی ها و شکست راهکارهای آن ها جهت امور گوناگونی چون حفاظت سیستم ها، کاهش تلفات، بهبود کیفیت توان، تعادل بار و ... شده است. در شرکت توزیع برق استان مرکزی جمع آوری اطلاعات و پیاده سازی شبکه توزیع در نرم افزار cyme از سال گذشته آغاز شده و شبکه توزیع شهر آشتیان به عنوان یکی از اوّلین مناطقی است که اطلاعات آن برداشت و شبکه اش وارد نرم افزار شده است. اما مشکلی که در این زمینه به وجود آمده است، عدم تطابق نتایج حاصل از شبیه سازی و اندازهگیری در شبکه ذکر شده می باشد. این پروژه بمنظور یافتن دلایل این عدم تطابق و ارائه راهکار در این زمینه تعریف شده است. در این راستا، ابتدا تمامی پارامترهای موثر در عدم این تطابق شناسایی و در قالب دو دسته پارامترهای استاتیکی و دینامیکی معرفی شدند(این پارامترها نیز خود به سه بخش پست ها، خطوط و مشترکین تفکیک گردیدند). سپس میزان اثر هر یک از پارامترهای شناسایی شده در ایجاد اختلاف بین مقادیر شبیه سازی و مقادیر واقعی مورد ارزیابی قرار گرفته است و پارامترهای موثر در این عدم انطباق به ترتیب اهمیت معرفی شده اند که می تواند به عنوان راهنمایی برای سایر شبکهها نیز باشد. با اصلاح پارامترهای معرفی شده در مدلسازی، مشاهده می گردد که نتایج حاصل از شبیهسازی کامپیوتری و اندازهگیری تا حد زیادی به هم نزدیک شده و مشکل مرتفع گردیده است. کلمات کلیدی: اعتبارسنجی شبیه سازی ها، اندازه گیری، الگوی رفتار بار، تلفات، شبکه های توزیع

تقاضا برای تأمین الکتریسیته در سرتاسر دنیا باعث افزایش فشار برای توسعه ی ظرفیت تولید و توزیع شده است.از این رو راه چاره ی اقتصادی آشکار آن، اجتناب از توسعه به طریق سنتی و بهره برداری از ظرفیتهای موجود تولیدپراکندهمی باشد.هنگامی که سیستمهای تولید پراکنده در حال عملکرد موازی با سیستم قدرت اصلی هستند، مشکلات کیفیت توان قابل ملاحظه می شودو علاوه بر این، یکیازمهمترین چالشهای تکنیکیکههموارهدر بکارگیری منابع تولید پراکنده باآنمواجههستیم،جزیره ایشدنمنابعتولید پراکنده می باشد. در این رساله 3 روش جدید در تشخیص جزیره ای شدن تولیدات پراکنده مبتنی بر اینورتر ارائه شده است. اولین روش، در دسته روش های اکتیو قرار می گیرد که با استفاده از انحراف فرکانس از حدود آستانه توسط رله های فرکانسی جزیره ای شدن سیستم را تشخیص می دهد.روش‎ پیشنهادی به گونه ای است که در آن فرکانس ولتاژ نقطه کوپلینگ مشترک(pcc) به عنوان شاخص نشان دهنده وضعیت جزیره‎ای انتخاب می‎شود و با توجه به انحراف فرکانس بعد از جزیره‎ای شدن، این وضعیت تشخیص داده می‎شود. رله فرکانسی سیستم پس از تشخیص شرایط نامعمول تولید پراکنده را از مجموعه جدا می کند. روش پیشنهادی دارای ناحیه مشخص نشده(ndz) به مراتب کمتری نسبت به روش های اکتیو معرفی شده می باشد. همچنین علاوه بر داشتن سرعت تشخیص بالا (مناسب در کاربردهای ریزشبکه)، حداقل تاثیر را بر کیفیت توان سیستم می‎گذارد. در روش بعدی، با استفاده از ترکیب دو روش مطرح در زمینه تشخیص پدیده جزیره ای، موفق به شناسایی این پدیده برای شرایط بارگذاری از سیستم شدیم که هر یک از این روشها به تنهایی قادر به شناسایی آن نبودند و با ارتباط این دو روش، اندیس کیفیت توان در سیستم نیز افزایش پیدا کرد. در انتها یک روش هیبریدی جدید در شناسایی جزیره ای شدن معرفی می شود که ترکیبیاز دو روش sms و روش مشخصه توان راکتیو- فرکانس است.این دو روش از جمله روشهای اکتیو مطرح در شناسایی پدیده جزیره ای شدنهستند. اینورتر مجهز به روش پیشنهادی قادر به تشخیص پدیده جزیره ای در زمان اندکی برای شرایط بارگذاری مختلف در سیستم خواهد شد. تمامی روش های پیشنهادی تحت شرایط مختلف استانداردهای ieee ارزیابی و بررسی شده و قابلیت خود را در تشخیص جزیره ای نشان خواهند داد. در آخر نیز روش های پیشنهادی با دیگر روش های تشخیص جزیره ای مقایسه شده تا مزایای روش های پیشنهادیمشخص گردد.

فرسایش و رسوبگذاری حوضه ها و رودخانه ها مشکلات زیادی را به وجود می آورد. از جمله این مشکلات پر شدن مخازن سد ها در اثر رسوبهایی که توسط رودخانه ها حمل می شوند و همچنین آلودگی منابع آبی در اثر رسوباتی که مواد شیمیایی مضری با خود حمل می کنند، می باشد. برای مقابله با این مشکل تا کنون راهکارهای زیادی مورد استفاده قرار گرفته است. در چند دهه ی اخیر روشی با عنوان منشأیابی یا انگشت نگاری مورد توجه دانشمندان قرار گرفته است که اساس آن یافتن منشا رسوبات رودخانه با استفاده از خصوصیات فیزیکی ، شیمیایی ، بیولوژیکی و ... می باشد. دراین روش با یافتن منشأ آلودگی و تثبیت آن سعی می شود از ورود رسوبات آلوده به رودخانه ها تا حد زیادی جلوگیری شود. در تحقیق حاضر هدف منشایابی رسوبات رودخانه قلجق در استان خراسان شمالی با استفاده از عناصر شیمیایی است. در این تحقیق با نمونه گیری از آب رودخانه های کلیه زیرحوضه های حوضه بارزو و انجام آزمایشات xrf(طیف سنجی فلوئورسانس پرتو ایکس) روی نمونه ها و سپس انجام آزمونهای آماری از قبیل تجزیه خوشه ای و آنالیز تابع تشخیص، واحد های همگن از نظر زمین شناسی تعیین شده و عناصر منشأیاب نیز مشخص گردیدند. سپس با استفاده از مدل چند متغیره ترکیبی سهم هر واحد و زیر حوضه در تولید رسوب مشخص گردید. نتیجه این تحقیق نشان داد که تقریباً همه زیرحوضه های حوضه بارزو سهمی در رسوبدهی حوضه را دارند. در این میان زیر حوضه (dبه مساحتkm2 75/40)، زیر حوضه ای که روستا های دولو،محمد درالو،شرکانلو و خلاجو در آن قرار دارندبه میزان 3/27 درصد از رسوبات کل حوضه بیشترین نرخ رسوبدهی را دارا می باشد. همینطور نتایج نشان داد زیر حوضه( fبه مساحتkm2 41/20) 15 درصد ، زیر حوضه( aبه مساحتkm2 68/96 ) 3/18 درصد ، زیر حوضه ( bبه مساحتkm2 25/35 ) 6/4 درصد ، زیر حوضه ( gبه مساحتkm2 50/68) 8/25 درصد وزیر حوضه ( eبه مساحتkm213/230) 9 درصد از رسوب خروجی را تولید می نماید. واژه های کلیدی: استان خراسان شمالی، تابع تشخیص، تجزیه خوشه ای،رودخانه قلجق،منشأیابی،xrf .

امروزه توجه به افزایش گازهای گلخانه ای و آلودگی های ناشی ازسوخت های فسیلی منابع پاک تولید انرژی توجه به تولید انرژی پاک بیش از پیش شده است. پیل سوختی پلیمری یکی از انواع منابع تولید پراکنده می باشد که به دلیل کارایی قابل توجه، جایگاه ویژه ای پیدا کرده است. عموما از پیل های سوختی برای کاربردهای اتصال به شبکه و خودروی الکتریکی استفاده می شود. به منظور افزایش سطح ولتاژ خروجی پیل سوختی از یک مبدل dc-dc استفاده می شود. در کنار مبدل، یک تجهیز ذخیره کننده انرژی مانند ابرخازن نیز برای جبران دینامیک کند پیل سوختی در لحظات تغییرات ناگهانی بار به کار می رود. به منظور رگولاسیون بهتر کمیات خروجی پیل سوختی و افزایش سطح ولتاژ آن، از یک کنترل کننده استفاده می شود. از آنجا که اعمال کنترل روی واکنش های شیمیایی درون پیل سوختی با هدف تنظیم خروجی های آن کار دشواری است، روش کنترلی وظیفه دارد تا با تولید پالس های مناسب کلید زنی این مهم را انجام دهد. در این پایان نامه هدف اصلی، کنترل شیب توان دریافتی از پیل به منظور جلوگیری از آسیب دیدن آن می باشد. برای رسیدن به این هدف، از مبدل dc-dc تمام پل و کنترل کننده لغزشی در کنار یک ابرخازن استفاده شده است. برای مدل سازی این مبدل روش میانگین انتخاب شده است. علاوه بر این از مدل کامل پیل سوختی با در نظر گرفتن قسمت های مختلف آن شامل پشته، لایه دو گانه بار، پردازنده سوخت و دما در شبیه سازی ها استفاده شده است. روش کنترل انتخابی، کنترل لغزشی است که یکی از روش های کنترل غیرخطی به حساب می آید. این روش نسبت به اغتشاشات و عدم قطعیت ها بسیار مقاوم است. این روش به طور کامل معرفی و روابط مربوط به آن برای اتصال به مبدل تمام پل شرح داده می شود. شبیه سازی های انجام شده ابتدا صحت روش کنترلی اعمالی را برروی مبدل dc-dc و بدون حضور پیل سوختی بررسی می کند. پارامترهای طراحی کنترل کننده مورد نظر و اثر آن ها در کیفیت تعقیب ورودی دلخواه بررسی می شوند. در ادامه پیل سوختی به مبدل مورد نظر وصل شده، و پاسخ سیستم به تغییرات ناگهانی بار بررسی می شود. نتایج بدست آمده با کنترل کننده pid مقایسه شده و قدرت روش پیشنهادی با کمک شبیه سازی های انجام شده در نرم افزار matlab/simulink تائید می شود.

ورق ها در اغلب سیستم های مهندسی مثل صنایع اتمی، کشتی سازی، هواپیما سازی، هوافضا و ماشین های صنعتی از اجزاء مهم به شمار می روند و به همین دلیل کنترل ارتعاش آن ها حائز اهمیت است. کاربرد آن در صنایع اتوماتیک، هوافضا، صنعت دریایی و غیره بیشتر نمایان می شود. بوسیله کنترل ارتعاش سیستم، نویز و تنش های مکانیکی در سیستم کاهش یافته و از این طریق بسیاری از مشکلات دیگر نظیر خستگی، شکست سازه و اتلاف انرژی کاهش و در عوض کارایی و قابلیت اطمینان سیستم افزایش می یابد. کنترل ارتعاش فعال و مدل سازی سازه همراه با پیزوالکتریک نیز موضوع تعداد زیادی از مطالعات می باشد زیرا مواد پیزوالکتریک به طور گسترده ای در الکترونیک، اولتراسونیک، ساختار هوشمند و غیره با توجه به مزایای استفاده از این مواد و خصوصیاتشان یعنی دقت بالا، وزن کم و قابلیت تشخیص بالا استفاده می شوند. در این پایان نامه ابتدا به بررسی ارتعاش ورق های نازک دایروی با در نظر گرفتن تئوری کلاسیک ورق (cpt) و ورق های نازک کوپل شده با لایه پیزوالکتریک پرداخته و پاسخ های دقیق فرکانسی و شکل مود های ارتعاشی با در نظرگرفتن مسطح بودن ورق، رابطه تنش-کرنش هوک، رابطه کرنش-جابجایی خطی و ایزوتروپیک بودن آن محاسبه شده است. سپس به بررسی صوت و مفاهیم آن و ارتعاش اجباری ورق ها تحت تأثیر صوت دور میدان (صوت تخت یا صفحه ایی) پرداخته و در انتها با استفاده از روش های کنترلی فازی و lqr، به کنترل فعال ارتعاش سازه (ورق) پرداخته می شود. در تجزیه و تحلیل روابط پیزوالکتریک، پتانسیل الکتریکی با ارضای شرایط مرزی الکتریکی (مدار باز) و معادله الکتریسیته ماکسول به دست آورده شده است.

از آنجا که مواد پیزوالکتریک به طور گسترده به عنوان محرک ها و سنسورها استفاده می شوند، تحلیل سازه های کوپل شده با لایه پیزوالکتریک بسیار مورد توجه قرار گرفته اند. نوع سازه ی مورد توجه در این پروژه ورق نازک می باشد، بنابراین از تئوری ورق کلاسیک یا تئوری کیرشهف جهت مدلسازی استفاده می گردد. تئوری ورق کلاسیک، مدل نظری از رفتار ورق فراهم می کند که دارای مزایای قابل توجهی است و می توان آن را با اطمینان بر روی رنج وسیعی ازکاربردها بکار گرفت. بر اساس تئوری ورق نازک کلاسیک، حل تحلیلی برای آنالیز ارتعاش آزاد و اجباری ورق دایروی نازک ایزوتروپیک به دست می آید. سطوح بالا و پایین ورق با لایه پیزوالکتریک پوشانده شده اند. با استفاده از روش حل دقیق، فرکانس های طبیعی و شکل مودهای ارتعاشی برای شرایط مرزی مختلف بدست می آیند. فرض می گردد که الکترودها بر روی لایه پیزوالکتریک اتصال کوتاه باشند. معادله الکترواستاتیکی ماکسول با در نظر گرفتن توزیع پتانسیل الکتریکی به صورت عبارت نیمه سینوسی در راستای عرضی لایه پیزوالکتریک ارضا می گردد. فرکانس های طبیعی برای ورق دایروی کوپل شده با لایه پیزوالکتریک با نتایج موجود در مراجع گذشته مقایسه و صحت نتایج بررسی می شود. اثر پارامترهای ورق شامل نسبت ضخامت به شعاع، اثر شرایط مرزی و نسبت ضخامت ورق اصلی به لایه پیزوالکتریک بر روی فرکانس های طبیعی بررسی می گردد. از نتایج ارتعاشی جهت تحلیل و کنترل صوت منتشر شده استفاده می گردد. با به کارگیری رابطه ی انتگرال ریلی در آکوستیک، جابجایی عرضی ورق و فرضیات دور میدان، رابطه ی فشار آکوستیکی به صورت دقیق به دست می آید. سپس با استفاده از روش کنترلی مناسب به کنترل دامنه ارتعاشی و توان صوتی پرداخته می شود. نتایج شبیه سازی بر روی یک ورق نمونه نشان دهنده ی کارایی مدلسازی و کنترل کننده ها در کاهش صوت منتشر شده می باشد.

با افزایش چشمگیر منابع تولید پراکنده در سالهای اخیر مفهوم ریز شبکه یا microgrid (شبکه های کوچک توزیع شامل منابع تولید پراکنده) و بکارگیری منابع تولید پراکنده در حالت مستقل از شبکه بسیار مورد توجه قرار گرفته است. کارکرد ریز شبکه بالا رفتن قابلیت اعتماد سیستم، حل بهتر مشکلات کارکرد و اتصال منابع تولید پراکنده و افزایش ظرفیت نصب شده این منابع را در پی داشته است. بکارگیری منابع تولید پراکنده در حالت مستقل از شبکه جهت حفظ پیوستگی برق مصرف کنندگان نیز از مسایلی است که مورد توجه صاحبان منابع تولید پراکنده، مشتریان برق و همچنین اپراتور شبکه برق می باشد. علیرغم مزایای زیاد نصب منابع تولید پراکنده در یک ریزشبکه مستقل، مسایل مختلفی باعث محدودیت کارکرد آنها می شود و در تحقیقات اخیر به برخی از آنها پرداخته شده است. یکی از مهمترین مسایل، کنترل تولید منابع تولید پراکنده در یک ریزشبکه مستقل برای حفظ ولتاژ و فرکانس سیستم در مقادیر مجاز و تأمین بدون وقفه و بهینه بارها می باشد که این رساله به آن می پردازد. منابع تولید بررسی شده در این تحقیق پیلهای سوختی می باشند که از طریق اینورتر به سیستم متصل می باشند ولی روشها قابل اجرا بر روی سایر منابع متصل شده از طریق اینورتر نیز می باشند. از آنجاییکه پیل سوختی تولید انرژی با سرعت کم، بصورت dc و با ولتاژ پایین انجام می دهد، لذا تجهیزات جانبی واحد پردازنده سوخت (جهت تولید هیدروژن)، مبدل dc-dc (برای تثبیت و تقویت ولتاژ)، ذخیره ساز انرژی (برای تغذیه تغییرات سریع توان) و اینورتر (برای تبدیل ولتاژ dc به سه فاز ac) در کنار آن وجود دارد که به مجموعه آنها سیستم پیل سوختی گفته می شود. در این رساله ابتدا تمامی اجزای سیستم پیل سوختی مدل سازی شده و نحوه کنترل آنها مورد بررسی قرار می گیرد و با شبیه سازیهای متنوع صحت مدلها و کارآیی کنترل کننده ها مورد تأیید قرار می گیرد. سپس با بکارگیری تعدادی از سیستمهای تولید در یک سیستم توزیع مستقل از شبکه (جزیره ای)، روشهایی برای کنترل مقدار تولید آنها جهت تأمین بارها با کیفیت مناسب ارایه خواهد شد. در حالت کلی هدف این است که سیستمهای موجود تولید پراکنده در شبکه مستقل توان مورد نیاز بارها را بدون وقفه، بصورت بهینه و با ارضا کردن قیود سیستم توزیع تغدیه نمایند. در این رساله دو راهکار کلی پیشنهاد شده و در هر حالت دو روش ارایه شده است. در راهکار اول که در شبکه های توزیع کوچک کارآیی بیشتری دارد کنترل با استفاده از سیگنالهای محلی انجام شده و نیازی به ارتباط مخابراتی بین واحدها نمی باشد و معمولاً کارکرد بصورت بهینه قابل اجرا نیست. در راهکار دوم با بکارگیری سیستم های مخابراتی، سیستم توزیع بصورت فعال درآمده و کنترل سیستم بصورت بهینه و با در نظر گرفتن همه قیود سیستم انجام می گردد. شبیه سازیهای مختلف بر روی سیستم های نمونه انجام گردیده و کارآیی کنترل کننده ها در حالتهای مختلف مورد آزمایش و تأیید قرار گرفته است.

نیاز به محیط زیستی پاک در کنار افزایش تقاضا برای انرژی مصرفی در جوامع بشری، باعث احساس نیاز به گسترش روز افزون استفاده از انرژی منابع تجدیدپذیر مانند انرژی خورشید و باد شده است. در میان این نوع منابع تولید پراکنده استفاده مناسب از انرژی خورشیدی می تواند بین این افزایش تقاضا و تولید پاک تعادل ایجاد نماید. از آنجا که شبکه قدرت یک شبکه پویاست و با تاثیر پذیری از شرایط محیطی غیر قابل پیش بینی می باشد، اتصال منابع تولید پراکنده به آن توسط مبدل، نیاز به رسیدگی امنیتی و کنترل کیفیتی خواهد داشت. چرا که با رخداد هر نامتعادلی ولتاژ در شبکه، توان تزریقی این مبدل ها و در پی آن ولتاژ سمت dc مبدل دچار نوسانات شدید خواهد شد. در این پایان نامه هدف بهبود عملکرد کنترل جریان تزریقی اینورتر اتصال سلول خورشیدی به شبکه قدرت با هدف کنترل توان با استفاده از کنترل جریان تناسبی-رزونانسی پیشرفته می باشد، زمانی که خطایی در شبکه رخ داده و ولتاژ شبکه قدرت تحت تاثیر آن نامتعادل شده باشد. برای این منظور کنترل جریان تناسبی-رزونانسی پیشرفته با وظیفه ردیابی جریان مرجع، روش mppt پیشرفته برای دریافت بیشترین توان از pv و سیستم سنکرون ساز دقیق fll که سازگار با نامتعادلی ست، طراحی می شوند. در نهایت برای کنترل توان تزریقی به شبکه نامتعادل، چهار روش جهت تولید جریان مرجع مناسب برای ورودی کنترل جریان ارائه شده است. علاوه بر این روشی سه مرحله ای برای طراحی فیلتر lcl و همچنین روشی برای بدست آوردن بهره های حلقه کنترل جریان pi و pr مطرح شده است. در نهایت با شبیه سازی سیستم های متعارف و ارائه شده به صورت جداگانه در نرم افزار matlab/simulink® و مقایسه عملکرد آنها، روش ارائه شده، ارزیابی و صحت عملکرد آن مورد بررسی قرار گرفته است.

از مهمترین مشکلاتی که در طراحی خودروهای ترکیبی پیش رو است می توان به تعیین اندازه مناسب اجزای اصلی خودروی ترکیبی و طراحی استراتژی کنترلی که وظیفه مدیریت توان در این خودرو را دارد اشاره کرد. در این تحقیق، کاربرد الگوریتم های بهینه سازی ژنتیک و حرکت گروهی ذرات در تعیین سایز بهینه اجزای اصلی خودروی پیل سوختی مورد بررسی قرار گرفته است. سپس برای طراحی استراتژی کنترلی مناسب، روش های فازی مورد استفاده قرار گرفته و برای بهبود کارکرد کنترل کننده های فازی، از الگوریتم های بهینه سازی استفاده شده است، که باعث کاهش هفت تا ده درصدی سوخت شده است. در ادامه، کاربرد اطلاعات ترافیکی و رانندگی به منظور بهبود عملکرد سیستم کنترلی خودرو در کاهش مصرف سوخت مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور، از داده برداری های انجام شده در شهر تهران که در توسعه سیکل رانندگی شهر تهران از آن ها استفاده شده است، بهره گرفته شده است. در توسعه سیکل رانندگی، از یک روش جدید که بر مبنای خوشه بندی داده های رانندگی است بهره برده شده است. همچنین در این تحقیق نشان داده شده است که با توجه به تاثیر شرایط رانندگی و ترافیکی بر عملکرد خودروها، دسته بندی و شناسایی شرایط ترافیکی و رانندگی و استفاده از آن در یک سیستم هوشمند مدیریت توان خودروی ترکیبی، می تواند منجر به کاهش مصرف سوخت شود. برای این منظور در این تحقیق، از یک روش برای شناسایی شرایط ترافیکی استفاده شده است که به عنوان یک زیر سیستم در سیستم کنترلی ایفای نقش می کند.

در این پایان نامه روند انجماد آب در فشارهای گوناگون با دقت مناسبی مورد بررسی قرار گرفته است. پدیده ی انجماد نیز در شرایط گوناگون آزمایش شده است. تاثیرات فشار بر تغییر حجم در شرایط حجم ثابت و فشار ثابت نیز مورد بررسی قرار گرفته اند. این تغییرات براساس روابط تفاضل محدود با دقت مناسبی مورد بررسی قرار گرفته است. از سویی برای صحت سنجی این محاسبات مدل آزمایشگاهی طراحی و ساخته شده است. این مدل آزمایشگاهی پرسی می باشد که روند انجماد آب را در شرایط مختلف مورد بررسی قرار می دهد. در پایان از نتایج به دست آمده برای طراحی مکانیزم هایی استفاده شده که این سیستم های قابلیت کنترل نیروی انجماد و تبدیل آن به انرژی پاک جدیدی را دارند. در این سیستم ها مقداری آب در اثر اختلاف دمای بین شب و روز منجمد می گردد و نیروی حاصل شده از این انجماد صرف تولید انرژی الکتریسیته می شود. بعد از مقایسه ی این سیستم ها مناسب ترین آنها برای تبدیل نیروی انجماد به انرژی الکتریسیته انتخاب شده است. در نهایت محاسبات مربوطه در رابطه با تولید انرژی لازم برای روشنایی یک خانه در طول یک شب با استفاده از این انرژی انجام شده است.

رشد بی رویه استفاده از انرژی های فسیلی در دهه های گذشته باعث افزایش آلودگی های محیط زیست و کاهش ذخایر زیر زمینی شده است. برای مقابله با این مشکلات استفاده از انرژی های تجدیدی پذیر مورد توجه قرار گرفته است. در این میان انرژی خورشیدی به علت عدم تولید آلودگی های صوتی و زیست محیطی مورد مطالعه قرار دارد. مشکل استفاده از انرژی خورشیدی به عنوان منبع الکتریسیته، پایین بودن بازده سلول های خورشیدی می باشد. در این پایان¬نامه، یک الگوریتم کنترلی برای دستیابی به بیشترین توان ممکن، در سیستم¬های خورشیدی که تحت سایه جزئی قرار می¬گیرند، ارائه گردیده است. این الگوریتم بدون نیاز به استفاده از روش¬های معمول که شامل اندازه گیری جریان اتصال کوتاه، ولتاژ مدار باز و استفاده از کلیدهای اضافی می¬باشد، به ردیابی توان بیشینه می¬پردازد. در مرحله ی ابتدایی، الگوریتم پیشنهادی بر اساس تابش¬های دریافت شده توسط پنل¬های خورشیدی، محدوده نقطه ی بیشینه توان را می¬یابد و سپس با استفاده از روش تغییرات و مشاهده، نقطه دقیق توان بیشینه را به دست می¬آورد. با استفاده از این الگوریتم هزینه¬های ناشی از استفاده از روش¬های معمول کاهش یافته و نقطه بیشینه توان با دقت و سرعت بالا در چرخه ابتدایی به دست می¬آید. جهت صحت سنجی الگوریتم پیشنهادی، در فصول انتهایی پایان نامه، شبیه سازی بر روی یک سیستم خورشیدی نمونه انجام شده و نتایج حکایت از کارآیی این الگوریتم در مقایسه با روش¬های معمول دارد.

با توجه به افزایش روز افزون ظرفیت توربین بادی نصب شده در جهان و شرایط خاص نصب، مطالعه ی تأثیر پارامترهای کیفیت توان بر روی این توربین ها لازم و ضروری است. بررسی مدل dfig نشان می دهد که وجود نامتعادلی در رفتار این سیستم سه تأثیر می تواند داشته باشد. یکی از این تأثیرات، عدم تشخیص صحیح فاز شبکه است. در این پایان نامه با ارئه ی روش جدید در ساختار حلقه ی قفل شونده ی فاز، این مشکل حذف شده و فاز توالی مثبت شبکه تشخیص داده می شود. در صورت عدم اشباع مبدل سمت روتور و تشخیص صحیح فاز توالی مثبت شبکه توسط pll، با فرض متعادل بودن ولتاژ اعمالی به روتور،به دلیل نامتعادل بودن ولتاژ القایی، جریان های روتور، نامتعادی می شوند. پس جریان های d و q روتور، نوسانی می شوند. این نوسان باعث نوسان در گشتاور الکترومغناطیسی ژنراتور شده و باعث آسیب دیدن سیستم، به دلیل تنش های وارد شده به شفت می شود. در این پایان نامه با جاگذاری یک فیلتر میان نگذر بر روی جریان روتور، و یک فیلتر پایین گذر بر روی مرجع توان استاتور، نوسانات جزء q جریان روتور را کم کرده است و در نتیجه باعث محدود شدن نوسانات گشتاور روتور می شود.نتایج شبیه سازی نشان از کم شدن نوسانات گشتاور تا 25درصد نوسانات خود در حالت معمول می شود. نتایج نشان می دهد این روش پیشنهادی، همچنین باعث عدم اشباع کنترل کننده ی سرعت می شود.

با توجه به گسترش روزافزون انرژی های نو از جمله انرژی باد نیاز به مطالعات و تحقیقات علمی و عملی بر روی توربین های بادی وجود دارد. وجود یک شبیه ساز توربین بادی در آزمایشگاه می تواند باعث افزایش بهره وری و راندمان تحقیقات و مطالعات گردد. مشکل اکثر شبیه سازها عدم تطابق شبیه ساز با مدل واقعی می باشد. شبیه ساز یک سیستم باید بیانگر مدل واقعی آن سیستم باشد و هرچه شبیه ساز و سیستم واقعی آن به یکدیگر نزدیک باشند آن شبیه ساز قوی تر ، کارآمدتر و قابل اطمینان تر است و به یک معادل (امولاتور) نزدیک تر می باشد. در راستای حل این مسئله، در این پژوهش یک شبیه ساز سخت افزاری که در برگیرنده ی مدل واقعی و دینامیکی باد و اثرات سایه ی برج و برش باد می باشد توسط یک نرم افزار کامپیوتری و موتور pmsm به عنوان توربین و یک ژنراتور القایی پیاده سازی شده است، بنحوی که نرم افزار کامپیوتر و موتور pmsm نقش توربین را دارد و نرم افزار اطلاعات سرعت باد و مشخصات توربین را دریافت می کند و سپس با استفاده از مدل توربین، بوسیله موتور pmsm یک گشتاور همانند گشتاور میل محور (شافت) توربین در مقیاس کوچکتر تولید می نماید که همان رفتار توربین را ایفا می کند.

امروزه مزایای به کارگیری منابع تجدیدپذیر جهت تامین توان در سیستم¬های قدرت بر کسی پوشیده نیست. در این میان انرژی باد به نسبت سهم بیشتری را در سبد تجدیدپذیر به خود اختصاص داده است. اما طبیعت متغیر و غیرقابل پیش¬بینی انرژی باد منجر شده که اپراتور سیستم در بهره¬برداری و اتصال آن به شبکه دچار مشکل شود. به منظور تطبیق طبیعت غیر قابل پیش¬بینی باد، تولید¬کنندگان و مصرف¬کنندگان بایستی میزان تولید و مصرف خود را در زمان واقعی اصلاح کنند. در بازارهای برق رقابتی این ذخیره¬ها هستند که خدمات مربوط به تنظیمات مورد نیاز شبکه را ارائه می¬دهند. روش رایج جهت تامین خدمات جانبی مربوط به ذخیره¬ها در بازار برق، اجرای بازار انرژی و ذخیره به صورت هم-زمان می¬باشد. هدف از این پروژه، ارائه مدل سازی صحیحی از عدم قطعیت پیش¬بینی انرژی باد به منظور تعیین ذخیره پاسخ¬گو در بازار هم¬زمان انرژی و ذخیره می¬باشد. به این منظور، با مدل¬سازی عدم قطعیت انرژی باد توسط تابع توزیع احتمال خطا از مقدار پیش¬بینی شده و همچنین تابع توزیع احتمال سرعت وزش باد در برنامه¬ریزی تصادفی دو مرحله¬ای، ذخیره پاسخ¬گو به این عدم قطعیت محاسبه خواهد شد. مدل اصلی بازار هم¬زمان به صورت برنامه¬ریزی خطی ترکیبی عدد صحیح می¬باشد که به صورت برنامه-ریزی تصادفی دو مرحله¬ای اصلاح گشته است. مدل پیشنهادی بر روی یک شبکه نمونه در محیط برنامه نویسی gams پیاده شده و نتایج برای سناریو¬های مختلف تحلیل و بررسی گشته است.

مبحث جایگزینی خودروهایی با سوخت فسیلی و آلایند گی بالا، با خودروهایی با آلایند گی پایین و یا حتی صفر از جمه موضوعاتی است که در دهه های اخیر به دلیل برخی عوامل از جمله افزایش روز افزون قیمت سوخت های فسیلی، تجدید ناپذیری آنها و آلودگی هوا، بسیار مورد توجه بوده است. در این میان خودروهای پیل سوختی به دلیل عدم استفاده از سوخت های فسیلی و آلایندگی مستقیم صفر، از جایگاه ویژه ای برخوردارند. در زمینه ی طراحی، شبیه سازی و ساخت خودروهای پیل سوختی کارهای بسیاری انجام شده است. یکی از قسمت های اساسی، زنجیر? توان در خودروی پیل سوختی است که منابع توان شامل منبع اصلی و کمکی توان، کانورترهای قدرت، اینورتر سه فاز (در صورت استفاده از موتور جریان متناوب) و موتور، عناصر تشکیل دهند? آن هستند. نیازی که این رساله به آن پاسخ می دهد این است که نوع منابع توان مناسب برای خودروی پیل سوختی ما چه باشد و در ادامه این که از چه توپولوژی کانورتر برای خودروی پیل سوختی استفاده کنیم. موضوع توپولوژی کانورترها دربار? تعداد کانورترها، مکان قرار گیری کانورترها و حالت کنترلی کانورترها (که شامل حالت کنترل جریان منبع و حالت کنترل ولتاژ می باشد) بحث می کند. البته دربار? این موضوعات کارهایی انجام شده است. به عبارتی تا به حال در بررسی این موضوعات شرایط واقعی رانندگی، که همان سیکل های رانندگی می باشند به مساله اعمال نشده است. بنابراین این رساله بهترین توپولوژی کانورتر را برای خودروی پیل سوختی در سیکل رانندگی تهران پیشنهاد می کند. 9 حالت گوناگون برای توپولوژی کانورتر پیشنهاد و شبیه سازی می شود و در نهایت توپولوژی شامل دو کانورتر در حالت کنترل ولتاژ، بهترین نتایج را در پی دارند.

چکیده ژنراتور القایی دو سو تغذیه یک ژنراتور پرکاربرد در نیروگاه های بادی است. با این وجود، این ژنراتور به خطاهای شبکه بسیار حساس است. مطابق قوانین جدید شبکه، توربین بادی باید "قابلیت عبور از خطا" داشته و هنگام وقوع خطا در شبکه، نباید از شبکه جدا شود. در این پایان نامه، کنترل کننده جبرانساز خطای استاتور مبتنی بر فیدبک حالت، برای کنترل ژنراتور القایی دو سو تغذیه در شرایط خطا ارائه شده است. کنترل کننده جدید شامل دو قسمت می باشد، که اولین قسمت مسئول پایدارسازی معادلات دینامیکی و تضمین پایداری داخلی سیستم ژنراتور می باشد و قسمت دوم وظیفه جبران اثر خطای ولتاژ استاتور را بر عهده دارد، که در جایابی بهینه مکان قطب های قسمت اول کنترل کننده، از الگوریتم ژنتیک استفاده شده است. جهت تشخیص صحیح و سریع وقوع خطا در شبکه نیز، یک مشاهده گر خطا ارائه شده است. این مشاهده گر با بررسی جریان مدار روتور، ولتاژ شبکه و ولتاژ مبدل سمت روتور میزان اختلالات ولتاژ شبکه را محاسبه می نماید. اگر اغتشاشات ولتاژی شبکه، بیشتر از حد مجاز باشد، شرایط خطا اعلام شده و کنترل کننده پیشنهادی جایگرین کنترل کننده حالت عادی ژنراتور می شود. روش پیشنهادی، کنترل کننده lqr و کنترل کننده pi، در simulink نرم افزار matlab پیاده سازی شده اند. نتایج شبیه سازی عملکرد بهتر روش پیشنهادی در کنترل مناسب ژنراتور القایی دو سو تغذیه، در شرایط وقوع خطا در شبکه را تأیید می نماید. کلمات کلیدی: ژنراتور القایی دو سو تغذیه، مشاهده گر خطا، فیدبک حالت، قابلیت عبور از خطا، الگوریتم ژنتیک

. ارتعاش آزاد و اجباری ورق مربعی fgm همراه با لایه ی پیزوالکتریک در این پایان نامه بررسی شده است. جهت کنترل این ارتعاشات از کنترل کننده های lqr و fuzzy استفاده شد

منابع تولید هیبرید به عنوان منابعی تجدیدپذیر در سال های اخیر بسیار مورد توجه قرار گرفته است. به دلایل مختلفی از قبیل عدم قطعیت در توان تولیدی توربین های بادی، تولید توان مقطعی سلول های خوررشیدی و یا دینامیک کند توان خروجی پیل های سوختی، معمولاً از سیستم های ذخیره ساز از قبیل باتری ها و ابرخازن ها در کنار سایر منابع تولید انرژی استفاده می شود. از آنجا که اغلب این منابع تولید هیبرید دارای خروجی توان dc هستند، این منابع به همراه منابع ذخیره ساز به یک باس dc متصل می شود و سپس باس dc از طریق اینورتر به شبکه متصل شده و یا در حالت جزیره ای، بار متصل به باس را تغذیه می-کند. اتصال این منابع و ذخیره سازها به باس dc از طریق مبدل های الکترونیک قدرت بوده تا بتوان از طریق این مبدل ها توان سیستم با مشخصات خاص در حالت جزیره ای ریزشبکه را در شرایط مختلف مدیریت و کنترل نمود. نحوه مدیریت انرژی و توان خروجی منابع تولید پراکنده و منابع ذخیره ساز به منظور کنترل و تنظیم ولتاژ باس dc در زمان های تغییر بار و یا تغییر توان منابع تولید هیبرید مانند سلول های خورشیدی و توربین بادی از موارد تحقیقاتی مورد توجه است. در این پایان نامه از مفهوم سیستم های تولید انرژی الکتریکی هیبرید و روش کنترل پیش بین (mpc) به منظور کنترل ولتاژ باس dc ریزشبکه ایزوله استفاده شده است. روش کنترل mpc یک روش کنترل چندورودی-چندخروجی (mimo) حلقه بسته است که مهم ترین مزیت آن قابلیت تعیین توان تولیدی منابع در هر لحظه با در نظر گرفتن شرایط و قیود کل سیستم می باشد. همچنین با توجه به مفهوم سیستم های تولید انرژی هیبرید، روش پیشنهادی با توجه به وضعیت سیستم دو هدف تنظیم ولتاژ باس dc در شرایط گذرا و تنطیم میزان شارژ ابرخازن در مقدار نامی در حالت دائم را که بر اساس توابع هدف مختلف تعریف شده در هر حالت دنبال می کند. در راستای ارزیابی روش ارائه شده ابتدا شبیه سازی دینامیکی سیستم تولید پراکنده ترکیبی بر اساس مدل اجزاء شامل پیل سوختی، سلول خورشیدی و ابرخازن و مبدل های الکترونیک قدرت dc/dc و با هدف ایجاد بستری مناسب برای بررسی عملکرد استراتژی کنترلی در انجام می گیرد. در ادامه استراتژی کنترلی پیشنهادی بر روی ریزشبکه مورد بررسی پیاده سازی شده و عملکرد آن در شرایط مختلف گذرا مانند تغییر بار و شرایط ماندگار بررسی می-گردد. نتایج شبیه سازی نشان دهنده کارایی موثر روش کنترلی پیشنهادی در مواجه با اغتشاشات مختلفی چون تغییرات ناگهانی بار و تغییرات تدریجی توان تولیدی سلول های خورشیدی می باشد.

یکی از بهترین منابع تولید انرژی تجدید پذیر، انرژی باد می باشد که برای مهار این انرژی، از توربین های بادی استفاده می شود. توربین بادی، بزرگ و گران قیمت می باشد و نمی توان همه ی آزمایشات معمول و آزمایشگاهی را در مزرعه ی بادی انجام داد. از این رو شبیه سازی آن دارای اهمیت زیادی می باشد. شبیه سازی می تواند به صورت نرم افزاری یا سخت افزاری باشد. مدل های سخت افزاری به دلیل نزدیکی به واقعیت نسبت به مدل های نرم افزاری ارجح می باشند. مدل هایی که تاکنون در نرم افزارهای مختلف پیاده سازی شده است، دارای نواقصی می باشد. در این مدل ها عموماً، گیربکس، ایده آل بوده و اثرات برش باد و سایه ی برج در توان تولیدی توربین در نظر گرفته نشده است. همچنین مدل باد در این شبیه سازی ها، مدل ساده است. در این پایان نامه، هدف تکمیل و ارتقای شبیه ساز سخت افزاری موجود در دانشگاه اراک می باشد. در این راستا مدل های سیستم yaw، گیربکس، زاویه ی گام و کنترل کننده ی آن در نرم افزار سیمولینک matlab انجام شده و چگونگی اضافه شدن آنها به سخت افزار موجود تشریح شده است.

در این مطالعه تجزیه و تحلیل کنترل فعال ارتعاشات یک صفحه مستطیل شکل کامپوزیتی چند لایه مستقر بر بستر خطی همراه با پچ های پیزوالکتریک در هر دو طرف با استفاده از یک روش دقیق بر اساس تئوری برشی مرتبه اول (fst) ارائه شده است. در رابطه پیزوالکتریک، با ارضای شرایط مرزی برقی (مدار باز) و معادله ماکسول برقی پتانسیل الکتریکی در جهت عرضی به دست می آید. روش تحلیلی ارائه شده با داده های موجود در مراجع تایید شده است. با استفاده از داده های عددی ارائه شده، اثر موقعیت های مختلف پچ پیزوالکتریک و تعداد لایه های روی صفحه بر روی فرکانس های طبیعی مورد بررسی قرار گرفته و در جزئیات بحث می گردد در این مطالعه تجزیه و تحلیل کنترل فعال ارتعاشات یک صفحه مستطیل شکل کامپوزیتی چند لایه مستقر بر بستر خطی همراه با پچ های پیزوالکتریک در هر دو طرف با استفاده از یک روش دقیق بر اساس تئوری برشی مرتبه اول (fst) ارائه شده است. در رابطه پیزوالکتریک، با ارضای شرایط مرزی برقی (مدار باز) و معادله ماکسول برقی پتانسیل الکتریکی در جهت عرضی به دست می آید. روش تحلیلی ارائه شده با داده های موجود در مراجع تایید شده است. با استفاده از داده های عددی ارائه شده، اثر موقعیت های مختلف پچ پیزوالکتریک و تعداد لایه های روی صفحه بر روی فرکانس های طبیعی مورد بررسی قرار گرفته و در جزئیات بحث می گردد. در این مقاله، برای کنترل انحراف عرضی یک صفحه مستطیل شکل کامپوزیتی چند لایه مستقر بر بستر خطی که توسط نیروی خارجی مجبور به ارتعاش شده است از کنترل کننده هایlqr ، lqg و کنترل کننده فازی استفاده می شود. در این روش ها از خروجی پیزوالکتریک به عنوان حسگر استفاده می شود. با استفاده از خروجی سنسور، نیروی کنترل عرضی تعیین و با استفاده از نیروی کنترل عرضی در صفحه، دامنه تغییر شکل عرضی، کنترل و کاهش می یابد. همچنین در این مقاله تأثیر میرایی و موقعیت اعمال نیرو بر ارتعاشات ورق مستطیلی مرکب لایه ای مستقر بر بستر خطی مورد بحث و بررسی قرار گرفته است.

آلودگی هوا و منابع محدود سوخت های فسیلی از دلایل عمده استقبال دولت ها و به دنبال آن خودروسازان از خودروهای هیبریدی می باشد. خودروهای هیبریدی دارای دو منبع تامین توان هستند که در خودروهای هیبرید الکتریکی این دو منبع، موتور احتراقی و موتور الکتریکی هستند. با سایزبندی خودرو اندازه بهینه اجزای تامین کننده توان به نحوی که قیود عملکردی خودرو حفظ گردد مشخص می شود و استراتژی کنترلی به مدیریت آن ها برای رسیدن به اهداف مورد نظر می پردازد. خودروهای هیبرید الکتریکی با قابلیت اتصال به شبکه، بر روی شبکه به عنوان یک بار سیار تاثیر خواهند گذاشت و باعث ناپایداری آن، افت ولتاژ انتهای خطوط، افزایش تلفات، کاهش کیفیت توان و . . . خواهند شد. در این پایان نامه در ابتدا یک خودرو هیبرید الکتریکی با استفاده از الگوریتم توده ذرات به نحوی سایز می گردد که قیود عملکردی خودرو تامین گردد. سپس سایزبندی خودرو با هدف تامین بار یک ساختمان مجدداً صورت می گیرد و نتایج مقایسه می گردد و مشاهده می گردد یک خودرو بدون تغییر در سایز می تواند بار یک مصرف کننده خانگی را تامین نماید. در مرحله ی بعد با استفاده از استراتژی کنترلی مناسب خودرو در حالت اتصال به شبکه کنترل می گردد و در نهایت ایده استفاده از یک پارکینگ خودروی هیبریدی به عنوان منبع تولید پراکنده توان مطرح می گردد و مجدداً با استفاده از الگوریتم توده ذرات، پارکینگ جایابی و سایز می گردد و تاثیر پارکینگ به عنوان منبع تولید پراکنده توان بر روی پارامترهای شبکه برق مورد بررسی قرار می گیرد و با حالت بدون وجود پارکینگ مقایسه می گردد که نتایج تاثیرات مثبت پارکینگ را ثابت می کند.