یکی از مسایلی که از دیرباز مورد توجه محافل علمی بوده است، پیش بینی سری های زمانی و تقریب توابع می باشد. روشهای کلاسیک و هوشمند متعددی در این زمینه معرفی و به کار بسته شده اند. به یقین، یکی از روشهای بسیار موفق در زمینه پیش بینی سری های زمانی، شبکه عصبی می باشد. شبکه های عصبی پرسپترون دو لایه دارای تقریب زنی جهانی بوده و قادر به تخمین هر تابعی در فضای می باشند. به نظر می رسد با افزایش پیچیدگی تابع فعال سازی در نرونهای یک شبکه، بتوان قدرت تقریب زنی آن را افزایش داد. بر همین اساس شبکه مبتنی بر موجک ارایه شده است. در شبکه مبتنی بر موجک، تابع فعال سازی نرونها، یک تابع موجک است. در این پایان نامه سعی شده است که شبکه های مبتنی بر موجک به طور کامل مورد مطالعه قرار گرفته و کاربرد این شبکه ها در مسایل پیش بینی بررسی شود. این پایان نامه، از سه بخش اصلی تشکیل شده است. در بخش اول شبکه پیش خور مبتنی بر موجک، معرفی شده سپس، روشهای مقداردهی اولیه این نوع شبکه توضیح داده می شود. در بخش دوم شبکه بازگشتی مبتنی بر موجک مورد بررسی قرار گرفته و روشی جدید جهت مقداردهی اولیه این نوع شبکه ارایه می شود. در بخش سوم، چگونگی پیاده سازی یادگیری بیزین بر اساس روش مونت کارلوی پیوندی بر روی شبکه مبتنی بر موجک توضیح داده خواهد شد. این نوع یادگیری برای نخستین بار بر روی شبکه های مبتنی بر موجک پیاده سازی شده است. در نهایت برای اولین بار از شبکه های معرفی شده در سه بخش اصلی پایان نامه در مساله پیش بینی بار مصرفی روزهای خاص استفاده می شود. در این پیش بینی، ساختاری جدید جهت مدل کردن بار مصرفی روزهای خاص معرفی شده است. با توجه به کمبود داده های یادگیری در پیش بینی بار روزهای خاص، می توان گفت که شبکه مبتنی بر موجک با یادگیری بیزین از دو شبکه دیگر نتایج بهتری را از خود نشان داده است. اما زمانی که داده آموزش زیاد است، شبکه مبتنی بر موجک با یادگیری «لونبرگ-مارکوات»، از شبکه بازگشتی مبتنی بر موجک و شبکه مبتنی بر موجک با یادگیری بیزین ، دقت بیشتری دارد. در این پایان نامه یک جعبه ابزار با رابط گرافیکی برای شبکه های مبتنی بر موجک پیاده سازی شده که تقریبا تمامی استانداردهای برنامه نویسی شرکت mathworks در این برنامه نویسی رعایت شده است و قابلیت اضافه کردن الگوریتم های مختلف بر روی شبکه مبتنی بر موجک را داراست.

بارزدایی بهینه در شرایط اضطراری یکی از مسایل مهم در برنامه ریزی، امنیت و بهره برداری از سیستمهای قدرت می باشد. بارزدایی برای جلوگیری از پدیده هایی از قبیل فروپاشی ولتاژ و اضافه بار خطوط که می توانند منجر به خروجهای پشت سر هم و در نهایت خاموشی سیستم گردد لازم و ضروری است. در این پایان نامه یک شیوه بارزدایی جدید ارایه می شود ؛ یکی از ویژگیهای مهم این روش این است که مقدار بار حذف شده از هر شینه مشخص است. حالت اضطراری در این مطالعه شامل خروج تک خط بحرانی یا خروج یک ژنراتور از شبکه بر اساس رتبه بندی حالت اضطراری است. همچنین بارهای شبکه نیز با استفاده از روش ahp وزن دهی شده اند. مسیله بارزدایی بهینه بصورت یک مسیله بهینه سازی غیر خطی با توجه به محدودیتهای بهره برداری و امنیت سیستم فرموله شده که تابع هدف شامل هزینه قطع بار یا هزینه خاموشی می باشد. در نهایت مسیله بارزدایی نهایی توسط الگوریتمهای ژنتیک، pso و روش برنامه ریزی غیر خطی حل شده است. روش پیشنهاد شده بر روی شبکه های 4، 6 و 30 شینه ieee تست شده و نتایج ارایه شده است.

کیفیت برق تولیدی، بسیار حایز اهمیت است و عدم توجه به آن خسارت های اقتصادی جبران ناپذیری را بر جای می گذارد. استفاده از ادوات پیشرفتهءcustom power و از جمله upqc ، بهساز یکپارچه کیفیت توان، که جامع ترین عنصر از این ادوات می باشد، راهکار نویی است که برای حل مشکل کیفیت برق شبکه های توزیع در سال های اخیر ارایه شده است. upqc می تواند کمبود و بیشبود ولتاژ را برطرف نماید و کنترل سیلان توان و پایداری ولتاژ از دیگر قابلیت های آن است. با این وجود، قادر به جبرانسازی وقفه کامل ولتاژ نیست زیرا منبع ذخیره انرژی در شین dc ندارد. از سوی دیگر، یک سیستم تولید پراکنده کوچک (dg) دارای برخی مشکلات مهم مانند تغییرات فرکانس و ولتاژ، هنگام کار در حالت جزیره ای می باشد. این مسایل، ایدهء اتصال یک dg به لینک dcی ادوات custom power به ویژه upqc را به ذهن می رساند. عملکرد ترکیبی سیستم upqc و dg که از طریق یک واسطه به شین dc متصل شده است، باعث افزایش قابلیت های این دو مجموعه می شود. به این ترتیب upqc قادر به جبرانسازی وقفه ولتاژ، همچنین فرورفتگی و برآمدگی ولتاژ، هارمونیک ها وتوان راکتیو است. شایان ذکر است سیستم تولید پراکنده انتخابی بایستی از قابلیت انرژی دهی مناسب و سرعت دینامیکی قابل قبولی برخوردار باشد؛ و در این پروژه برای نخستین بار ترکیب سیستم ولتاژنوری و پیل سوختی با upqc مورد بررسی و تحلیل قرار گرفته است. شایان ذکر است جهت اتصال سیستم ولتاژنوری به upqc از یک مبدل dc/dc چند ورودی تک خروجی استفاده شده است تا امکان ترکیب چند dg با upqc در آینده فراهم آید.

امروزه با پیشرفت صنایع برق و افزایش روزافزون آن بحث کیفیت توان بیش از پیش خود را به نمایش گذاشته است و فلش (فلیکر) ولتاژ هر چه بیشتر احساس می گردد و لذا به منظور بهبود پروفیل ولتاژ و همچنین جلوگیری از احساس نوسانات زودگذر توسط مصرف کننده ها، عناصری بر پایه الکترونیک قدرت که زمان عکس العمل کوتاه تری را نسبت به سایر جبرانسازها داشته استفاده می نمایند. در این پروژه به منظور بررسی نحوه عملکرد آنها از انواع موازی ادوات facts استفاده نموده ایم ولی با توجه به زمان عکس العمل کوتاه این تجهیزات و هزینه بالای آنها، بایستی از کنترل کننده ای که دارای سرعتی متناسب با تجهیز باشد استفاده نمود. به این منظور جهت کنترل عناصر موازی ادوات facts از کنترل کننده فازی که دارای سرعت پاسخگویی بسیار بالاتر نسبت به انواع کلاسیک آن می باشد استفاده نموده ایم ولی با توجه به اینکه برای تنظیم هر کنترل کننده فازی به تجربیات فرد خبره نیاز است و سیستم مورد مطالعه فاقد این مورد می باشد جهت تنظیم کنترل کننده فازی از الگوریتم ژنتیک استفاده نموده ایم. الگوریتم ژنتیک محاسبه گری بسیار قدرتمند بوده که در یک زمان واحد بر روی چندین نقطه بصورت همزمان عمل نموده و جواب نهایی که در اینجا همان تنظیمات کنترل کننده فازی می باشد را به بهترین نقطه سوق می دهد. در این پایان نامه به منظور بررسی انواع کنترل کننده در بهبوه پروفیل ولتاژ از یک شینه صنعتی با توان اتصال کوتاه محدود و بارهای صنعتی ایم از موتورهای سنکرون، آسنکرون، جریان مستقیم و بار ساده استفاده نموده ایم. یکی از مزایای استفاده از الگوریتم ژنتیک در تنظیم کنترل کننده فازی، عدم نیاز به شناخت دقیق سیستم بوده و جهت این تنظیم تنها بایستی شناخت کافی نسبت عنصر جبرانساز و سطح اتصال کوتاه شینه داشت، در این پایان نامه به منظور کنترل جبرانساز تنها بایستی از خطای ولتاژ و همجنین مشتق آن نمونه برداری نمود.

ترانسفورماتورها تجهیزاتی حیاتی در سطح انتقال و توزیع در شبکه های قدرت هستند و سهم بزرگی از سرمایه گذاری سیستم های قدرت را به خود اختصاص می دهند بروز خطا در این تجهیزات باعث قطع برق و درنتیجه مضرات اقتصادی بسیاری می گردد. بسیاری از خطاها منجر به خروج ترانسفورماتورها مربوط به سیستم عایق بندی آن ها می باشد و تخلیه جزئی که به صورت تدریجی باعث نابودی عایق می شود. مهم ترین منبع خطا در عایق ترانسفورماتورها می باشد. تشخیص محل این خطا قسمت عمده ای از هزینه های تعمیر را کاهش می دهد. با توجه به این موضوع تحقیقات بسیاری در این رابطه انجام شده و یا جاری است. روش های مکان یابی منبع تخلیه جزئی دارای اهمیت خاصی برای نگهداری و تعمیر ترانسفورماتورها می باشد. این پایان نامه روشی نوین برای تشخیص مکان تخلیه جزئی در سیم پیچ ترانسفورماتورها به کمک شبکه عصبی fuzzy artmap و bayesian ارائه می کند. در این پایان نامه از مدل مشروح برای شبیه سازی ترانسفورماتور استفاده شده است. با مدلسازی منبع پالس های تخلیه جزئی، این پدیده در مکان های مختلف سیم پیچ ترانسفورماتور به کمک نرم افزار empt شبیه سازی شده است سپس جریان ایجاد شده در سر سیم پیچی و نطقه نول اندازه گیری شده و جهت آموزش و آزمون شبکه عصبی از آن ها استفاده شده است. درادامه تخلیه جزئی در عایق بین حلقه ها برریی شده است. در این راستا مکانیزم پدیده تخلیه جزئی به کمک نرم افزار emtp مدل سازی شده است سپس سیم پیچ تحت تست ضربه قرار گرفته است و جریان نقطه نول سیم پیچی ثبت شده است و در نهایت از شبکه های عصبی ذکر شده جریان نقطه نول تحلیل و بررسی شده است. با توجه به اینکه در واقعیت موج های ثبت شده دارای نویز می باشند، به همین دلیل با اعمال نویزهای مختلف بر روی شکل موج های شبیه سازی شده می توان حالت واقعی را تجربه نمود و پاسخ شبکه عصبی مورد استفاده در این پایان نامه را جهت تشخیص صحیح مکان تخلیه جزئی را با وجود نویز بدست آورد شبکه عصبی بکار رفته برای آموزش و آزمون الگوهای تخلیه جزئی در سیم پیچ ترانسفورماتور fuzzy artmap و bayesian می باشد

در این پروژه با استفاده از الگوریتم های هوشمند به طراحی شبکه توزیع و جایابی واحدهای تولید پراکنده پرداخته می شود محدودیت های درنظر گرفته شده شامل محدودیت های فنی، اقتصادی و زیست محیطی است محدودیت های فنی در نظر گرفته شده شامل محدودیت ولتاژ، محدودیت جریان خطوط، محدودیت سطح اتصال کوتاه شین ها، محدودیت تولید توان اکتیو و راکتیو هر یک از واحدهای تولید پراکنده و محدودیت جهت شارش توان از سطح بالادست به شبکه پایین دست می باشد. در بخش اقتصادی، هزینه احداث خطوط، هزینه نصب فیوزها، هزینه اولیه واحدهای تولید پراکنده، هزینه تولید توان اکتیو و راکتیو در واحدهای تولید پراکنده، هزینه نصب خازن در کنار واحدهای تولید پراکنده در صورت نیاز و هزینه خرید توان اکتیو از شبکه بالادست می باشد. در محاسبه هزینه واحدهای تولید پراکنده تعداد ساعات کاری هر واحد محاسبه می شود. همچنین محدودیت بیشینه توان راکتیو قابل خریداری از شبکه بالادست نیز لحاظ شده است. به دلیل مشکلات زیست محیطی امکان نصب واحدهای تولید پراکنده در تمامی شین ها نیست در این پروژه محدودیت های زیست محیطی نیز لحاظ شده است در هر شین یک نوع تولید پراکنده قابل نصب می باشد و در بعضی از شین ها امکان نصب تولید پراکنده نیست. الگوریتم های به کار رفته در این پروژه الگوریتم ژنتیک و الگوریتم تجمعی ذرات می باشد الگوریتم ژنتیک به دلیل ماهیت دودویی در بخش طراحی و الگوریتم تجمعی ذرات به دلیل ماهیت پیوسته در بخش جایابی و اندازه یابی واحدهای تولید پراکنده به کار گرفته شده است. در بخش طراحی همزمان شبکه توزیع و جایابی و اندازه یابی واحدهای تولید پراکنده از ترکیب الگوریتم ژنتیک دودویی و پیوسته استفاده شده است. در مقدمه به معرفی تولید پراکنده پرداخته شده است سپس در فصل دوم، تعریفی از شبکه های توزیع ارائه شده است در فصل بعد به ضرورت مساله جایابی و اندازه یابی واحدهای تولید پراکنده و همچنین نحوه مدل کردن این واحدها در مطالعات انجام گرفته پرداخته شده است. در همین فصل کارهای انجام شده مورد بررسی قرار می گیرد و روش های بهینه سازی موجود معرفی می شود در فصل چهارم جایابی واحدهای تولید پراکنده با استفاده از الگوریتم تجمعی ذرات انجام شده است. در فصول بعدی به طراحی شبکه توزیع با استفاده از الگوریتم ژنتیک و همچنین طراحی همزمان شبکه توزیع و جایابی و اندازه یابی واحدهای تولید پراکنده با استفاده از روش ترکیبی پیشنهادی انجام شده است. در انتها نتایج ارائه شده مورد بحث قرار گرفته شده است و پیشنهادهایی برای کارهای آینده ارائه شده است.

از دیرباز وقوع خطا و اتصال کوتاه یکی از مسائل اجتناب ناپذیر خطوط انتقال بوده است. این خطاها در شبکه های قدرت موجب بروز خساراتی سنگین در تجهیزات شده و تلفات جانی و مالی بسیاری را نیز در پی داشته اند. بنابراین می بایست تا جای ممکن خطاها را سریع تر و صحیح تر تشخیص داده و اجازه باقی ماندن خطا به مدت طولانی در شبکه را ندهیم. تلاش مهندسین برق در طی سالیان گذشته موجب دستیابی به روش های متنوعی در زمینه تشخیص نوع و مکان خطا شده است. در این میان می توان به روش هایی از قبیل آنالیز فرکانسی و استفاده از معادلات حاکم برمدار، شبکه های عصبی مختلف مانند multi layer perceptron, back propagation , radial basis function و غیره، الگوریتم ژنتیک و سیستم های fuzzy اشاره کرد. تمامی این روش ها به دنبال یافتن راهی مطمئن، سریع و با قابلیت پیاده سازی در صنعت بوده اند که در این بین به نتایج بسیار مفیدی نیز دست یافته اند. اتصال کوتاه موجب پیدایش اغتشاشاتی در سیستم قدرت می شود، که این مسئله به معنای به وجود آمدن امواجی با فرکانس های بالاتر از فرکانس شبکه و دارای شکل موج غیر سینوسی می باشد. در نتیجه به منظور تحلیل درست تر شبکه در حالت اتصال کوتاه از مدل های محاسباتی پیچیده ای که برای فرکانس های بالاتر مطرح شده است، استفاده می شود. با توجه به این که امکان وقوع اتصال کوتاه تک فاز نسبت به سایر خطاها بیشتر می باشد. بنابراین مطالعات بیشتری بر روی این خطا انجام گرفته و از مدل قوس اولیه به منظور شبیه سازی دقیق تر این خطا استفاده شده است. به منظور شبیه سازی خط انتقال نیز از دقیق ترین مدل موجود یعنی مدل j.marti استفاده شده است، که خط مورد نظر در این پایان نامه، خط انتقالی 400 kv با طول 160 کیلومتر، تک مداره و دارای باندل 4 تایی می باشد. در طی این پایان نامه سعی بر این است که کاربرد دو شبکه عصبی دیگر را در تشخیص نوع خطا و همچنین مکان وقوع آن در خطوط انتقال فشار قوی مورد بررسی و تحلیل قرار گیرد. بدین منظور شبکه عصبی fuzzy artmap و شبکه radial basis function با یادگیری bayesian به عنوان ابزارهایی برای تشخیص مکان و نوع اتصال کوتاه در یک خط انتقال فشار قوی مورد بررسی قرار گرفته و نتایج به دست آمده با نتایج موجود از سایر شبکه ها مقایسه شده اند.

با توجه به تحولات اخیر در سیستم های توزیع انرژی الکتریکی، سیستم های توزیع dc از نظر فنی، اقتصادی و قابلیت اطمینان بر شبکه توزیع ac ترجیح داده می شوند. بنابراین، با توجه به اهمیت هماهنگی با تحولات روز دنیا، بررسی یک سیستم توزیع dc و طراحی سیستم های کنترلی مناسب در آن ضروری است. هدف از این تحقیق، مدل سازی عملکرد یک سیستم توزیع dc شامل مبدل های الکترونیک قدرت، بارهای الکتریکی، میکروتوربین و پیل سوختی است. بدین منظور، مفاهیم اولیه در سیستم های توزیع dc به صورت کامل بررسی می گردد. همچنین، سیستم کنترل مبدل های dg، جهت اتصال منابع تولید پراکنده به سیستم توزیع dc و نیز، مبدل های شبکه، جهت اتصال سیستم توزیع dc به شبکه ac، بررسی می شود. طراحی سیستم کنترل ولتاژ dc با اهداف تثبیت ولتاژ dc در محدوده مجاز، حذف جریان چرخشی در مبدل ها و ایجاد تقسیم توان مناسب، مطرح می گردد. همچنین، روش جدید و بسیار ساده ای جهت محاسبه ولتاژ dc، بدون نیاز به مدل سازی دقیق سیستم، پیشنهاد می شود. سیستم های تنظیم توان جدیدی برای مبدل های شبکه و مبدل های dg پیشنهاد و مزایای مختلف آنها مطرح می شود. عملکرد یک سیستم توزیع dc شامل میکروتوربین و پیل سوختی، برای نحستین بار در این تحقیق بررسی شده است. دلایل انتخاب این منابع تولید پراکنده، قابلیت دیسپاچینگ بهتر و دسترس پذیری بالاتر آنها نسبت به دیگر فناوری های تولید پراکنده، از قبیل سیستم های بادی و خورشیدی، است. نتایج شبیه سازی ها در این تحقیق، با روابط تحلیلی و همچنین، نتایج تحقیقات انجام شده کاملاً همخوانی دارد. با توجه به نتایج به دست آمده، برجسته ترین مزیت سیستم های کنترل پیشنهادی در این تحقیق، ایجاد استقلال کامل سیستم توزیع dc و همچنین، استقلال کامل منابع تولید پراکنده، بدون استفاده از سیستم های ذخیره سازی انرژی است. در نتیجه، سیستم پیشنهادی در این تحقیق، از نظر فنی، اقتصادی، قابلیت اطمینان، کیفیت برق و قابلیت گسترش سیستم، نسبت به کلیه طرح های سیستم های توزیع dc در تحقیقات انجام شده، دارای برتری های قابل توجهی است. همچنین، سیستم پیشنهادی در این تحقیق برای عملکرد موازی میکروتوربین و پیل سوختی، نسبت به کلیه طرح های پیشنهادی در تحقیقات گذشته، دارای برتری های قابل توجهی از نظر فنی، اقتصادی، قابلیت اطمینان، کیفیت برق و قابلیت گسترش سیستم می باشد.

در این پروژه و در فصل اول، ابتدا معادلات زمانی حاکم بر یک موتور القایی سه فاز ارائه شد؛ سپس با استفاده از تبدیل پارک، معادلات جدید موتور القایی سه فاز شامل قسمتهای الکتریکی و مکانیکی استخراج گردید. بر اساس معادلات بدست آمده، موتور القایی در سیمولینک پیاده سازی شد. پس از این مرحله، سیستم شامل موتورهای القایی هم محور مدلسازی و شبیه سازی گردید و رفتار دینامیکی آن تحت شرایط متفاوت عملیاتی مورد تحلیل قرار گرفت(برای مطالعه این فصل توصیه میشود که خواننده با مبحث تئوری جامع ماشینهای الکتریکی آشنایی کامل داشته باشد). در فصول دوم و سوم، ادوات facts معرفی و اثر بکارگیری دو تجهیز آن به نامهای svc و statcom در بهبود پارامترهای دینامیکی موتورها و بعبارت جامع تر بهبود رفتار ترمینالی شبکه از دید مجموعه بار و از نظر کیفیت توان مورد مطالعه قرار گرفت. مشاهده شد که statcom رفتار بهتری از خود نشان میدهد. در فصل چهارم و در اصل فصل پایانی این پروژه، در ادامه اهداف مطرح شده در فصول پیشین در ارتباط با سیستم موتوری هم محور این پروژه، هدف دیگری نیز مطرح شد و آن بهبود مشخصه ترمینالی بار از دید شبکه و یا بهبود ضریب توان بار موتوری بود. در راستای تحقق اهداف فصول پیشین و همچنین برآورده شدن این هدف جدید، تجهیزی معرفی شد که در یک زمان همگی این اهداف را برآورده میکند. این تجهیز upqc (unified power quality conditioner) نام دارد. در این فصل پس از ارائه مدل مداری upqc بر مبنای قوانین فیزیکی حاکم بر آن، به پیاده سازی آن تجهیز در سیمولینک پرداخته شد. پس از پایان کلیه مراحل مدلسازی و پیاده سازی، سیستم موتوری بهمراه upqc مورد شبیه سازی قرار گرفت و نحوه تحقق اهداف مذکور مورد تحلیل قرار گرفت. بنابراین بهترین گزینه برای بهبود کیفیت توان هم از دید بار موتوری و هم از دید سیستم تغذیه کننده، upqc معرفی گردید. نکته ای که در این پروژه حائز اهمیت است اینست که علاوه بر تحقق خواسته های سیستمی از دید کیفیت توان و مقایسه راندمان عملکرد تجهیزات مختلف در این راستا، مقایسه ای میان بکارگیری کنترلرهای تناسبی- انتگرالی سنتی با نوع بهینه فازی- تناسبی- انتگرالی صورت گرفت و دلیل و اثر بکارگیری این کنترلر بهینه در راندمان عملکرد یک تجهیز بخصوص مورد مطالعه و تحلیل قرار گرفت. بنابراین در هر یک از فصول 2، 3 و 4 دو هدف پیگری شد: الف- نحوه برآورده شدن اهداف کیفیت توان در اثر بکارگیری یک تجهیز بخصوص؛ ب- اثر بکارگیری کنترلر بهینه فازی در راندمان عملکرد آن تجهیز. بنابراین با پایان این چهار فصل، این پروژه تحقیقاتی- کاربردی نسبتاً حجیم به پایان رسید.

کنترل بار فرکانس یکی از ضروریات هر سیستم قدرت میباشد، که با اجرای آن بین میزان تولید و مصرف توان تعادل بوجود میآید، و نتیجه آن حفظ فرکانس و توان تبادلی بین نواحی در مقادیر نامی و برنامهریزیشده میباشد. کنترل بار فرکانس یکی از مسائل اساسی در طراحی و بهرهبرداری از سیستم میباشد، که امروزه با بزرگتر و پیچیدهتر شدن سیستمهای قدرت، اهمیت بیشتری پیدا کرده است. برای شبیه سازی دقیق تر نیاز است مدل همه عناصر در نظر گرفته شود.مدلسازی بویلر نکته اساسی این پایان نامه است.در این پایاننامه در فصل اول اصول کنترل بار فرکانس بیان شده است که کنترل می شود.در شبیه سازی صورت گرفته مدل تک تک قسمت ها بویژه pi به وسیله کنترل کننده بویلر در نظر گرفته شده است. برای بهینه تر کردن ضرایب کنترل کننده از روشهای مختلف الگوریتم های ابتکاری استفاده شده است که در پایان این روشها باهم مقایسه شده است

در سیستمهای قدرت 400 کیلوولت به بالا، سطح عایقی خطوط و پستها ازطریق اضاف ولتاژ ناشی از رعدو برق تعیین نمی گردد، چون این اضافه ولتاژ نسبت به اضافه ولتاژ ناشی از کلید زنی از اهمیت کمتری برخوردار است . باتوجه به اینکه ازنظ تئوری تعداد دفعاتی که امکان اتفاق اضافه ولتاژ ناشی از کلید زنی وجود دارد، برابر با تعداد برقدار کردن خط می باشد که زیاد هم می باشد، اگر بتوان این اضاف ولتاژ را کاهش داد، می توان هزینه اقتصادی خط را تقلیل داد و قابلیت عملکرد سیستمهای قدرت را نیز بالا برد . دراین پروژه، دراولین مرحله که شامل هشت بخش می باشد، مقدمه ای بر روشهای برر حالت گذرا و همچنین مدلهای دقیقی که عناصر خطی و غیرخطی موجود در شبکه را در حالت گذرا شبیه سازی می کنند، مورد بررسی قرار گرفته است . دراین مرحله در حد امکان رفتار فیزیکی یک عنصر، مدل ریاضی آن و چگونگی رفتار متقابل عناصر با یکدیگر و همچنین روشهای حل شبکه با داشتن عناصر خطی و غیرخطی مورد نظر قرار گرفته است . ازنظر تئوری مدلهائی که بدست آمده است تاحدامکان بسیار دقیق بوده و رفتار واق عناصر را با دقت بسیار خوبی شبیه سازی می کنند، با مطالعه این چند بخش علاوه ب شناخت شبکه در حالت گذرا می توان نرم افزارهای مناسبی برای استفاده بر روی کامپیوترهای شخصی pc نوشت . در مرحله بعدی که شامل چهار بخش می باشد، با استفاده از نرم افزار)empt(electromagnetic transient pro که نرم افزار نوشته شده ای بر روی main frame می باشد، تاثیر پارامترهای مختلف بر شکل موج و میزان اضافه ولتاژ و رفتار بار باقیمانده بر روی خطوط بعد از بی برق کردن خط مورد توجه قرار گرفته است . همچنین روشهای کاهش اضافه ولتاژ و چگونگی کنترل آن با استفاده از روش های متن بررسی شده است . درضمن مطالعه کاملی بصورت آماری بر روی شبکه 400 و 230 کیلوولت ایران انجام گردید و میزان اضافه ولتاژ و تاثیری که پارامترهای مختلف شبکه بر میزان اضا ولتاژ دارند، مورد توجه قرار گرفت . همچنین روشهای متنوع کنترل اضافه ولتاژ ک هم اکنون در صنعت برق مورد استفاده قرار می گیرند و روشهای جدید، مانند استفاده از برقگیرهای zno که بتازگی مورد توجه قرار گرفته، تحت بررسی قرار گرفت ، و عملکرد مناسبی را برای شبکه 400 و 230 کیلوولت ایران نشان دادند. نتایج بدست آمده در این پروژه تطابق کامل خود را با نتایج بدست آمده در مقالات و مطالعاتی که قبلا انجام گرفته و نتایج بدست آمده برای شبکه 400 کیلوولت نیروگاه شهید رجائی نشان داد . امیداست که همراه با این مطالعات ، بررسیهای دیگری شامل مطالعه بر روی اضاف ولتاژ ناشی از اتصال کوتاه و رفع آن و مطالعه دیگری بر روی اثر فرورز و نانس صورت بگیرد، تا بتوان شبکه ها را با هزینه اقتصادی کمتر و قابلیت اطمینان بیشتری طراحی نمود .

یکی از مراحل اولیه بررسی اثر رعدو برق بر روی خطوط انتقال نیرو ایران بدست آوردن منحنی ایزوکرونیک سالیانه کشور می باشد . دراین پروژه ابتدا منحنی های ایزوکرونیک سالیانه و ماهیانه کشور رسم گردیده و سپس به بررسی فیزیک رعدو برق پرداخته شده است . بررسی حفاظت خطوط و پستهای ف قوی بخش دیگری ازاین رساله است که در این بخش روش جدیدی برای حفاظت پستها پیشنهاد شده و مورد بررسی قرار گرفته است . محاسبه القاء ولتاژ بر روی خطوط انتقال نیرو قسمت دیگری از این پروژه را تشکیل می دهد که دراین بخش فرمول جدیدی برای القاء ولتاژ ناشی از صاعقه با جریان به شکل ramp function بدست آورده شده است . دربخش دیگری ازاین پروژه به محاسبه قطعی های خطوط بدون سیستم زمین پرداخته و برمبنای تئوری که دراین رساله مطرح شده به بیان روشی برای محاسبه قطعی های این خطوط پرداخته شده است . دربخش محاسبه انرژی و ولتاژ بر روی برقگیرهای zno باتوجه به مدل ارائه شده به محاسبه انرژی و ولتاژ روی برقگیرها پرداخته شده و دراین مدل ولتاژ روی فاز مورد اصابت بمراتب کمتر از z i/2 می باشد که باتوجه به این نتیجه می توان استفاده از فرمول z i/2 را مورد تجدید نظر قرار داد .

استفاده ازماشین های dc بدلیل کنترل پذیری و رفتار خوب دینامیکی ناشی از کنترل دکوپله آن برای چند دهه تقریبا نقش انحصاری در صنعت داشته است . امابا پیداشدن مبدل های توان استاتیک و گسترش امکان پردازش توان الکتریکی ماشین های القائی از قید تک سرعتی بودن رهائی یافته، با توجه به نداشتن محدودیت های ماشین dc و داشتن مزایای چندی، رفته رفته جای خود را در صنعت بیشتر باز کرده است . برای جمع کردن مزایای ماشین القائی و کنترل پذیری و رفتار خوب دینامیکی ماشین های dc، روشهای کنترل برداری بکار گرفته شده وتغذیه مطلوب توسط اینورتر pwm با مدولاسیون تطبیقی تامین می شود. شکل موج خروجی pwm حاوی هارمونیکهاست و موجب افزایش تلفات اضافی ماشین می شود که برای کاهش آن باید سرعت سوئیچینگ را بالا برد. باتوجه به محدودیت عناصر موجود و برای جلوگیری از افزایش تلفات سوئیچینگ باید مصالحه ای بین تلفات ماشین و اینورتر ایجاد کرد. دراینجا با استفاده از سیمولیشن کامپیوتری معادلات ماشین حل شده با پذیرش رایپل مشخصی از جریان و با توجه به کنترل لحظه ای جریان ماشین ترتیبی داده می شود که کمترین تعداد سوئیچینگ درواحد زمان با پیشگوئی جریان و انتخاب کلید مناسب بدست آید. شکل موج جریان های سه فاز و ولتاژ فاز اول و نیز مولفه های عمودی و افقی جریان و فلو و همچنین نمودار گشتاور و دور بعلاوه تعداد سوئیچینگ تلفات هدایت و سوئیچینگ اینورتر محاسبه و نشان داده می شود.