انرژی الکتریکی در بین گونه‏های مختلف انرژی به دلایل متعدد از جمله پاک بودن، سهولت مصرف و امکان تبدیل به انواع دیگر انرژی از ویژگی‏های مطلوب و منحصر به فرد برخوردار است. انرژی الکتریکی قابلیت ذخیره سازی نداشته و باید در هر لحظه که مصرف کننده نیاز داشته باشد تولید شود. بنابراین همواره بین تولید و مصرف باید اتصال الکتریکی برقرار باشد. یعنی بخش?های مختلف تولید، انتقال و توزیع (سیستم قدرت) باید هماهنگ و با امنیت کامل به کار خود ادامه دهند. به منظور حفظ امنیت و تداوم شرایط مناسب این سیستم، نیاز به بهره?برداری صحیح و بهینه آنها می?باشد. بهره?برداری به معنای نظارت، کنترل و هماهنگی تمامی اجزای سیستم قدرت بوده، که نیروی انسانی(بهره‏بردار) در کنار تجهیزات نقش بسیار مهمی را ایفا می?نماید. اما با رشد روز افزون تقاضا، پیچیده?تر شدن روش?های بهره?برداری از تجهیزات و استفاده گسترده و مستمر از کامپیوتر در سیستم?های قدرت موجب شده تا نقش نیروی انسانی در امور اجرایی و کنترل این سیستم کاهش یافته و سیستم?های خودکار و اتوماتیک جایگزین شوند تا تصمیم‏سازی سریع و صحیح صورت پذیرد. این امر در سیستم?های قدرت اتوماسیون نامیده می‏شود و جزء جدا نشدنی بهره?برداری است. لذا لزوم استفاده از کامپیوترها در بهره برداری جزء لاینفک سیستم‏های قدرت بشمار می‏آید. واضح است که بهره‏برداری از این سیستم پیچیده به مطالعات پیشرفته و توسعه یافته کامپیوتری نیاز دارد. طیف وسیعی از نرم‏افزارهای پیشرفته کامپیوتری که با زحمت زیاد طی سال‏های متمادی تهیه شده‏اند و در فصل‏های دوم ،سوم و چهارم مفصلاً بحث خواهند شد، در نقاط متعدد چرخه برنامه?ریزی بهره?برداری بمنظور بررسی?های فنی امنیت و اقتصاد عرضه برق استفاده می‏شوند. این نرم‏افزارها شامل برنامه‏های پخش‏بار، بررسی سطوح اتصال کوتاه، بررسی پایداری، بررسی سطوح ولتاژ، قابلیت اطمینان و غیره هستند که جهت مطالعات شبکه یک نیاز ضروری بشمار می‏آیند. استفاده از این نرم‏افزارها بمنظور طراحی، تحلیل، بهره‏برداری سیستم قدرت جایگاه ویژه‏ای در بین مهندسین و متخصصین سیستمهای قدرت دارد. امروزه بسیاری از تحلیل‏ها، بررسی‏های شبکه از دیدگاه‏های مختلف برنامه‏ریزی، کنترل، حفاظت و بهره‏برداری اقتصادی، قابلیت اطمینان، کیفیت توان با استفاده از نرم‏افزارهای جامع تخصصی قدرت و بسادگی و با دقت بالایی قابل انجام است. همچنین بسیاری از اتفاقات مشکل آفرین در سیستم قدرت به مدد استفاده از کامپیوتر در شبیه‏سازی، تحلیل‏های شبکه موجود، قابل پیش‏بینی وجلوگیری است. بنابراین با توجه به حجم بالای سرمایه‏گذاری در بخش‏های مختلف صنعت برق، مشکلات و هزینه‏های قابل توجه نگهداری و بهره‏برداری از تجهیزات سیستم‏های قدرت، استفاده از نرم‏افزارهای پیشرفته و هوشمند، از مرحله برنامه‏ریزی تا بهره‏برداری اجتناب ناپذیز است. در این راستا و به موجب نیل به اهداف بهره‏برداری و کنترل سیستم‏های قدرت و همچنین بررسی میزان عملکرد نرم‏افزارهای هوشمند در بهره‏برداری از سیستم‏های قدرت، پس از بررسی انواع نرم‏افزارهای شبیه‏ساز سیستم‏های قدرت و انتخاب بهترین آنها به لحاظ انعطاف پذیری و ماژولار بودن به بررسی مطالعات سیستم در بخش‏های hv,lv بر اساس نرم‏افزارهای منتخب (نرم‏افزارdigsilent13.2در بخش انتقال و فوق توزیع و نرم افزار etap5.0.3 در سیستم‏های صنعتی) پرداخته که نتایج آن در فصل پنجم ارائه گردیده است.

افزایش استفاده از عناصر الکترونیک قدرت، رایانه ها و سایر ادوات غیر خطی در سیستم های قدرت، باعث ایجاد اختلالات هارمونیکی می شود. لذا لزوم توجه، اندازه گیری و کنترل کیفیت توان بیش از پیش شده است. فیلترهای سری جهت رفع مشکلات ولتاژ و فیلترهای موازی جهت رفع مشکلات جریان استفاده می شوند. برای جبران همزمان مشکلات ولتاژ جریان در سیستم های قدرت، جیرانساز یکپارچه کیفیت توان معرفی شده است. این وسیله متشکل از دو فیلتر اکتیو سری و موازی است که جهت رفع مشکلاتی مانند نامتعادلی و هارمونیک های ولتاژ بار به همراه جبران سازی هارمونیک های جریان منبع و اصلاح ضریب توان استفاده می شود. در این پروژه سیستم کنترل جبرانساز یکپارچه کیفیت توان بر اساس کار ادوات اندازه گیری و کنترل پیشرفته ion شبیه سازی خواهد شد. با استفاده از این تجهیزات پیشرفته می توان ولتاژ جریان های اندازه گیری توسط ترانس های ولتاژ و جریان را تحلیل و مقادیر هارمونیک های اصلی ولتاژ و جریان را به همراه توالی مثبت ولتاژها تعیین کرد. موردی که باید ذکر شود این است که از این دوات، قابلیت های فراوانی در زمینه اندازه گیری سیستم قدرت دارند و شبیه سازی کامل آن غیر قابل اجرا می باشد. در این وسیله اندازه گیری، فقط بخش تعیین مقادیر هارمونیک های اصلی ولتاژ چریان بار به همراه توالی مثبت ولتاژ ها مدل سازی خواهد شد. نهایتاً بر اساس مدل شبیه سازی شده ادوات اندازه گیری و کنترل پیشرفته، جبرانسازی نامتعادلی، حذف مولفه dc، منفی و هارمونیک های ولتاژ به همراه هارمونیک های جریان و اصلاح ضریب قدرت صورت خواهد گرفت. عمل کنترل جبرانساز یکپارچه کیفیت توان با سه روش صورت خواهد پذیرفت. در حالت اول از روش تعیین مولفه اصلی سیگنال برای کنترل تعیین سیگنال مرجع ولتاژ و جریان استفاده خواهد شد. در حالت دوم از روش تعیین مولفه اصلی برای تولید سیگنال مرجع جریان و از روش تعیین توالی مثبت ولتاژ برای تعیین سیگنال مرجع ولتاژ استفاده خواهد شد. در نهایت در حالت سوم از تیوری pq برای ایجاد سیگنال مرجع جریان و از روش تعیین توالی مثبت ولتاژ برای تعیین سیگنال مرجع ولتاژ استفاده خواهد شد. در نهایت مقایسه بین سرعت و دقت جبرانسازی آن ها انجام شد. با توجه به این مقایسه ملاحظه خواهد شد، سیستمی که در آن از روش تعیین مولفه اصلی سیگنال به عنوان سیگنال مرجع جریان و از روش تعیین توالی مثبت به عنوان سیگنال مرجع ولتاژ استفاده کرده دارای دقت و سرعت جبرانسازی بهتری می باشد. علاوه بر آن اندازه گیری عملی پارامترهای کیفیت توان در شهرک صنعتی شهید سلیمی به مدت یک هفته صورت گرفته و بخشی از اطلاعات حاصل ارایه خواهد شد. همچنین بر اساس این اطلاعات، در نرم افزار matlab کنترل جبرانساز یکپارچه کیفیت توان صورت خواهد گرفت. نتایج شبیه سازی و نتایج عملی اشاره گر توانایی این روش در اندازه گیری و کنترل کیفیت توان می باشند.