روش‌های هوشمند در صنعت برق

کنترل و حفاظت ریزشبکه

هماهنگی تجهیزات حفاظتی در ریزشبکه‏ های مبتنی بر ژنراتور سنکرون با در نظر گرفتن حفظ پایداری نوسان اول

حسن فیاضی؛ مجید معظمی؛ بهادر فانی؛ غضنفر شاهقلیان

دوره 14، شماره 54 ، شهریور 1402، ، صفحه 17-30

چکیده

  با اضافه ‏شدن منابع تولید پراکنده به ساختار شبکه‏های ‏توزیع، در زمان ‏وقوع ‏خطا، میزان و جهت جریان عبوری از حفاظت‏های اصلی و پشتیبان تغییر می‏کند و هماهنگی بین آنها را برهم می‏زند. در این ‏میان منابع مبتنی بر ژنراتور سنکرون، نسبت به زمان رفع خطا حساس‏ترند و ممکن است پایداری‏شان به خطر بیفتد. با توجه به اینکه زمان ...  بیشتر با اضافه ‏شدن منابع تولید پراکنده به ساختار شبکه‏های ‏توزیع، در زمان ‏وقوع ‏خطا، میزان و جهت جریان عبوری از حفاظت‏های اصلی و پشتیبان تغییر می‏کند و هماهنگی بین آنها را برهم می‏زند. در این ‏میان منابع مبتنی بر ژنراتور سنکرون، نسبت به زمان رفع خطا حساس‏ترند و ممکن است پایداری‏شان به خطر بیفتد. با توجه به اینکه زمان رفع خطا به عملکرد سیستم حفاظتی وابسته است، این مقاله با بررسی انواع ترکیب‏ها برای المان­های حفاظتی (رله-رله، رله-ریکلوزر و ریکلوزر-فیوز)، مناسب‏ترین ترکیب حفاظتی برای سیستم­های دارای ژنراتور سنکرون را پیشنهاد می‏کند. از سوی دیگر به ارائه راه­کاری اشاره می­شود که به­وسیله آن می‏توان ضمن حفظ پایداری نوسان اول ژنراتورهای سنکرون موجود در شبکه توزیع، هماهنگی بین حفاظت اصلی و پشتیبان را در زمان وقوع خطا و در حضور این منابع حفظ نمود. در این راه­کار نیازی به تغییر و یا طراحی مجدد سیستم حفاظتی وجود ندارد. روش پیشنهادی با فعال‏سازی مشخصه آنی در کنار منحنی مشخصه رله موجود در سیستم، قادر است هماهنگی بین حفاظت‏ها و پایداری‏گذرای ژنراتورهای سنکرون موجود در سیستم توزیع را به­ازای ضریب نفوذ صفر تا 100 درصد برقرار نماید. نتایج پیاده‏سازی روش پیشنهادی بر روی سیستم تست استاندارد 33 باسه IEEE در محیط نرم­افزار ایتپ (ETAP) توانایی آن‏ را تایید می‏نماید.

---

• مشاهده مقاله
• اصل مقاله 731.79 K

کنترل و حفاظت ریزشبکه

جبران سازی هارمونیک و کنترل ولتاژ و فرکانس ریزشبکه مبتنی بر توزیع تناسبی توان با استفاده از روش امپدانس مجازی تطبیقی

منیر کمالی؛ بهادر فانی؛ غضنفر شاهقلیان؛ گئورک قره‌پتیان؛ مسعود شفیعی

دوره 14، شماره 53 ، خرداد 1402، ، صفحه 33-60

چکیده

  به دلیل وجود فاصله­های گوناگون و پیچیدگی ریزشبکه­ها، امپدانس خطوط بین فیدرهای تولیدهای پراکنده و بارها متفاوت است. از این‌رو روش‌های کنترل افتی مرسوم از کارایی مناسبی در توزیع توان بین واحدهای تولید پراکنده (DG) برخوردار نیستند. عموماً به دلیل ساده‌سازی، امپدانس خطوط به‌صورت مختلط مد نظر قرار نمی‌گیرد. شرایط بیان شده تا حد زیادی ...  بیشتر به دلیل وجود فاصله­های گوناگون و پیچیدگی ریزشبکه­ها، امپدانس خطوط بین فیدرهای تولیدهای پراکنده و بارها متفاوت است. از این‌رو روش‌های کنترل افتی مرسوم از کارایی مناسبی در توزیع توان بین واحدهای تولید پراکنده (DG) برخوردار نیستند. عموماً به دلیل ساده‌سازی، امپدانس خطوط به‌صورت مختلط مد نظر قرار نمی‌گیرد. شرایط بیان شده تا حد زیادی دقت و سرعت پاسخ دینامیکی سیستم کنترلی را کاهش می‌دهد. در این مقاله، جبران­سازی هارمونیک، ولتاژ و فرکانس ریزشبکه با روش کنترل امپدانس مجازی تطبیقی مبتنی بر توزیع متناسب توان ارائه شده است. در روش پیشنهادی کاهش ضریب خطای توان اکتیو و توان راکتیو، کنترل هارمونیک ولتاژ و جریان در دو حالت اتصال به شبکه اصلی و جزیره‌ای و همچنین کنترل ولتاژ و فرکانس به‌منظور بهره‌برداری بهینه از ریزشبکه ارائه شده است. روش پیشنهادی بدون نیاز به بروزرسانی اطلاعات امپدانس فیدرها، قابلیت بهره‌برداری و توزیع بهینه توان تحت شرایط مختلف بهره‌برداری با در نظر گرفتن امپدانس مختلط را نیز دارا است. به‌منظور صحت­سنجی، روش پیشنهادی در محیط نرم‌افزار متلب/سیمولینک سیستم شبیه‌سازی شده و نتایج حاصل از آن به همراه آنالیز پایداری و حساسیت ارائه شده است. 

---

• مشاهده مقاله
• اصل مقاله 2.08 MB

مهندسی کنترل

مروری بر کنترل پدیده سرج در کمپرسور هوا

عادل خسروی؛ عباس چترایی؛ غضنفر شاهقلیان؛ سید محمد کارگر

دوره 13، شماره 50 ، شهریور 1401، ، صفحه 1-30

چکیده

  کمپرسورها به دلیل کاربرد گسترده‌ای که در صنایع مختلف برای فشرده‌سازی و انتقال گازها دارند از اهمیت ویژه‌ای برخوردار هستند. با توجه به افزایش روزافزون کاربرد کمپرسورها در صنعت، تعیین یک مدل ریاضی­ برای کمپرسور جهت طراحی سیستم کنترلی، تجزیه ‌و تحلیل و شبیه­سازی کامپیوتری آن بسیار مهم است. همچنین در سال‌های اخیر مدل­سازی­های ...  بیشتر کمپرسورها به دلیل کاربرد گسترده‌ای که در صنایع مختلف برای فشرده‌سازی و انتقال گازها دارند از اهمیت ویژه‌ای برخوردار هستند. با توجه به افزایش روزافزون کاربرد کمپرسورها در صنعت، تعیین یک مدل ریاضی­ برای کمپرسور جهت طراحی سیستم کنترلی، تجزیه ‌و تحلیل و شبیه­سازی کامپیوتری آن بسیار مهم است. همچنین در سال‌های اخیر مدل­سازی­های هوشمند نظیر شبکه عصبی و فازی به­علت عملکرد واقع‌بینانه‌تر این مدل­ها مورد توجه محققین قرارگرفته است و از انواع آن برای مدل­سازی استفاده ‌شده ­است. روش­های هوشمند دارای قابلیت بالایی برای برقراری ارتباط بین داده­های ورودی و خروجی است. پدیده سرج در کمپرسورها یک مورد چالش برانگیز بوده چرا که خیلی سریع اتفاق افتاده و باعث آسیب به کمپرسور و مراحل تولید خواهد شد. این پدیده به­صورت یک ناپایداری در جریان کاری کمپرسور تعریف می­شود. کنترل پدیده سرج باعث گسترش محدوده عملیاتی کارکرد کمپرسور می­گردد و از رخداد این پدیده جلوگیری می کند. در این مقاله مروری بر مدل­سازی، پدیده سرج و انواع کنترل فعال و غیرفعال سرج بررسی می­گردد. برای مدل­سازی مدل مورگریتز و مدل­های هوشمند مورد بررسی قرار گرفته­اند که با توجه به نتایج به­دست آمده می­توان بیان کرد که مدل مورگریتز با گذشت زمان خطای بیشتری نسبت به مدل­های هوشمند دارد و مدل مناسبی برای کمپرسور نیست. در ادامه کنترل پدیده سرج در کمپرسور به روش­های فعال و غیرفعال بررسی می­شود که کنترل کمپرسور در روش فعال نیازی به منحنی عملکرد کمپرسور نیست ولی در روش غیرفعال با استفاده از منحنی عملکرد و ایجاد حاشیه امنیت از خط سرج کمپرسور را کنترل نموده تا وارد پدیده سرج نشود. همین امر باعث می­شود که عملکرد کنترل فعال نسبت به کنترل غیرفعال بهینه­تر و مناسب­تر باشد.

---

• مشاهده مقاله
• اصل مقاله 1.39 MB

منابع و فن آوری های انرژی های تجدیدپذیر

پیش‌بینی بلندمدت تقاضا در "زنجیره تامین انرژی الکتریکی صنایع سنگ آهن اسپیدان" با استفاده از شبکه عصبی عمیق و ماشین یادگیری شدید

سپهر معلم؛ رویا محمدعلی پوراهری؛ غضنفر شاهقلیان؛ مجید معظمی؛ سید محمد کاظمی

دوره 13، شماره 49 ، خرداد 1401، ، صفحه 1-20

چکیده

  صنایع سنگ آهن اسپیدان یکی از صنایع پر مصرف برق در زنجیره تامین انرژی الکتریکی استان اصفهان به­عنوان دومین قطب صنعتی کشور و یکی از تامین­کنندگان اصلی مواد اولیه در زنجیره تامین صنایع فولاد کشور است. برنامه‏ریزی در یک زنجیره تامین انرژی الکتریکی با ابعاد بزرگ در فضائی پر از تردید و عدم قطعیت، با پیش‏بینی تقاضای انرژی ­الکتریکی ...  بیشتر صنایع سنگ آهن اسپیدان یکی از صنایع پر مصرف برق در زنجیره تامین انرژی الکتریکی استان اصفهان به­عنوان دومین قطب صنعتی کشور و یکی از تامین­کنندگان اصلی مواد اولیه در زنجیره تامین صنایع فولاد کشور است. برنامه‏ریزی در یک زنجیره تامین انرژی الکتریکی با ابعاد بزرگ در فضائی پر از تردید و عدم قطعیت، با پیش‏بینی تقاضای انرژی ­الکتریکی آغاز می­گردد. در این مقاله یک روش پیش­بینی بلندمدت تقاضا در زنجیره تامین انرژی الکتریکی صنایع سنگ آهن اسپیدان اصفهان با استفاده از یک روش ترکیبی شامل تبدیل موجک، شبکه عصبی عمیق و تکنیک داده­کاوی مبتنی بر ماشین یادگیری شدید پیشنهاد شده است. داده­های مورد نظر در این مطالعه با توجه به اطلاعات ثبت شده از سیگنال تقاضای انرژی الکتریکی صنایع تولیدی سنگ آهن اسپیدان در یک بازه زمانی 40 ماهه و به­صورت 24 ساعته استخراج و استفاده شده است. داده­ها در بخشی از دوره مورد نظر ناشی از عدم تولید این صنعت در بازه مورد مطالعه منقطع بود به­طوری­که فقط 40 درصد از داده­ها دارای مقدار و 60 درصد مابقی صفر یا ناهمگون بوده­اند. این موضوع باعث نقص اطلاعات و بالا رفتن خطای پیش­بینی در بخش اول الگوریتم پیشنهادی در خروجی شبکه عصبی عمیق تا 40 درصد شد. جهت بهبود پیش­بینی و کاهش خطای ایجاد شده، با تکمیل مدل پیشنهادی با ماشـین یـادگیری شـدید، امکان ایجاد یـک مدل پیش­بینی بهبود­یافته برای انجام آموزش تحت نظارت میسر گردید. در نهایت نتایج به­دست آمده با تکنیک­های دیگری مانند ماشین بردار پشتیبان و درخت تصمیم­گیری مقایسه شده است. نتایج بهبود و کاهش خطا و افزایش قابل توجه دقت روش پیشنهادی در پیش­بینی بلند-مدت تقاضا در زنجیره تامین انرژی الکتریکی صنایع سنگ آهن اسپیدان را نشان می­دهند.

---

• مشاهده مقاله
• اصل مقاله 3.07 MB

مبدل های الکترونیک قدرت

مروری بر ساختار و بهبود پارامترهای اصلی مبدل‌های افزاینده غیرایزوله DC/DC

امید شریفیانا؛ مجید دهقانی؛ غضنفر شاهقلیان؛ سید محمد مهدی میرطلائی؛ مسعود جباری

دوره 12، شماره 48 ، بهمن 1400، ، صفحه 1-29

چکیده

  چکیده: تولید انرژی الکتریکی پاک از اساسی‌ترین نیازهای پیش روی بشر امروز است. از این رو استفاده از نیروگاه‌هایی تولید برق که سوخت‌های تجدیدپذیر و سازگار با محیط زیست (انرژی‌های نو) به‌عنوان سوخت پایه آن‌هاست، بشدت مورد اقبال قرار گرفته است. حال آنکه سطح ولتاژ خروجی نیروگاه‌های محلی تولید انرژی الکتریکی بر پایه انرژی‌های نو، به ...  بیشتر چکیده: تولید انرژی الکتریکی پاک از اساسی‌ترین نیازهای پیش روی بشر امروز است. از این رو استفاده از نیروگاه‌هایی تولید برق که سوخت‌های تجدیدپذیر و سازگار با محیط زیست (انرژی‌های نو) به‌عنوان سوخت پایه آن‌هاست، بشدت مورد اقبال قرار گرفته است. حال آنکه سطح ولتاژ خروجی نیروگاه‌های محلی تولید انرژی الکتریکی بر پایه انرژی‌های نو، به عنوان ولتاژ ورودی طبقات بعدی (اینورترها و ...)، پایین است. از این‌رو محققان سعی کرده‌اند با استفاده از مبدل‌های افزایندهDC/DC این عیب را برطرف سازند. ساختارهای مربوط به این مبدل‌ها بر اساس انتظارات طراح مانند ضریب بهره ولتاژ، توان خروجی، بازده، مشخصات ولتاژ ورودی و ... متفاوت است. مبدل‌های افزاینده به کمک کلیدزنی و ذخیره انرژی در سلف خود، وظیفه افزایش ولتاژ DC را بر عهده دارند. اما همین ساختار ساده را می‌‌توان به کمک ترفندهای جدید همچون، استفاده از تزویج مغناطیسی، افزودن مدارات افزاینده غیر فعال به ساختار مبدل‌، ایجاد ساختارهای کامل‌تر با بهره بردن از چندین کلید اکتیو و حتی ترکیب چند ساختار با هم به نقطه مطلوبی از نظر بهره ولتاژ رساند. از سوی دیگر با روش‌های کلیدزنی نرم ( رزونانس و اسنابر و ...) راندمان مبدل‌های افزاینده در محدوده قابل قبولی قرار می‌گیرند. در این مقاله، انواعی از نیروگاه‌های بر پایه انرژی‌های نو و سپس مبدل‌های افزاینده که از اساسی‌ترین ارکان یک نیروگاه بر پایه انرژی‌های نو هستند، از نظر ساختارهای افزاینده و روش‌های کاربردی جهت بهینه‌سازی این مبدل‌ها به خصوص از نظر کاهش تلفات و افزایش راندمان دسته‌بندی شده است.

---

• مشاهده مقاله
• اصل مقاله 1.72 MB

کنترل و حفاظت ریزشبکه

روش حفاظت هماهنگ بر مبنای کنترل امپدانس مجازی برای ریزشبکه‌های حلقوی

حامد کریمی؛ بهادر فانی؛ غضنفر شاهقلیان

دوره 12، شماره 46 ، شهریور 1400، ، صفحه 15-32

چکیده

  حضور منابع تولید پراکنده اینورتری در سیستم‌های قدرت در مقابل مزایای متعدد آن، می‌تواند باعث ایجاد عدم هماهنگی در عملکرد سیستم حفاظتی گردد. در این مقاله یک راه‌ کار مناسب، مستقل از تنظیمات رله‌ها، به منظور حل مشکلات حفاظتی ریزشبکه‌های جزیره‌ای اینورتری با آرایش حلقوی ارائه گردیده است. حضور منابع تولید پراکنده اینورتری، تغییر ...  بیشتر حضور منابع تولید پراکنده اینورتری در سیستم‌های قدرت در مقابل مزایای متعدد آن، می‌تواند باعث ایجاد عدم هماهنگی در عملکرد سیستم حفاظتی گردد. در این مقاله یک راه‌ کار مناسب، مستقل از تنظیمات رله‌ها، به منظور حل مشکلات حفاظتی ریزشبکه‌های جزیره‌ای اینورتری با آرایش حلقوی ارائه گردیده است. حضور منابع تولید پراکنده اینورتری، تغییر جهت و دامنه‌ی جریان خطا در سطح ریزشبکه را موجب می‌شود. این مساله در ریزشبکه‌ها با آرایش حلقوی بیشتر به چشم می‌خورد. بنابراین طرح‌های حفاظتی متداول که یک مسیر واحد و یک سطح جریان خطای بالا را در مقایسه با جریان بار در نظر می‌گیرند، ممکن است دچار مشکل ‌شوند. یک عامل مهم برای طراحی مناسب یک سیستم حفاظتی برای ریزشبکه‌ها، سهم جریان خطای تزریقی منابع اینورتری است. در این مقاله استراتژی حفاظت بر مبنای کنترل اینورتر منابع ارائه می‌گردد و از رله‌های اضافه جریان معمولی با منحنی مشخصه‌ی یکسان استفاده شده است. هنگامی که یک خطای اتصال کوتاه در ریزشبکه رخ دهد، یک استراتژی محدود کننده جریان وفقی با استفاده از حلقه امپدانس مجازی اعمال می-گردد. در این حالت سهم جریان خطای هر منبع با توجه به موقعیت خطا کنترل می‌شود و منابع نزدیکتر به خطا جریان خطای بزرگتری تولید می‌کنند. بنابراین جریان عبوری از تجهیزات حفاظتی نزدیکتر به خطا بیشتر از سایر تجهیزات موجود در ریزشبکه می‌شود و بدون نیاز به برقراری ارتباط بین تجهیزات حفاظتی هماهنگی حفاظتی تضمین می‌شود.

---

• مشاهده مقاله
• اصل مقاله 1.82 MB

مهندسی کنترل

کنترل تطبیقی سیستم های غیرخطی تاخیردار با در نظر گرفتن محدودیت های خروجی

فاطمه محمدزمانی؛ مهناز هاشمی؛ غضنفر شاهقلیان

دوره 10، شماره 40 ، بهمن 1398، ، صفحه 3-12

چکیده

  کنترل سیستمها در فرآیندهای صنعتی در معرض مشکلاتی مثل وجود محدودیت بر سیگنالهای سیستم، نامعینی پارامترها، تأخیر زمانی و عیب عملگرها هستند. طراحی کنترل کنندهای که بتواند درضمن ارضای قیود، سیستم را کنترل، با این اثرات مقابله و آنها را جبران کند، توجه زیادی را به خود جلب کرده است. از سوی دیگر، مسئله تأخیر زمانی تا حدی جدی و تاثیرگذار ...  بیشتر کنترل سیستمها در فرآیندهای صنعتی در معرض مشکلاتی مثل وجود محدودیت بر سیگنالهای سیستم، نامعینی پارامترها، تأخیر زمانی و عیب عملگرها هستند. طراحی کنترل کنندهای که بتواند درضمن ارضای قیود، سیستم را کنترل، با این اثرات مقابله و آنها را جبران کند، توجه زیادی را به خود جلب کرده است. از سوی دیگر، مسئله تأخیر زمانی تا حدی جدی و تاثیرگذار است، که قادر اسهت سیستم را ناپایدار کرده و فرآیند را دچار اختلال کند. بسیاری از ادوات موجود در سیستمها همچون حسگرها و عملگرها ممکن است دچار عیب شوند که در این میان، عیوب عملگر از اهمیت ویژهای برخوردار است. نکته ی حائز اهمیت این است که، هر کدام از موارد فوق و یا حتی پارامترهای سیستم ممکن است نامعین باشند. شناسایی، تخمین و رفع اثرات مخرب مشکلات ذکر شده بر عهده کنترل کننده سیستم میباشد.روش کنترلی پیشنهادی برای سیستمهای غیرخطی در حضور نامعینی پارامتری، تاخیر و عیوب نامعین در عملگرها است و هیچ نیازی به کران پارامترها، تاخیرها و عیوب عملگر ندارد. این روش تطبیقی قادر است کرانداری کلی تمام سیگنالهای سیستم حلقه بسته و همگرایی خطای ردیابی به یک همسایگی کوچک حول مبدا را تضمین کند. در انتها نتایج شبیه سازی کارایی روش کنترلی پیشنهادی را نشان میدهند.

---

• مشاهده مقاله
• اصل مقاله 892.04 K

مهندسی صنایع

کنترل فرکانس یک ریز شبکه خودگردان در حضور توربین بادی مجهز به ژنراتور القایی تغذیه دوبل

غضنفر شاهقلیان؛ خسرو خانی؛ مجید معظمی

دوره 6، شماره 23 ، آبان 1394، ، صفحه 3-12

چکیده

  با وجود افزایش نفوذ توربین‌های بادی، این نوع سیستم‌های تبدیل انرژی، نقشی در کنترل فرکانس ندارند و این وظیفه عمدتاً بر عهده واحدهای تولید سنتی است. توانایی توربین‌های بادی مجهز به ژنراتورهای القایی تغذیه دوبل مبتنی بر ارائه توان در سرعت‌های مکانیکی مختلف و نیز امکان کاهش لحظه‌ای سرعت و در نتیجه انتشار انرژی مکانیکی ذخیره شده، ...  بیشتر با وجود افزایش نفوذ توربین‌های بادی، این نوع سیستم‌های تبدیل انرژی، نقشی در کنترل فرکانس ندارند و این وظیفه عمدتاً بر عهده واحدهای تولید سنتی است. توانایی توربین‌های بادی مجهز به ژنراتورهای القایی تغذیه دوبل مبتنی بر ارائه توان در سرعت‌های مکانیکی مختلف و نیز امکان کاهش لحظه‌ای سرعت و در نتیجه انتشار انرژی مکانیکی ذخیره شده، امکان حمایت از واحدهای سنتی در تنظیم فرکانس سیستم را فراهم می‌کند. در این مقاله بررسی نقش سیستم‌های مبدل انرژی باد، به ویژه توربین‌های بادی سرعت متغیر مبتنی بر ژنراتور القایی تغذیه دوبل در کنترل و تنظیم فرکانس با وجود ضریب نفوذ متفاوت باد در یک ریز شبکه‌ی مستقل شامل واحدهای سنتی حرارتی و غیر حرارتی ارائه شده است. دستیابی به این مهم با تنظیم مطلوب کنترل کننده‌های سرعت ژنراتور القایی تغذیه دوبل در سطوح مختلف نفوذ باد امکان پذیر بوده و این امر با بهره‌گیری از تکنیک الگوریتم ازدحام ذرات صورت پذیرفته است. همچنین نفوذ بهینه سیستم تبدیل انرژی باد با در نظر گرفتن پارامترهای تغییر فرکانس در ریز شبکه‌ی مورد مطالعه، بررسی شده است

---

• مشاهده مقاله
• اصل مقاله 2.23 MB

تحلیل حساسیت مسیر DFIG نسبت به پارامترهای کنترلی در برابر تغییر سرعت باد و تغییر امپدانس خط اتصال DFIG به شبکه

مهدی فولادگر؛ اسمعیل رک رک؛ بهادر فانی؛ غضنفر شاهقلیان

دوره 5، شماره 20 ، اسفند 1393، ، صفحه 37-54

چکیده

  این مقاله استفاده از تحلیل حساسیت مسیر در سیستم‌ها‌ی تولید پراکنده (DG) را بررسی می‌کند. نشان داده می‌شود که روش ذکر شده می‌تواند در تعیین اثر پارامترهای کنترلی توربین بادی متصل به ژنراتور القایی تغذیه دوبل (DFIG) در برابر تغییر سرعت باد و تغییر امپدانس خط انتقال بر روی پایداری گذرای سیستم مفید باشد. برای مشخص نمودن مقدار حساسیت توربین ...  بیشتر این مقاله استفاده از تحلیل حساسیت مسیر در سیستم‌ها‌ی تولید پراکنده (DG) را بررسی می‌کند. نشان داده می‌شود که روش ذکر شده می‌تواند در تعیین اثر پارامترهای کنترلی توربین بادی متصل به ژنراتور القایی تغذیه دوبل (DFIG) در برابر تغییر سرعت باد و تغییر امپدانس خط انتقال بر روی پایداری گذرای سیستم مفید باشد. برای مشخص نمودن مقدار حساسیت توربین بادی متصل به ژنراتور القایی تغذیه دوبل نسبت به 10 پارامتر کنترلی در برابر تغییر سرعت باد و تغییر امپدانس خط انتقال، متغیرهای حالت سیستم و لغزش DFIG مورد بررسی قرار می‏گیرند. با توجه به بررسی‏ها و شبیه‏سازی‏های انجام گرفته می‏توان به طور کلی به این نتیجه رسید که پارامترهای کنترلی تناسبی از پارامترهای کنترلی انتگرالی اهمیت بیشتری در رفتار DFIG دارند. همچنین پارامترهای کنترلی از نظر اهمیت تأثیرگذاری بر روی رفتار DFIG تقسیم‏بندی می‏شوند.

---

• مشاهده مقاله
• اصل مقاله 1.07 MB

مهندسی کنترل

طراحی کنترل‌کننده برای مانور شناورهای سطحی تندرو در حضور اغتشاش‌های دریایی

مهرداد جعفربلند؛ احسان واحدی؛ غضنفر شاهقلیان

دوره 4، شماره 16 ، اسفند 1392، ، صفحه 11-16

چکیده

  شناورهای سطحی تندرو نوعی از قایق‌های کوچک هستند که توسط قایقران هدایت می‌شوند. از این شناور بیشتر جهت ماموریت‌های استراتژیک مانند نظامی و حراستی که سرعت زیاد و مانور بالا در آن از اهمیت بالایی برخوردار است استفاده می‌شود. مسیر ناهموار دریا، اغتشاشات دریایی و مدل دینامیکی غیر خطی چند ورودی چند خروجی این شناور، باعث می‌شود تا هدایت ...  بیشتر شناورهای سطحی تندرو نوعی از قایق‌های کوچک هستند که توسط قایقران هدایت می‌شوند. از این شناور بیشتر جهت ماموریت‌های استراتژیک مانند نظامی و حراستی که سرعت زیاد و مانور بالا در آن از اهمیت بالایی برخوردار است استفاده می‌شود. مسیر ناهموار دریا، اغتشاشات دریایی و مدل دینامیکی غیر خطی چند ورودی چند خروجی این شناور، باعث می‌شود تا هدایت آن بسیار مشکل باشد. در این مقاله جهت کنترل تعقیب مسیر مطلوب و مانور در سرعت زیاد دو کنترل کننده طراحی شده است. کنترل کننده‌ی فازی پیشنهادی با نتایج کنترل‌کننده PID مقایسه شده است. نتایج شبیه سازی مشخص می‌کند کنترل کننده‌ها پاسخ مطلوبی دارند و می‌توانند شناور فوق را به بهترین نحو کنترل و هدایت نمایند.

---

• مشاهده مقاله
• اصل مقاله 238.06 K

مقایسه دو روش کاهش گشتاور دندانه‌ای در ماشین تکفاز 6 قطب مغناطیس دائم با آهن‌ربای سطحی

امیر حسین توکل زاده؛ جواد فیض؛ غضنفر شاهقلیان

دوره 4، شماره 13 ، فروردین 1392، ، صفحه 23-28

چکیده

  ماشین‌های مغناطیس دائم با آهن‌ربای سطحی پرکاربردترین ساختار روتور را در این نوع ماشین‏ها دارا هستند. در ماشین‌‌های شیاردار، ویژگی‌های عکس العمل ناچیز آرمیچر و توانایی تحمل اضافه بار زیاد را می‏توان با انتخاب آهن‏رباهای سطحی به دست آورد. یک فاصله‌ هوایی یکنواخت، طبیعت اصلی موتور آهن‏ربای دائم، ساختار آهن‌ربای سطحی و بدون ...  بیشتر ماشین‌های مغناطیس دائم با آهن‌ربای سطحی پرکاربردترین ساختار روتور را در این نوع ماشین‏ها دارا هستند. در ماشین‌‌های شیاردار، ویژگی‌های عکس العمل ناچیز آرمیچر و توانایی تحمل اضافه بار زیاد را می‏توان با انتخاب آهن‏رباهای سطحی به دست آورد. یک فاصله‌ هوایی یکنواخت، طبیعت اصلی موتور آهن‏ربای دائم، ساختار آهن‌ربای سطحی و بدون شیار است. گشتاور دندانه‌ای، از رلوکتانس متغیر فاصله هوایی به دلیل وجود شیارها به وجود می‌آید. گشتاور دندانه‌ای را می‌توان به روشهای مختلف کاهش داد. در این مقاله دو روش جابه‏جایی و قطعه‏ای کردن آهن‏ربای دائم منصوب بر روی موتور بررسی شده و عمل آنها مورد مقایسه قرار می‏گیرد. نشان داده می‏شود که در این ساختار، شیوه جابه‏جایی آهن‏رباها، بیشترین تأثیر را در کاهش گشتاور دندانه‌ای دارد.

---

• مشاهده مقاله
• اصل مقاله 394.6 K

مهندسی کنترل

طراحی و شبیه‌سازی سیستم ردیاب دو محوره خورشید با استفاده از روابط دقیق زوایای خورشیدی

فائزه اسماعیلی رنجبر؛ حسن فاتحی مرج؛ غضنفر شاهقلیان

دوره 3، شماره 12 ، دی 1391، ، صفحه 3-12

چکیده

  در این تحقیق سیستمی برای ردیابی خورشید طراحی و شبیه‌سازی شده است که براساس روابط دقیق زوایای خورشیدی و بدون استفاده از هیچ سنسور نوری، موقعیت خورشید را شناسایی می‌کند. در واقع روابطی که در این پژوهش استفاده شده بدلیل استفاده از معادله زمان و با کاهش زمان ردیابی از هر یک ساعت به هر 15 دقیقه یک بار از دقت بسیار بیشتری نسبت به موارد مشابه ...  بیشتر در این تحقیق سیستمی برای ردیابی خورشید طراحی و شبیه‌سازی شده است که براساس روابط دقیق زوایای خورشیدی و بدون استفاده از هیچ سنسور نوری، موقعیت خورشید را شناسایی می‌کند. در واقع روابطی که در این پژوهش استفاده شده بدلیل استفاده از معادله زمان و با کاهش زمان ردیابی از هر یک ساعت به هر 15 دقیقه یک بار از دقت بسیار بیشتری نسبت به موارد مشابه برخوردار است. در این سیستم از یک میکروکنترلر کم مصرف برای تولید فرامین لازم جهت کنترل سیستم و دو موتور پله‌ای برای به حرکت در آوردن آرایه خورشیدی استفاده شده است. با اضافه کردن یک آی‌سی ساعت زمان واقعی (RTC) به مدار، تشخیص زاویه صفحه‌ی متحرک بهتر شده است

---

• مشاهده مقاله
• اصل مقاله 551.54 K

مهندسی کنترل

بهبود سیستم درایو موتور خطی سنکرون مغناطیس دائم مبتنی بر کنترل مستقیم نیروی الکترومغناطیسی با به کار گیری مدولاسیون بردار فضایی

مهدی منوچهری؛ جواد فیض؛ غضنفر شاهقلیان

دوره 3، شماره 11 ، مهر 1391، ، صفحه 41-52

چکیده

  به کارگیری روش کلاسیک کنترل مستقیم نیروی الکترومغناطیسی (DFC) در موتور خطی سنکرون مغناطیس دائم (PMLSM) با اشکالاتی روبروست که از مهمترین این اشکالات وجود ریپل زیاد در نیروی الکترومغناطیسی و شار پیوندی و همچنین متغیر بودن فرکانس کلیدزنی است. در این مقاله به کارگیری روش مدولاسیون بردار فضایی برای رفع اشکالات روش DFC کلاسیک پیشنهاد شده است. ...  بیشتر به کارگیری روش کلاسیک کنترل مستقیم نیروی الکترومغناطیسی (DFC) در موتور خطی سنکرون مغناطیس دائم (PMLSM) با اشکالاتی روبروست که از مهمترین این اشکالات وجود ریپل زیاد در نیروی الکترومغناطیسی و شار پیوندی و همچنین متغیر بودن فرکانس کلیدزنی است. در این مقاله به کارگیری روش مدولاسیون بردار فضایی برای رفع اشکالات روش DFC کلاسیک پیشنهاد شده است. روش مدولاسیون بردار فضایی (SVM) با تثبیت فرکانس کلیدزنی و فراهم آوردن فضای انتخاب بردار ولتاژ پیوسته به جای فضای گسسته می‌تواند به رفع و یا کاهش اشکالات کمک کند. برای تایید روش مزبور از شبیه‌سازی با نرم‌افزار MATLAB استفاده شده است. نتایج شبیه‌سازی نشان می‌دهد که ترکیب روش DFC با SVM ضمن حفظ خصوصیات مفید و مزایای روش DFC باعث رفع اشکالات عمده این روش مانند ریپل زیاد در نیروی موتور و شار پیوندی و متغیر بودن فرکانس کلیدزنی می‌شود.

---

• مشاهده مقاله
• اصل مقاله 722.31 K

مهندسی کنترل

تنظیم بهینه کنترل کننده PID بر روی سیستم چند متغیره خلبان خودکار طولی هواپیما براساس الگوریتم اجتماع ذرات (PSO)

مصطفی لطفی فروشانی؛ بهرام کریمی؛ غضنفر شاهقلیان

دوره 3، شماره 9 ، خرداد 1391، ، صفحه 41-50

چکیده

  در این مقاله طراحی کنترل کننده بهینه حول محور طولی در یکی از شرایط پروازی سیستم چندمتغیره هواپیما برای کنترل مجزای زاویه حمله از زاویه وضعیت پیچش (که در مدهای اعمال نیروی مستقیم حول محورطولی مورد استفاده می‌گیرد) با استفاده از الگوریتم بهینه سازی اجتماع ذرات (PSO) ارائه می‌شود. همان طور که می‌دانیم طراحی کنترل کننده حول محور طولی و ...  بیشتر در این مقاله طراحی کنترل کننده بهینه حول محور طولی در یکی از شرایط پروازی سیستم چندمتغیره هواپیما برای کنترل مجزای زاویه حمله از زاویه وضعیت پیچش (که در مدهای اعمال نیروی مستقیم حول محورطولی مورد استفاده می‌گیرد) با استفاده از الگوریتم بهینه سازی اجتماع ذرات (PSO) ارائه می‌شود. همان طور که می‌دانیم طراحی کنترل کننده حول محور طولی و حول محور سمتی- جانبی منجر به طراحی سیستم خلبان خودکار در هواپیما خواهد شد. سیستم خلبان خودکار در اکثر سازه‌های هوایی امروزی به یک جزء اساسی و جدایی‌ناپذیر تبدیل شده است. به نحوی که کمترهواپیمای نظامی و یا غیرنظامی را می توان یافت که از این سامانه بی‌بهره مانده باشد. از طرف دیگر به دلیل مشکلاتی نظیر معادلات حرکتی غیرخطی و پیچیده حاکم بر رفتار دینامیکی این گونه سازه‌ها، طراحی سیستم خلبان خودکار به راحتی امکان‌پذیر نمی‌باشد. ارائه این روش می‌تواند پیچیدگی‌های طراحی سیستم خلبان خودکار را کاهش دهد. این روش بر روی هواپیمای جنگنده HIMAT شبیه سازی شده است و نتایج بیانگر کارایی آن می‌باشد.

---

• مشاهده مقاله
• اصل مقاله 460.61 K

بهبود عملکرد جبران کننده سنکرون استاتیکی توزیع برای بهبود کیفیت توان با استفاده از کنترل کننده فازی - عصبی

غضنفر شاهقلیان؛ ابراهیم حق جو؛ علیرضا سیفی؛ ایرج حسن زاده

دوره 2، شماره 6 ، شهریور 1390، ، صفحه 3-16

چکیده

  در این مقاله عملکرد و سیستم کنترل جبران کننده سنکرون استاتیکی توزیع (DSTATCOM) به عنوان یک جبرانگر موازی موثر در تامین شاخص‌های کیفیت توان مورد بررسی قرار گرفته است. سپس جهت بهبود عملکرد جبران کننده هر یک از تنظیم کننده‌های خطی تناسبی- انتگرالی (PI) سیستم کنترل جبران کننده با یک تنظیم کننده غیرخطی فازی- عصبی مناسب بر اساس خطا و مشتق خطای ...  بیشتر در این مقاله عملکرد و سیستم کنترل جبران کننده سنکرون استاتیکی توزیع (DSTATCOM) به عنوان یک جبرانگر موازی موثر در تامین شاخص‌های کیفیت توان مورد بررسی قرار گرفته است. سپس جهت بهبود عملکرد جبران کننده هر یک از تنظیم کننده‌های خطی تناسبی- انتگرالی (PI) سیستم کنترل جبران کننده با یک تنظیم کننده غیرخطی فازی- عصبی مناسب بر اساس خطا و مشتق خطای سیستم جایگزین شده است. با بهره‌گیری از نرم افزارMATLAB  چگونگی ایجاد عوامل مخرب کیفیت توان و نحوه جبران‌سازی آنها در یک شبکه توزیع نمونه مورد بررسی و تحلیل قرار گرفته است. نتایج شبیه سازی نشان می‌دهند که با بهره‌گیری از کنترلرهای فازی- عصبی به جای کنترلرهای خطی در سیستم کنترل DSTATCOM، توانایی جبران‌کننده در جبران‌سازی توان‌های اکتیو و راکتیو، کمبود ولتاژ (Sag)، بیشبود ولتاژ (Swell)، فلیکر ولتاژ و هارمونیک‌های فرکانس پایین ولتاژ و جریان به نحو چشمگیری افزایش یافته است.

---

• مشاهده مقاله
• اصل مقاله 783.19 K

مهندسی صنایع

تحلیل و شبیه‌سازی UPS اینورتری منبع ولتاژ تک‌فاز با فیلتر خروجی مرتبه چهارم

جواد فیض؛ غضنفر شاهقلیان؛ مهدی احسان

دوره 1، شماره 4 ، اسفند 1389، ، صفحه 63-58

چکیده

  یکUPS  اینورتری در محدوده امپدانس بار وسیعی از بار سلفی یا خازنی کار می‌کند. در یک زمان پاسخ بارگذاری وسیع، تنظیم بار خوب و فرکانس کلیدزنی خوب مورد نیاز می‌باشد. تغییرات امپدانس بار باعث تغییر در مشخصه انتقال فیلتر و مقدار ولتاژ خروجی می‌شود. در این مقاله یک تحلیل و شبیه‌سازی از سیستم منبع تغذیه بدون وقفه منبع ولتاژ تک‌فاز با فیلتر ...  بیشتر یکUPS  اینورتری در محدوده امپدانس بار وسیعی از بار سلفی یا خازنی کار می‌کند. در یک زمان پاسخ بارگذاری وسیع، تنظیم بار خوب و فرکانس کلیدزنی خوب مورد نیاز می‌باشد. تغییرات امپدانس بار باعث تغییر در مشخصه انتقال فیلتر و مقدار ولتاژ خروجی می‌شود. در این مقاله یک تحلیل و شبیه‌سازی از سیستم منبع تغذیه بدون وقفه منبع ولتاژ تک‌فاز با فیلتر خروجی مرتبه چهارم (دو فیلتری) در خروجی اینورتر بر اساس فضای حالت و روش خطی‌سازی سیگنال کوچک ارائه شده است. نتایج شبیه‌سازی ولتاژ خروجی سینوسی با کیفیت بالا در بارهای مختلف با THD کمتر از 5 درصد را نشان می‌دهد.

---

• مشاهده مقاله
• اصل مقاله 233.26 K

میراسازی گشتاورهای پیچشی روی محور توربین- ژنراتور به کمک پایدارسازهای نوین ژنتیکی و فازی

عباس شولایی؛ محمد بیاتی پوده؛ غضنفر شاهقلیان

دوره 1، شماره 2 ، شهریور 1389، ، صفحه 3-10

چکیده

  حضور تنش‌های روی محور توربین- ژنراتور که محصول بروز اغتشاش در سیستم‌های قدرت هستند، باعث کاهش عمر مفید محور می‌شود. در این مقاله میراسازی سریع و کنترل این تنش‌ها، با کمک پایدارسازهای نوین محقق می‌گردد. پایدارساز ترکیبی در این مقاله بر روی سیستم تحریک ولتاژ ژنراتور و سیستم کنترلی خط انتقال جریان مستقیم عمل می‌کند؛ در تنظیم پارامترهای ...  بیشتر حضور تنش‌های روی محور توربین- ژنراتور که محصول بروز اغتشاش در سیستم‌های قدرت هستند، باعث کاهش عمر مفید محور می‌شود. در این مقاله میراسازی سریع و کنترل این تنش‌ها، با کمک پایدارسازهای نوین محقق می‌گردد. پایدارساز ترکیبی در این مقاله بر روی سیستم تحریک ولتاژ ژنراتور و سیستم کنترلی خط انتقال جریان مستقیم عمل می‌کند؛ در تنظیم پارامترهای این پایدارساز از الگوریتم ژنتیک با هدف کاهش تنش‌ها، یاری گرفته می‌شود که تاثیر این پایدارساز را چندین برابر می‌نماید. همچنین در کنترل بهتر این پایدارساز از روش کنترل منطق فازی استفاده می‌شود که تاثیر قابل توجهی در کنترل تنش‌های به وجود آمده در سیستم مورد مطالعه دارد. نتایج شبیه‌سازی موید تاثیر پایدارسازهای طراحی شده در کنترل گشتاورهای پیچشی روی محور توربین- ژنراتور است.

---

• مشاهده مقاله
• اصل مقاله 660.66 K

مهندسی کنترل

طراحی پایدارسازسیستم قدرت بر اساس تئوری کنترل لغزشی برای سیستم قدرت چند ماشینه

غضنفر شاهقلیان؛ امین رجبی؛ بهرام کریمی؛ محمدرضا یوسفی

دوره 1، شماره 1 ، خرداد 1389، ، صفحه 13-22

چکیده

  در این مقاله روشی جدید بر اساس تئوری کنترل لغزشی برای طراحی پایدارساز سیستم قدرت (PSS) ارائه می‌شود. هدف این کنترل کننده افزایش پایداری و بهبود پاسخ دینامیکی یک سیستم قدرت چند ماشینه می‌باشد. به منظور طراحی کنترل‌کننده لغزشی، ابتدا مدل غیرخطی سیستم به شکل نرمال تبدیل می‌شود که باعث تسهیل در طراحی کنترل‌کننده‌ی غیرخطی برای آن می‌شود ...  بیشتر در این مقاله روشی جدید بر اساس تئوری کنترل لغزشی برای طراحی پایدارساز سیستم قدرت (PSS) ارائه می‌شود. هدف این کنترل کننده افزایش پایداری و بهبود پاسخ دینامیکی یک سیستم قدرت چند ماشینه می‌باشد. به منظور طراحی کنترل‌کننده لغزشی، ابتدا مدل غیرخطی سیستم به شکل نرمال تبدیل می‌شود که باعث تسهیل در طراحی کنترل‌کننده‌ی غیرخطی برای آن می‌شود و پس از آن کنترل کننده‌ی لغزشی پیشنهادی ارائه خواهد شد. نتایج شبیه‌سازی‌های انجام شده نشان می‌دهد که این کنترل کننده در برابر ایجاد تغییر در پارامترهای سیستم و نیز ایجاد اغتشاش در سیستم مقاوم می‌باشد. همچنین برای نشان دادن کارآیی بهتر روش پیشنهادی، نتایج روش کنترل لغزشی با روش طراحی کلاسیک (جبرانساز پس فاز- پیش فاز) مورد مقایسه قرار گرفته است. هدف اصلی از به کارگیری این روش بهبود رفتار کنترل کننده به منظور دستیابی به زمان نشست کوتا‌ه‌تر و میزان فراجهش کمتر در پاسخ دینامیکی سیستم می‌باشد.

---

• مشاهده مقاله
• اصل مقاله 375.1 K