پژوهشی
مهندسی قدرت
داود ابوترابی زارچی؛ حسین ابوترابی زارچی؛ حمیدرضا مصدق حصار؛ محمدعلی صلاح منش
دوره 14، شماره 54 ، شهریور 1402، صفحه 1-16
چکیده
ژنراتور القایی دوتحریکه بدون جاروبک یکی از عناصر مهم خانواده ژنراتورهای جریان متناوب با تغذیه دوگانه است که در سالهای اخیر به مرزهای تجاریسازی نزدیک شده است. این ژنراتور، برخی از خصوصیات بارز ژنراتور القایی قفس سنجابی و ژنراتور سنکرون معمولی را بهطور همزمان داراست و در عین حال، به یک مبدل با ظرفیتی کمتر از ظرفیت نامی ژنراتور ...
بیشتر
ژنراتور القایی دوتحریکه بدون جاروبک یکی از عناصر مهم خانواده ژنراتورهای جریان متناوب با تغذیه دوگانه است که در سالهای اخیر به مرزهای تجاریسازی نزدیک شده است. این ژنراتور، برخی از خصوصیات بارز ژنراتور القایی قفس سنجابی و ژنراتور سنکرون معمولی را بهطور همزمان داراست و در عین حال، به یک مبدل با ظرفیتی کمتر از ظرفیت نامی ژنراتور نیاز دارد. یکی از چالشهای مهم در مسیر تکامل این ژنراتور، مسئله کنترل آن و ضرورت حضور یک کنترلکننده مناسب و کارا برای پایدارسازی ژنراتور در محدوده سرعت کاری و نیز تامین سایر الزامات عملکرد دینامیکی و حالت ماندگار است. لذا، در این مقاله یک طرح کنترل برداری جامع مبتنی بر روشهای کنترل غیرخطی ارائه میشود. بر این اساس وظیفه کنترل سرعت ژنراتور بر عهده کنترل مدل مرجع قرار میگیرد. همچنین برای کنترل همزمان توان راکتیو و گشتاور از روش کنترلی مبتنی بر ترکیب حالت لغزشی و متناسب-انتگرالگیر (PI) استفاده میشود. نتایج شبیهسازی نشان میدهد که با استفاده از ساختار کنترلی مزبور، پاسخ دینامیکی سیستم در شرایط مختلف مانند تغییر توان مکانیکی ورودی و سرعت مرجع بسیار مناسبتر از زمانی است که از کنترلکننده خطی استفاده میشود.
پژوهشی
مهندسی قدرت
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.
پژوهشی
مهندسی قدرت
فردین نیازوند؛ سعید خراطی؛ فرشاد خسروی؛ عبداله راستگو
دوره 14، شماره 54 ، شهریور 1402، صفحه 31-58
چکیده
این مقاله یک مدیریت انرژی و بار با استفاده از یک استراتژی سناریو محور را برای ارزیابی عملکرد و برنامهریزی هاب و با در نظرگیری عوامل نامعینی (قیمت الکتریسیته و توان توربین بادی) ارائه نموده است. سیستم جذب و ذخیرهسازی کربن و نیز برنامه پاسخگویی بار، بهطور ویژه برنامه زمان استفاده مورد بررسی قرار گرفته است. فناوری جذب کربن افزون ...
بیشتر
این مقاله یک مدیریت انرژی و بار با استفاده از یک استراتژی سناریو محور را برای ارزیابی عملکرد و برنامهریزی هاب و با در نظرگیری عوامل نامعینی (قیمت الکتریسیته و توان توربین بادی) ارائه نموده است. سیستم جذب و ذخیرهسازی کربن و نیز برنامه پاسخگویی بار، بهطور ویژه برنامه زمان استفاده مورد بررسی قرار گرفته است. فناوری جذب کربن افزون بر حل مسئله آلودگی واحدهای تولیدی از یکسو، درآمد قابل توجه را نیز برای سیستمهای قدرت از سویی دیگر به ارمغان میآورد. همچنین برنامههای پاسخگویی بار به بهبود پروفیل بار و کاهش هزینهها و آلودگی هاب، افزایش قابلیت اطمینان و کیفیت توان کمک شایانی مینمایند. هاب پیشنهادی در برگیرنده ادوات تولیدی تجدیدپذیر و تجدیدناپذیر، تبدیلی و ذخیرهکنندههای گوناگون است، همچنین برنامهریزیهایی مانند نوع قطعی و مقاوم در نظر گرفته شده است. هاب مفروض در قسمت ورودی و خروجی از حاملهای گوناگون انرژی شامل الکتریسیته، حرارت، سرما، گاز طبیعی و آب پشتیبانی میکند. مسئله بهصورت یک برنامهریزی خطی عدد صحیح مدل شده و بهوسیله سالور سیپلکس در نرمافزار گمز حل گردیده است. در ادامه، از روش اپسیلون و تکنیک رضایتبخشی فازی جهت انتخاب راهحل بهینه استفاده شده است. نتایج نهایی نشان میدهد که هزینه و آلودگی کلی در نمونه مقاوم بهترتیب بهاندازه 9/1 درصد و 3/12 درصد بیشتر از نمونه قطعی است، همچنین برنامه پاسخگویی بار و فناوری جذب کربن تأثیر چشمگیری بر روی تابعهای هدف دارند. همچنین منحنی بار مسطح گردیده و سود خوبی با استفاده از فناوری جذب کربن برای هاب پیشنهادی بهدست آمده است.
پژوهشی
مهندسی قدرت
میثم سعیدی راد؛ اسمعیل رک رک؛ محمود جورابیان
دوره 14، شماره 54 ، شهریور 1402، صفحه 59-74
چکیده
مدیریت صحیح انرژی الکتریکی در شبکه توزیع برق از اصلیترین موضوعهای بهرهبرداری شبکه بهشمار میآید که تأثیر بالای کاهش هزینههای بهرهبرداری، کاهش تلفات شبکه، افزایش کیفیت بهروزرسانی، افزایش رضایت مشترکین و ... میتواند داشته باشد. دسترسی به این اهداف زمانی امکانپذیر است که ارکان شبکه توزیع در هماهنگی و آگاهی از ...
بیشتر
مدیریت صحیح انرژی الکتریکی در شبکه توزیع برق از اصلیترین موضوعهای بهرهبرداری شبکه بهشمار میآید که تأثیر بالای کاهش هزینههای بهرهبرداری، کاهش تلفات شبکه، افزایش کیفیت بهروزرسانی، افزایش رضایت مشترکین و ... میتواند داشته باشد. دسترسی به این اهداف زمانی امکانپذیر است که ارکان شبکه توزیع در هماهنگی و آگاهی از یکدیگر عمل نمایند. در این مقاله این آگاهی میان مشترکین خانگی، پارکینگهای شارژ خودرو و شرکت بهرهبرداری شبکه در نظر گرفته شده است و مزایای آن مورد بررسی قرار داده شده است. یک مدل دو مرحلهای از مدیریت انرژی در شبکه توزیع ارائه شده است که مرحله اول آن مربوط به مدیریت انرژی منازل در شرایط حضور یا غیاب برنامه پاسخگویی بار با در نظرگیری سلیقههای شخصی مشترکین انجام میشود تا نتایج به دنیای واقعی نزدیک باشد. سپس بر اساس اطلاعات ارسالی از این مشترکین و تعیین پروفیل بار مسکونی شبکه، بهرهبرداران پارکینگ شارژ خودروی برقی با توجه به محدودیت خود اقدام به مدیریت خودروی برقی میکند تا هم هزینههای شارژ و هم پارامترهای بهرهبرداری شبکه بهبود یابد. برخلاف روشهای سنتی شارژ، در این روش نیازی به شارژ کامل باتری خودروها نبوده و صرفاً حد نهایی سطح شارژ باتریها برحسب انرژی موردنیاز برای سفرهای آتی رانندگان تعیین خواهد شد و با استفاده از نرخ شارژ گسسته عملیات شارژ صورت خواهد گرفت. نتایج حاصل از بررسی موردهای مطالعاتی مختلف اعمالشده بر یک شبکه توزیع 37 باس نشان میدهد که روش پیشنهادی توانمندی بالایی در تأمین رضایت مشترکین، بهبود پارامترهای بهرهبرداری شبکه و کاهش هزینههای شارژ و تأمین نیاز رانندگان خودرو خواهد داشت. این روش میتواند زمینهساز گسترش سطح نفوذ خودروهای در شبکههای توزیع شود و از مزایای برنامه پاسخگویی بار و شارژ هوشمند نهایت بهرهوری را ببرد.
پژوهشی
مهندسی قدرت
روح اله بلبل نیا؛ کریم عباس زاده
دوره 14، شماره 54 ، شهریور 1402، صفحه 75-90
چکیده
با توجه به افزایش استفاده از انرژی باد و تاثیر قابل توجه آن بر شبکه قدرت، تحمل خطا در توربین بادی برای افزایش قابلیت اطمینان و سطح در دسترس بودن آن ضروری است. در این مقاله، یک روش جدید تحمل خطای کلید باز چندگانه برای مبدل AC-DC ششفاز، بهعنوان آسیبپذیرترین قسمت سیستم توربین بادی ارایه شده است. روش پیشنهادی تحمل خطا از حالت افزونگی ...
بیشتر
با توجه به افزایش استفاده از انرژی باد و تاثیر قابل توجه آن بر شبکه قدرت، تحمل خطا در توربین بادی برای افزایش قابلیت اطمینان و سطح در دسترس بودن آن ضروری است. در این مقاله، یک روش جدید تحمل خطای کلید باز چندگانه برای مبدل AC-DC ششفاز، بهعنوان آسیبپذیرترین قسمت سیستم توربین بادی ارایه شده است. روش پیشنهادی تحمل خطا از حالت افزونگی بردارهای فضایی مبدل ششفاز در مدولاسیون پهنای پالس بردار فضایی (SVPWM) استفاده نموده است و با تغییر سیگنالهای کلیدزنی در ناحیههای خطادار، بردار فضایی دیگری را جایگزین بردار فضایی مطلوب نموده تا از ایجاد بردار فضایی نامطلوب براثر خطا کلید باز جلوگیری شود. مزیت اصلی روش پیشنهادی این است که بدون افزودن پایه، کلید یا تریاک (TRIAC)، به مدار مبدل و همچنین بدون نیاز به محاسبات پیچیده، خطاهای کلید باز مبدل را تحمل نموده و مقدار اضافه جریان و مقدار اعوجاج هارمونیک کل (THD) ناشی از این خطاها را در فازهای سالم و خطادار کاهش داده است. در نهایت روش پیشنهادی تحمل خطا با شبیهسازی در محیط سیمولینک نرمافزار متلب ارزیابی شده و نتایج حاصل از این شبیهسازی جهت تایید اثر بخشی آن ارائه شده است.
پژوهشی
مهندسی قدرت
محمدهادی کریمی؛ مهدی احسان؛ فرامرز فقیهی
دوره 14، شماره 54 ، شهریور 1402، صفحه 91-108
چکیده
قابلیت اطمینان سیستم انتقال یک موضوع مهم در مسئله برنامهریزی توسعه شبکه انتقال(TNEP) است. اکثر مقالات و تحقیقات در مورد TNEP از معیار امنیت N-1 برای فرمولبندی قابلیت اطمینان سیستم انتقال استفاده میکنند، در حالی که تعداد کمی از آنها شاخص بارزدایی (LS) برای برآورده کردن قابلیت اطمینان مورد نیاز مصرفکنندگان را در نظر گرفتهاند. بنابراین، ...
بیشتر
قابلیت اطمینان سیستم انتقال یک موضوع مهم در مسئله برنامهریزی توسعه شبکه انتقال(TNEP) است. اکثر مقالات و تحقیقات در مورد TNEP از معیار امنیت N-1 برای فرمولبندی قابلیت اطمینان سیستم انتقال استفاده میکنند، در حالی که تعداد کمی از آنها شاخص بارزدایی (LS) برای برآورده کردن قابلیت اطمینان مورد نیاز مصرفکنندگان را در نظر گرفتهاند. بنابراین، یک ارزیابی اقتصادی برای روشن شدن اینکه کدام یک از این معیارهای قابلیت اطمینان برای مطالعات برنامهریزی توسعه انتقال مناسبتر است، ضروری است. در این مقاله سعی شده است این شاخص های قابلیت اطمینان با یکدیگر مقایسه شده و نشان داده شود که کدام یک از آنها برای برنامهریزی توسعه یک سیستم انتقال اقتصادیتر هستند. هدف این است که بین هزینههای توسعه خطوط انتقال و پستها، تلفات شبکه و قابلیت اطمینان سیستم با در نظر گرفتن هزینههای نگهداری و تعمیر و همچنین هزینه جایگزینی خطوط فرسوده، مصالحه ایجاد شود. برای فرمولبندی قابلیت اطمینان شبکه، ابتدا معیار امنیت قطعی N-1 به کار گرفته شده و نتایج مورد بحث قرار گرفته است، سپس معیار N-1 با شاخص قابلیت اطمینان احتمالی بارزدایی در فرمول TNEP جایگزین شد و نتایج با نتایج مدل اول مقایسه شده است. هر دو مدل TNEP روی شبکه 6 باس معروف Garver و سیستم تست 24 باس IEEE RTS تست شده اند.
پژوهشی
مهندسی مخابرات
مسعود خزاعی فدافن؛ ناصر مهرشاد؛ سید محمد رضوی
دوره 14، شماره 54 ، شهریور 1402، صفحه 109-120
چکیده
در این مطالعه، الگوریتمی موثر و کارآمد برای تشخیص نقشه برجستگی تصویر بر اساس مدلسازی پاسخ سریع سیستم بینایی انسان به تغییرات شدت روشنائی، بافت و رنگ ارائه شده است. برخی موارد مانند الهام گرفتن از عملکرد سیستم بینایی انسان، عدم نیاز به آموزش، کاهش تعداد رنگ، کاهش کانالهای رنگی و استفاده صحیح از حداقل اطلاعات بافت در االگوریتم ...
بیشتر
در این مطالعه، الگوریتمی موثر و کارآمد برای تشخیص نقشه برجستگی تصویر بر اساس مدلسازی پاسخ سریع سیستم بینایی انسان به تغییرات شدت روشنائی، بافت و رنگ ارائه شده است. برخی موارد مانند الهام گرفتن از عملکرد سیستم بینایی انسان، عدم نیاز به آموزش، کاهش تعداد رنگ، کاهش کانالهای رنگی و استفاده صحیح از حداقل اطلاعات بافت در االگوریتم باعث افزایش کارایی آن شده است. در روش پیشنهادی در مرحله اول، با توجه به حساسیت سیستم بینایی انسان به سیگنالهای با کنتراست بالاتر، فقط کانال با کنتراست بالاتر برای استخراج نقشه برجستگی رنگ استفاده و سپس با استفاده از مولفه شدت روشنایی در فضای رنگ Lab و با استفاده از مدل محاسباتی سلول ساده کورتکس بینایی نقشه برجستگی شدت روشنائی و نقشه برجستگی بافت استخراج میشوند. در نهایت، با ترکیب نقشههای برجستگی رنگ، شدت روشنائی و بافت، نقشه برجستگی بهدست میآید. روش پیشنهادی و روشهای موجود برروی پایگاه دادههای MSRA10K و ECSSD آزمایش شده است. نتایج پیادهسازیها نشان میدهد که الگوریتم ترکیبی پیشنهادی برای تشخیص نقشه برجستگی با استفاده از ویژگیهای رنگ و بافت غالب، در پایگاه داده ECSSD به ترتیب دارای میانگین خطای مطلق، امتیاز معیار F و سطح زیر منحنی ROC ، 173/0 ، 789/0 و 891/0 و در پایگاه داده MSRA10K به ترتیب 178/0، 790/0 و 919/0 است که در مقایسه با سایر مدلها بیانگر عملکرد بهتر روش پیشنهادی نسبت به سایر روشها است.
پژوهشی
مهندسی مخابرات
هومن مریدویسی؛ فربد رزازی؛ محمدعلی پورمینا؛ مسعود دوستی
دوره 14، شماره 54 ، شهریور 1402، صفحه 121-134
چکیده
الگوریتم ردیابی یادگیری تشخیص (TLD) سنتی، نسبت به چالشهایی همچون تغییرات روشنایی، کلاترها و نرخ قاب پایین بسیار حساس بوده و باعث خطا در ردیابی هدف میگردد. در راستای غلبه بر این مشکلات و بهبود مقاومت الگوریتم، معماری الگوریتم ردیابی یادگیری تشخیص با ترکیب الگوریتم انتقال متوسط و الگوریتم یادگیری نیمه نظارتی همیادگیری، بهبود ...
بیشتر
الگوریتم ردیابی یادگیری تشخیص (TLD) سنتی، نسبت به چالشهایی همچون تغییرات روشنایی، کلاترها و نرخ قاب پایین بسیار حساس بوده و باعث خطا در ردیابی هدف میگردد. در راستای غلبه بر این مشکلات و بهبود مقاومت الگوریتم، معماری الگوریتم ردیابی یادگیری تشخیص با ترکیب الگوریتم انتقال متوسط و الگوریتم یادگیری نیمه نظارتی همیادگیری، بهبود داده شده است. این ساختار در شرایط نرخ قاب پایین نتایج بهتری را نتیجه میدهد و مقاومت و دقت الگوریتم را نسبت به الگوریتم سنتی ردیابی یادگیری تشخیص افزایش میدهد. زیرا الگوریتم ردیابی انتقال متوسط نسبت به چرخش، موانع جزئی، تغییرات اندازه مقاوم بوده و به سادگی اجرا شده و به محاسبات کمی نیاز دارد. از طرف دیگر الگوریتم یادگیری نیمهنظارتی همیادگیری با دو طبقه بند مستقل میتواند تغییرات ویژگیهای هدف را به خوبی آموزش ببیند. بنابراین، ساختار توسعه داده شده میتواند مشکل گم کردن هدف را در شرایط وجود همزمان نرخ قاب پایین و چالشهای دیگر حل نماید. نهایتا، ارزیابی مقایسهای روش پیشنهادی با الگوریتمهای معروف ردیابی بر روی سناریوهای مختلف از پایگاه داده مشهور TB-100، حاکی از عملکرد برتر روش پیشنهادی در مقایسه با سایر روشها از لحاظ مقاومت و پایداری است. نهایتا ساختار پیشنهادی بر اساس معماری ردیابی یادگیری تشخیص در ویدیوهایی با چالشهای مختلف ذکر شده بهطور متوسط حدود 33 درصد نتایج را نسبت به الگوریتم سنتی ردیابی یادگیری تشخیص بهبود خواهد بخشید.
پژوهشی
مهندسی مخابرات
محمدرضا سپهری؛ محمدامین هنرور
دوره 14، شماره 54 ، شهریور 1402، صفحه 135-146
چکیده
در این مقاله بهبود الگوی تشعشعی و خواص چند بانده آنتن فراکتال ذوزنقهای با لایههای خود مکمل، مورد بررسی قرار گرفته است. تغذیه آنتن توسط خط مایکرواستریپ و با دو زیر لایه، برای افزایش پهنای باند و بهبود پترن تشعشعی ایجاد شده است. طبقه بندی دو لایه مکمل باعث اثرات مثبت در فرکانس تشدید و بهبود پترن تشعشعی شده است. این آنتن بازدهی، پهنای ...
بیشتر
در این مقاله بهبود الگوی تشعشعی و خواص چند بانده آنتن فراکتال ذوزنقهای با لایههای خود مکمل، مورد بررسی قرار گرفته است. تغذیه آنتن توسط خط مایکرواستریپ و با دو زیر لایه، برای افزایش پهنای باند و بهبود پترن تشعشعی ایجاد شده است. طبقه بندی دو لایه مکمل باعث اثرات مثبت در فرکانس تشدید و بهبود پترن تشعشعی شده است. این آنتن بازدهی، پهنای باند و الگوی تشعشی مناسبی، در فرکانسهای تشدید طراحی شده ایجاد کرده است. شش فرکانس تشدید با افت برگشتی کمتر از 15 دسیبل (S11 کمتر از 15- دسیبل) در محدوده فرکانسی 5/0 تا 4 گیگاهرتز بهدست آمده است. نتایج حاصل از اندازهگیری صحت نتایج بهدست آمده از شبیهسازی را به وضوح تایید میکند.
پژوهشی
مهندسی الکترونیک
سید حسین کیهمایون؛ مهدی آمون
دوره 14، شماره 54 ، شهریور 1402، صفحه 147-157
چکیده
برای پیادهسازی شمارندههای فرکانس بالا از روشهای مبتنی بر تراشههای ASIC و یا مبتنی بر پردازندهها استفاده میشود. هر کدام از این روشها در قالب یک معماری پیادهسازی میشوند. با توجه به مزایا و معایب هر کدام از این روشها و معماری-ها و همچنین نوع کاربرد شمارنده، روش و معماری مناسب انتخاب میشود. در این مقاله، با استفاده از معماری ...
بیشتر
برای پیادهسازی شمارندههای فرکانس بالا از روشهای مبتنی بر تراشههای ASIC و یا مبتنی بر پردازندهها استفاده میشود. هر کدام از این روشها در قالب یک معماری پیادهسازی میشوند. با توجه به مزایا و معایب هر کدام از این روشها و معماری-ها و همچنین نوع کاربرد شمارنده، روش و معماری مناسب انتخاب میشود. در این مقاله، با استفاده از معماری کلاکهای دارای اختلاف فاز، شمارندهای با فرکانس GHz ۲ (تفکیکپذیری ps ۵۰۰) بر روی تراشهی ارزانقیمت XC6SLX9-2FTG256C از خانوادهی Spartan6 پیادهسازی شده است. از آنجا که منابع سختافزاری موجود در تراشهی یادشده برای پیادهسازی این طرح کافی نیست و همچنین تأخیرهای ذاتی منابع سختافزاری داخل تراشه در حد چند نانوثانیه است. دستیابی به دقت یادشده اهمیت زیادی دارد و معماری استفاده شده نیز باید بهینهسازی شود. برای دستیابی به دقت یادشده، لازم است شمارندههایی با فرکانس کلاک بالا، لرزش و کجی کم و بدون وابستگی به زمانهای نگهداشت و تنظیم، طراحی و پیادهسازی شوند. همچنین برای جبران کمبود منابع سختافزاری مورد نیاز جهت پیادهسازی مسیرهای روتینگ کلاک، از منابع سختافزاری جایگزین استفاده شده است.