مرکز منطقه ای اطلاع رسانی علوم و فناوریفصلنامه مهندسی برق و مهندسی کامپيوتر ايران1682374511320131221Increment of Distributed Generation Penetration in Distribution Networks Using simultaneous Placement of Distributed Generation Resources and Energy Storage Systemsافزایش نفوذ منابع تولید پراکنده توسط جایابی همزمان منابع تولید پراکنده و سیستمهای ذخیرهساز انرژی در شبکههای توزیع5765faناصربیابانیدانشگاه بیرجندمریمرمضانیدانشگاه بیرجندحمیدفلقیدانشگاه بیرجند20151129In addition to the great benefits of distributed generation (DG) resources to power systems, there are some disadvantages. In spite of some benefits like decrease of received power from transmission grid, increment of DGs penetration can lead to voltage increase in distribution networks during off peak. Hence the recent efforts have been made to handle problems to increase the penetration of these resources. The use of energy storage systems (ESSs) is one of the ways to prevent defects may arise from use of DGs in power systems and can help to increase penetration of DGs in power systems. ESSs can save energy during off peak and deliver it to the network in peak hours; hence, these equipment can reduce power losses and prevent voltage deviation during off peak by increasing load due to ESS charging.
In this paper, first DG allocation and ESS placement are introduced then simultaneous placement of DG and ESS to reduce power losses in the distribution network are described. The proposed models are solved using genetic algorithm as optimization tool. The obtained results show that simultaneous placement could increase DG penetration compared to the separate allocation of these devices and proمنابع تولید پراکنده افزون بر مزایای بسیار زیادی که برای سیستم قدرت به همراه دارند، دارای معایبی نیز هستند. افزایش نفوذ این تجهیزات در سیستم قدرت، در کنار اثرات مطلوبی چون کاهش توان دریافتی از شبکه بالادست، میتواند به اضافه بار در زمانهای کمباری سیستم منجر شود. از این رو در مطالعات اخیر، تلاشهای فراوانی برای رفع موانع افزایش نفوذ این منابع صورت گرفته است. استفاده از سیستمهای ذخیرهساز انرژی یکی از روشهایی است که با جلوگیری از عیوب ممکن منابع تولید پراکنده، میتواند باعث افزایش نفوذ این منابع در سیستمهای قدرت شود. سیستمهای ذخیرهساز انرژی با ذخیرهسازی انرژی در ساعات کمباری و تحویل آن به شبکه در ساعات پیک، میتوانند افزون بر کاهش تلفات شبکه توزیع، نفوذ منابع تولید پراکنده را نیز افزایش دهند. در این مقاله پس از تشریح مسایل مکانیابی منابع تولید پراکنده و سیستمهای ذخیرهساز انرژی، جایابی همزمان منابع تولید پراکنده و سیستمهای ذخیرهساز انرژی با هدف کاهش تلفات شبکه توزیع ارائه شده است. نتایج به دست آمده با استفاده ازالگوریتم ژنتیک نشان میدهد مکانیابی همزمان منابع تولید پراکنده و سیستمهای ذخیرهساز انرژی نسبت به جایابی جداگانه آنها، میتواند نفوذ منابع تولید پراکنده را افزایش داده و تلفات شبکه توزیع را به مقدار بیشتری کاهش دهد.http://ijece.org/fa/Article/Download/28059مرکز منطقه ای اطلاع رسانی علوم و فناوریفصلنامه مهندسی برق و مهندسی کامپيوتر ايران1682374511320131221Modeling the Effects of Demand Response on Generation Expansion Planning in Restructured Power Systemsتأثير پاسخگويي بار بر توسعه توليد در محيط تجديد ساختار يافته6674faمهدیصمدیدانشگاه فردوسی مشهدمحمدحسینجاویدیدانشگاه فردوسی مشهدمحمدصادققاضیزادهدانشگاه صنعت آب و برق (شهيد عباسپور)20151129Demand response is becoming a promising subject in operation of restructured power systems. As a result, recently more attention is paid to demand response programs. Customers can contribute in operation of power systems by deployment demand response. The growth of customers’ participation in such programs may affect planning of power systems. Therefore, it seems necessary to consider the effects of demand response in planning approaches.
In this paper, the impact of demand responsiveness on decision making in generation expansion planning is modeled. Then, avoidance or deferment in installation of new generating units is comprehensively investigated and evaluated by introducing a new simple index. In addition, changes in investment cost and total cost paid by customers are investigated. The effects of demand responsiveness are studied from both the customers’ and generation companies (Gencos) points of view. The proposed model has been applied to modified IEEE 30-bus system and the results are discussed.امروزه برنامههاي پاسخگويي بار مورد توجه فراوانی قرار گرفتهاند. با گسترش اين برنامهها، مشتريان ميتوانند مشابه سمت توليد، در بهرهبرداري سيستم مشارکت کنند و بر اين اساس نياز به بازبيني مدلهاي برنامهريزي سيستم قدرت احساس ميشود. در اين مقاله به مدلسازي اثرات پاسخگويي بار بر برنامهريزي توسعه توليد پرداخته شده و تأثيرات، از دو ديدگاه مشتريان و شرکتهاي توليد بررسي شده است. مدل به کار رفته در اين مقاله منطبق با ساختار غير متمرکز بازارهاي برق کنوني ميباشد. در اين راستا تأثير پاسخگويي بار، بر تصميم به سرمايهگذاري در واحدهاي توليدي جديد مورد بررسي قرار گرفته و کاهش نياز به ظرفيتهاي جديد يا تعويق آن با ارائه يک شاخص جديد ارزيابي شده است. همچنين تغييرات در هزينه سرمايهگذاري در واحدهاي توليدي جديد و نيز تغييرات هزينههاي پرداختي توسط مشتريان، در نتيجه پاسخگويي بار، تجزيه و تحليل شده است. روش پيشنهادي روي شبکه 30 باسه استاندارد IEEE آزمايش شده و نتايج به دست آمده ارائه و تحليل شدهاند.http://ijece.org/fa/Article/Download/28060مرکز منطقه ای اطلاع رسانی علوم و فناوریفصلنامه مهندسی برق و مهندسی کامپيوتر ايران1682374511320131221Reliability Insurance Contract as a New Method for Reliability Adjustment in Electrical Distribution Networkتنظیم قابلیت اطمینان در شبکههای توزیع انرژی الکتریکی بر اساس قراردادهای بیمه قابلیت اطمینان7582faسیدمصطفیعابدیدانشگاه تربیت مدرسمحمودرضاحقیفامدانشگاه تربیت مدرس20151129Several regulation schemes such as Rate of Return (ROR) and Price Cap (PC) lack incentives for efficient investment. ROR lead to overinvestment and PC on the other hand lead to underinvestment. Regulator employs various forms of reward/penalty schemes (RPS) to cover inherent weaknesses in PC. Adding RPS allow utilities to make cost effective reliability improvements in response to changes in technology and costs but since this schemes result in consumers purchasing reliability and delivery as a single, optimal level of investment can’t be insured. To solve this problem, in the recent year, the Reliability Insurance Scheme (RIS) has been introduced which through it the reliability and delivery services are unbundled and so the efficient investment is insured.
In this paper, firstly, the investment structure under RIS is compared to that of traditional regulatory schemes and, according to this comparison; the advantages of RIS are illustrated. In the second step, under RIS, the effects of free-riding and investment delay on the investment dynamics are evaluated and finally the centralized method for alleviating these effects is proposed.روشهای پیشین تنظیم شبکههای توزیع انرژی الکتریکی مانند روش نرخ بازگشت، سرپوش قیمت، سرپوش قیمت به علاوه طرح پاداش و جریمه، انگیزه لازم برای سرمایهگذاری بهینه در شبکه را فراهم نمیکنند. به این معنا که روش نرخ بازگشت منجر به سرمایهگذاری بیشتر از حد مطلوب و روش سرپوش قیمت منجر به کاهش سرمایهگذاری در شبکه میگردد. روش طرح جریمه و پاداش به علاوه سرپوش قیمت نیز به علت ارائه قابلیت اطمینان و انرژی به صورت کالای واحد امکان توزیع بهینه سرمایه در شبکه را فراهم نمیکند. به منظور رفع معضل سرمایهگذاری بهینه، در سالهای اخیر روش بیمه به عنوان راهکاری جایگزین برای تنظیم شبکههای توزیع ارائه شده که امکان جداسازی خدمات قابلیت اطمینان از خدمات انرژی و در نتیجه توزیع بهینه سرمایه در شبکه را فراهم میکند.
این مقاله در گام نخست با مقایسه ساختار سرمایهگذاری در روش بیمه با ساختار سرمایهگذاری در روشهای پیشین تنظیم، مزایای این روش به نسبت روشهای قبل را بیان کرده و در گام دوم با بررسی تأثیرات منفی دو معضل سواری رایگان و تأخیر در سرمایهگذاری، لزوم و نحوه به کارگیری راهکاری متمرکز در کنار طرح بیمه را روشن میسازد.http://ijece.org/fa/Article/Download/28061مرکز منطقه ای اطلاع رسانی علوم و فناوریفصلنامه مهندسی برق و مهندسی کامپيوتر ايران1682374511320131221Determination of a New Model for Investigating Ultra-Saturation Phenomenon during the Enegization of the Loaded Three-Phase Power Transformer and Its Effect on Differential Protectionتعيين يک مدل جديد براي مطالعه پديده فوق اشباع در طول برقدار کردن ترانسفورماتور قدرت سهفاز باردار و تأثير آن بر حفاظت ديفرانسيل8390faبهرامنوشاددانشگاه شهید چمران اهوازمرتضیرزازدانشگاه شهید چمران اهوازسیدقدرتالهسیفالساداتدانشگاه شهید چمران اهواز20151129One of the mal-operation of the power transformer differential protection that may occur during the energization of a loaded power transformer is the ultra-saturation phenomenon. In this paper, a new model to study the ultra-saturation phenomenon during the energizaton of a loaded three-phase power transformer is presented and its effect on the differential protection of the power transformer is considered. For modeling of the ultra-saturation phenomenon, the nonlinear characteristic of the transformer core and the saturation effect of current transformers are considered. It is assumed that the load of the power transformer is a resistive and an inductive load. The mal-operation of the differential protection depends on a variety of factors the most important parameters of which are inception angle and residual flux. In this paper the parameters mentioned will study in different cases. In this paper, simulation is done by MATLAB program.یکی از عملکردهای ناخواسته حفاظت دیفرانسیل ترانسفورماتور در طی برقدار کردن ترانسفورماتور قدرت باردار رخ ميدهد كه به آن پدیده فوق اشباع ميگويند. در اين مقاله پديده فوق اشباع در طول برقدار کردن ترانسفورماتور قدرت سهفاز باردار بررسي شده و تأثير آن بر عملکرد ناخواسته حفاظت ديفرانسيل مطالعه ميشود. براي مدلکردن پديده فوق اشباع، غير خطي بودن شاخه مغناطیسشوندگی، اثر اشباع ترانسفورماتورهاي جریان و مختلطبودن بار در نظر گرفته ميشود. پيشامد عملکرد ناخواسته حفاظت ديفرانسيل در اثر پديده فوق اشباع به فاکتورهاي متنوعي بستگي دارد كه از مهمترين اين پارامترها ميتوان به شار باقيمانده و زاويه شروع هدايت اشاره كرد كه در اين مقاله به ازاي سناريوهاي مختلف بررسي ميشود. براي انجام مطالعات از نرمافزار MATLAB استفاده ميشود.http://ijece.org/fa/Article/Download/28062مرکز منطقه ای اطلاع رسانی علوم و فناوریفصلنامه مهندسی برق و مهندسی کامپيوتر ايران1682374511320131221Design and Application of Parallel Four-Leg Inverters Sharing Nonlinear and Unbalance Loadsطراحی کنترلکننده اینورترهای چهارساق موازی جهت تغذیه بارهای نامتعادل و غیر خطی9197faمجیدحسینپوردانشگاه تربیت مدرسمصطفیمحمدیاندانشگاه تربیت مدرسعلی یزدیان ورجانیدانشگاه تربیت مدرس20151129This paper investigates the performance of four-leg parallel inverters sharing unbalanced and nonlinear loads. An inner current and external voltage control loops are considered to control the parallel four-leg inverters. In this paper, a proportional controller for the current internal loop as well as a proportional-resonant one for the voltage external loop are considered to support the proper performance of the system. The proposed system is able to feed balanced, unbalanced, and nonlinear loads and provides an appropriate sinusoidal voltage waveform for loads by accurately sharing power between the parallel inverters. Simulation results verify the accurate and proper performance of the proposed system.در این مقاله عملکرد موازی اینورترهای سهفاز چهارساق در حضور بارهای نامتعادل و غیر خطی بررسی شده است. جهت کنترل اینورترهای موازی بایستی برای اینورتر دو حلقه کنترلی داخلی جریان و خارجی ولتاژ طراحی گردد. در این مقاله جهت حصول اطمینان از عملکرد مناسب سیستم پیشنهادی در حضور بارهای نامتعادل و غیر خطی، کنترلکننده تناسبی برای حلقه داخلی جریان و کنترلکننده تناسبی- رزونانسی برای حلقه خارجی ولتاژ پیشنهاد و طراحی شده است. سیستم پیشنهادی توانایی تغذیه بارهای متعادل، نامتعادل و غیر خطی را داشته و به همراه تقسیم توان دقیق بین اینورترهای موازی، ولتاژ سینوسی مناسبی را در دو سر بارها تأمین میکند. نتایج شبیهسازی عملکرد مناسب سیستم پیشنهادی را نشان میدهند.http://ijece.org/fa/Article/Download/28063مرکز منطقه ای اطلاع رسانی علوم و فناوریفصلنامه مهندسی برق و مهندسی کامپيوتر ايران1682374511320131221Modeling and Simulation of Electric Arc for SF6 Circuit Breaker Using MHD Equationsمدلسازی و شبیهسازی قوس الکتریکی در کلید گازی با استفاده از معادلات MHD98104faدیاکوعزیزیدانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران غربمحمدرضاعليزاده پهلوانيدانشگاه مالک اشتراحمد غلاميدانشگاه علم و صنعت ایران20151129In this paper, a dynamic arc model based on MHD (Magneto Hydro Dynamic) equations for a high voltage (HV) SF6 interrupter has been investigated and analyzed. Moreover, for simulating the insulating performance and interrupting characteristics of the SF6 interrupter, dynamic variation of the arc, such as arc moving in the presence of Lorentz force have been established, and the compressibility and viscosity of SF6 gas in the whole interrupting course has been taken into consideration. The mass-fraction equation is introduced to the model on the basis of traditional mass, momentum, and energy-balance equations. The distributions of temperature field, pressure field, and mass fraction in the arc chamber are calculated.یکی از مهمترین بخشهای هر شبکه الکتریکی، کلیدهای قطع و وصل جریان و ولتاژ هستند که بر اساس نوع کاربرد و ساختمان آنها به چند دسته اساسی تقسیم میشوند. یکی از انواع طبقهبندیها بر اساس ساختمان و ساختار عملکرد میباشد که بر این اساس کلیدهای گازی، خلأ، روغنی، هوا فشرده، هوا مغناطیسی و ... معرفی میشوند. در این میان کلیدهای گازی با توجه به قابلیت استفاده وسیع در سطوح ولتاژ بالا، به عنوان پرکاربردترین کلیدها شناخته میشوند و بر همین اساس، بررسی رفتار کلید در حالتهای مختلف از جمله بررسی قوس الکتریکی تشکیلشده بین الکترودها در لحظه قطع کنتاکتها از اهمیت خاصی برخوردار است. در این مقاله سعی شده بر اساس قوانین حاکم بر رفتار سیال در حوزه الکترومغناطیسی و معادلات MHD (مغناطیسی، هیدرودینامیکی) رفتار قوس الکتریکی به صورت دقیق مدلسازی و شبیهسازی شود. در ادامه پس از مدلنمودن قوس، تأثیر اعمال میدانهای مغناطیسی خارجی بر روی قوس و حرکت آن در محفظه کلید جهت خنکسازی و خفهنمودن قوس در حالت دوبعدی با استفاده از نرمافزار تحلیل فیزیک چندگانه COMSOL شبیهسازی شده است.http://ijece.org/fa/Article/Download/28064مرکز منطقه ای اطلاع رسانی علوم و فناوریفصلنامه مهندسی برق و مهندسی کامپيوتر ايران1682374511320131221Capacitor-Free CMOS Low-Dropout Regulator with a Fast Path Embedded into the Error Amplifierرگولاتور ولتاژ با افت کم CMOS بدون خازن بیرونی و با مسیر سریع جاسازیشده در تقویتکننده خطا105111faرسولفتحیپوردانشگاه گیلانعليرضاصابرکاريدانشگاه گیلان20151129In this paper, a CMOS output-capacitor-free low-dropout regulator (LDO) is presented in which a capacitor multiplier based on a current-mode amplifier is embedded into the error amplifier to enhance the dynamic specifications to load variations, pole splitting, and simultaneously power saving. The proposed LDO topology is designed and simulated in HSPICE in a 0.35 µm CMOS process to provide a 1.8 V output voltage with a 200 mV dropout for a wide range output current between 0-100 mA while its quiescent current is 22 µA. In order to have a fair conclusion, the article reveals a FOM-based comparison with other reported designs.در این مقاله یک رگولاتور ولتاژ با افت کم (LDO) بدون نیاز به خازن بیرونی ارائه شده که در آن به منظور صرفهجویی در مصرف توان، ایجاد مسیر سریع برای ارتقای عملکرد دینامیکی در برابر تغییرات گذرای بار و ایجاد فاصله بین قطبهای مدار یک ضربکننده خازنی بر پایه تقویتکننده جریان در داخل تقویتکننده خطا جاسازی شده است. رگولاتور LDO پیشنهادی در تکنولوژی µm 35/0 CMOS برای ایجاد ولتاژ خروجی V 8/1 به ازای افت ولتاژ mV 200 طراحی شده و قابلیت جریاندهی به محدوده وسیعی از بار بین 0 تا mA 100 را به ازای جریان خاموشی µA 22 دارد. برای انجام یک مقایسه منصفانه، تعدادی از LDOهای گزارششده قبلی نیز توسط HSPICE و با به کارگیری مقادیر گزارششده در خود مراجع شبیهسازی شدهاند. نتایج شبیهسازی و مقایسه بر پایه عدد شایستگی (FOM) نشاندهنده بهبود مشخصات LDO پیشنهادی است.http://ijece.org/fa/Article/Download/28065