دانلود مقالات برق

در حين فرآيند طراحي، ساخت، اجرا و عملكرد يك سازه، عدم قطعيتهاي بسياري وجود دارد. با اين حال مهندسين بايد طرحهاي خود را به گونه اي توسعه دهند كه اطمينان كافي در ضمن توجه به مسايل اقتصادي حاصل شود. آناليز اعتمادپذيري سازه ها يكي از معتبرترين راه حلها براي ارزيابي احتمالاتي رفتار سازه است. در اين روش مدلهاي احتمالاتي مناسبي به هر يك از متغيرهاي موجود در مساله نسبت داده مي شود و هدف از اين نوع آناليز كميت گذاري ايمني سازه است.
در اين مقاله روشهاي مختلف آناليز قابليت اعتماد سازه ها معرفي شده و مزايا و معايب هر يك برشمرده شده است. با توجه به اهميت سازه هاي خطوط در بخش انتقال پيشنهاد مي شود اعتمادپذيري برجهاي انتقال نيروي موجود در صنعت برق بررسي و ارزيابي شود.

افزايش روزافزون جمعيت و تغيير الگوي مصرف در جوامع امروزي از يك سو و حجم عظيم سرمايه گذاري لازم جهت احداث نيروگاهها از سوي ديگر، استفاده بهينه از منابع انرژي، بهره وري مطلوب و كاهش مصرف انرژي الكتريكي را در جوامع مختلف مورد توجه قرار داده است. در مقاله حاضر امكان استفاه از انرژي تجديدپذيري همچون باد براي ايجاد سرمايش در مدارس (با استفاده از بادگير) به عنوان يكي از راههاي كاهش مصرف انرژي الكتريكي مورد بررسي قرار گرفته است. براي بررسي ميزان تاثير بادگير در كاهش دماي هواي كلاسها، ابتدا با شبيه سازي انتقال حرارت توسط انتقال جرم رابطه اي براي محاسبه ضريب انتقال حرارت جابجايي هوا در داخل كلاسها بدست آمده است. سپس با استفاده از شبيه سازي كامپيوتري دماي هواي كلاسها در طي شبانه روز محاسبه شده و تاثير تعداد دانش آموزان، كيفيت و كميت تهويه در چگونگي تغيير دماي هواي كلاسها بررسي شده است.

استان گيلان، بدلايلي كه در پي خواهد آمد، هم از لحاظ وضعيت طبيعي و وجود جنگلها و درختان انبوه، و هم از نظر وضعيت اجتماعي و پراكندگي جمعيت، وضعيت ويژه اي دارد.
مطالعه حتي يك خط انتقال نمونه، نقش مسيريابي اوليه را به عنوان پايه و اساس طراحي خط، به خوبي مشخص مي سازد.
صرف زمان و هزينه بيشتر، در مرحله مسيريابي خط، و استفاده از تجربيات كارشناسان بومي در كنار عوامل مهندس مشاور، از وارد آمدن خسارات جبران ناپذير بر محيط زيست طبيعي منطقه از يكطرف، و تحميل هزينه هاي گزاف ناشي از عمليات اضافي، تاخير در بهره برداري، و پرداخت حقوق ارتفاقي از طرف ديگر، جلوگيري خواهد كرد.

دكلهاي انتقال نيرو، سازه هاي فضايي پيچيده اي هستند كه آناليز، طراحي و ترسيم نقشه هاي آنها بدون استفاده از كامپيوتر بسيار دشوار و وقت گير بوده و داراي دقت كمي خواهد بود. بدين منظور نرم افزارهاي مهندسي متعددي وجود دارند كه مهندس محاسب عمران به كمك آنها قادر است تا آناليز و طراحي دكلهاي انتقال نيرو را به سهولت و در زمان كمتر و با دقت بالايي به انجام رساند. در مرحله بعدي، نقشه هاي كارخانه اي و كارگاهي دكلها توسط يك نقشه كش ماهر و زير نظر مهندس عمران و به كمك اطلاعاتي كه به وي داده مي شود، تهيه مي گردد.
دكلهاي انتقال نيرو داراي تعداد زيادي المان مي باشند كه توسط پيچ يا جوش به هم متصل شده اند. در نقشه هاي كارخانه اي، هر عضو به طور مجزا ترسيم شده و در آن، ابعاد عضو، اندازه و محل سوراخها و ابعاد برش كاري ها مشخص مي شوند. در نقشه هاي كارگاهي نيز دكل به بخشهاي مختلفي تقسيم شده و نحوه سر هم بندي اعضا به هم و چگونگي اتصالات نمايش داده مي شود. هر گونه عدم دقت در ترسيم اين نقشه ها، باعث بروز مشكلات فراواني به هنگام اجرا و نصب دكل خواهد گرديد. يك مهندس عمران، جهت بارگذاري، آناليز و طراحي دكلهاي انتقال نيرو، به نرم افزارهاي متعددي دسترسي دارد. اما نمونه نرم افزاري كه قادر باشد تا نقشه هاي اجرايي دكلها را تهيه كند، در بازار ايران موجود نبوده و پروژه مشابهي نيز در مراكز تحقيقاتي داخل كشور، در حال انجام نمي باشد. با تهيه يك رم افزار جامع كه توانايي تهيه نقشه هاي اجرايي دكل را داشته باشد، مي توان اين مرحله دشوار و وقت گير را با دقت و اطمينان كافي و صرف وقت و هزينه كم به انجام رسانيد. بدين منظور نرم افزار TED كه مخفف كلمات Tower Erection Drawing مي باشد، در گروه سازه پژوهشكده انتقال و توزيع نيرو و با همكاري گروه كامپيوتر پژوهشكده كنترل و مديريت شبكه در پژوهشگاه نيرو تهيه شده است.

كراس آرمها كه وظيفه تحمل وزن كابل را در خطوط انتقال و توزيع برق بر عهده دارند معمولا از پروفيلهاي چوبي يا فلزي ساخته مي شوند. استفاده از كامپوزيتها در ساخت كراس آرمها باعث افزايش استحكام و سفتي، كاهش وزن، افزايش مقاومت در برابر خوردگي، عدم رسانايي و افزايش عمر آنها مي شود. در مقاله حاضر به طراحي و تحليل كراس آرمهاي كامپوزيتي پرداخته شده است. بدين منظور پس از انتخاب مواد و محاسبه خواص مكانيكي كراس آرم به صورت پروفيلهايي از قبيل قوطي مربعي، قوطي مستطيلي، لوله اي و نبشي در نرم افزار ANSYS 5.4 و به روش اجزاي محدود مدل گرديد. مدلها با اعمال بارگذاري و شرايط مرزي از لحاظ استاتيكي و فركانسهاي طبيعي مورد تحليل قرار گرفت. به منظور بهينه سازي خواص مكانيكي تحليلها بر روي هر مدل با چندين لايه چيني متفاوت صورت كرفته است. در ميان مدلهاي ذكر شده بهترين مدل، مدل قوطي مستطيلي با لايه چيني [O₂/90/O₂] بدست آمده است.

در اين مقاله اضافه ولتاژهاي داخلي در خطوط انتقال قدرت جريان مستقيم ولتاژ بالا(HVDC) ، كه بر اثر عملكرد متقابل مبدل هاي قدرت استاتيكي با خط اتتقال و تجهيزات پايانه رخ مي دهند، مورد بحث قرار گرفته است. اين اضافه ولتاژها در واقع ناشي از خطاي آتش، خطاي كموتاسيون و هدايت ناخواسته والوهاي تريستوري، بلوكه شدن مبدل هاي اينورتري و راه اندازي ناهماهنگ وكنترل نشده مبدل هاي يكسوكننده و اينورتر بوده و به دو نوع  ACو DC تقسيم مي شوند. براي بررسي اين اضافه ولتاژها ابتدا حالت هاي مختلف خطا در هر حالت مورد مطالعه قرار گرفته و سپس با توجه به نوع عملكرد سيستم كنترلي مدار معادل ساده شده سيستم در حين خطا ارايه گرديده است. در ادامه با شبيه سازي يك سيستم نمونه HVDC با نرم افزارEMTDC/PSCAD ، تاثير پارامترهاي مختلف روي دامنه و شكل اضافه ولتاژها و همچنين امكان بوجود آمدن تشديد در زمان وقوع شرايط مربوط به اضافه ولتاژ نوع AC مورد بررسي قرار گرفته و مشخصات كلي آنها بدست آمده است.

انتخاب تعداد و محل استقرار پست هاي فوق توزيع در تغذيه سيستم هاي توزيع از اهميت خاص فني اقتصادي برخوردار است. در شرايط توسعه بار از طرفي تعدادي پست فوق توزيع وجود دارد كه احيانا ظرفيت پذيرش بخشي از بار آتي را دارند و يا افزايش ظرفيت آنها مي تواند راه حلي براي تامين نيازها باشد و از طرفي مصارف جديد ممكن است احداث پست هاي جديد را توجيه نمايد و يا تلفيقي از اين راه كارها در نظر گرفته شود. در اينصورت تعداد گزينه ها زياد مي شود. روش هاي مختلفي تا كنون جهت طراحي پستها در سيستم هاي فوق توزيع ارايه شده است. در اين مقاله پس از بررسي آنها الگوي Integer Progamming كه به طور همزمان اپتيمم سازي پست هاي فوق توزيع و تغذيه پست هاي توزيع را لحاظ مي كند براي اجراي برنامه انتخاب گرديد و با در نظر گرفتن پست هاي موجود و تطبيق آن در شرايط توسعه يك روش تلفيقي جهت اجراي برنامه به كار گرفته شده است. با مطالعه موردي در حوزه مصرف شهرستان ساري تا آخر سال 1385 ميزان حداكثر بار همزمان طبق پيش بيني نسبت به سال 1375 به دو برابر مي رسد. براي تامين نيازها در اين حوزه پس از اجراي مراحل برنامه در نهايت تعداد و محل استقرار پست هاي فوق توزيع به صورت بهينه در پنج سال آينده تعيين و جانمايي مي گردد.

از ميان مسايل مطرح در صنعت برق، انتقال انرژي الكتريكي سهم مهمي را به خود اختصاص داده است. در صورتيكه از خطوط انتقال با ولتاژ بالاتر استفاده شود مي توان تلفات اهمي انتقال خطوط را به حداقل رسانيد و در نتيجه مي توان انرژي الكتريكي را به نقاط دوردست انتقال داد و امكان مبادله انرژي را با كشورهاي همسايه فراهم نمود. با افزايش ولتاژ خطوط انتقال فواصل الكتريكي و از جمله ارتفاع برج افزايش مي يابد كه در نتيجه باعث افزايش فولاد مصرفي و وزن ساده مي گردد. استفاده از برجهاي مهاري جهت صرفه جويي در ميزان مصالح مصرفي و كاهش وزن سازه راه حل مناسبي به نظر مي آيد از ميان فرم هاي هندسي مناسب جهت خطوط انتقال با ولتاژ بالا فرم CRS پيشنهاد مي گردد. در اين تحقيق از سازه CRS جهت خطوط انتقال انرژي با ولتاژ 700 kV-AC بهره گرفته شده است. سپس توضيح مختصري در مورد نرم افزار ANSYS كه يك نرم افزار تحليلي بسيار قوي مي باشد به همراه المانهاي بكار رفته در مدلسازي سازه ارايه مي گردد و در ادامه با استفاده از قابليتهاي بهينه سازي نرم افزار مزبور نسبت به بهينه سازي و طراحي همزمان سازه CRS اقدام مي شود.

جايابي بهينه خازن در شبكه هاي انرژي الكتريكي، به منظور كاهش تلفات انرژي، كاهش تلفات در پيك مصرف، آزاد سازي ظرفيت تجهيزات نصب شده و بهبود پروفيل ولتاژ يكي از مسايل مهم و قديمي در بهره برداري موثر از شبكه هاي انرژي الكتريكي مي باشد. در اين مقاله الگوريتم جديدي براي جايابي همزمان خازن هاي ثابت و قابل كليدزني ارايه شده و براي جايابي در يك شبكه واقعي استفاده شده است. در اين الگوريتم با دريافت اطلاعات الكتريكي شبكه، اطلاعات اقتصادي و اطلاعات بار به صورت تعداد سطوح اختياري دريافت و با كدينگ جديد تعريف شده براي الگوريتم ژنتيك مقدار و محل بهينه خازن ها تعيين مي گردد. با استفاده از روش فوق در شبكه فوق توز يع برق منطقه اي مازندران مطالعات خازن گذاري انجام شده كه نتايج ارايه شده نشانگر موثر بودن روش پيشنهادي مي باشد.

ناپايداري ناشي از اشباع هسته نوعي ناپايداري است كه ممكن است در مبدلهاي HVDC رخ دهد. اين ناپايداري از تاثير متقابل بين ها رمونيك دوم و مولفه DC ولتاژ و جريان ها در سمت AC مبدل و مولفه اول فركانسي در سمت DC مبدل بوجود مي آيد و مي تواند بوسيله اشباع نامتعادل ترانسفورماتور مبدل تشديد شود. در اين مقاله يك روش تحليلي جهت بررسي ناپايداري ناشي از اشباع ترانسفورماتور در سيستم ها HVDC معرفي شده و با استفاده از آن يك شبكه نمونه CIGRE توسط نرم افزار PSCAD/EMTDC مورد شبيه سازي قرار گرفته است. نتايج شبيه سازي، ناپايداري سيستم را به ازاي نتايج بدست آمده از روش تحليلي تاييد مي كند.

در يك سيستم قدرت مفاهيم متعددي وجود دارند كه بر روي قابليت اطمينان سيستم توليد تاثير مي گذارند. اين مفاهيم شامل تقاضاي بار، مشخصات واحدهاي توليد، سيستم مجاور و استفاده از ذخيره هاي در دسترس آن و همچنين شگردهايي كه در حالت اضطراري براي مقابله با كمبود ظرفيت اتخاذ مي گردد، مي باشند. در اين مقاله هدف ما تعيين حساسيت شاخصهاي مختلف قابليت اطمينان نسبت به تغيير مشخصات سيستم مي باشد. مشخصاتي را كه برروي شاخصهاي قابليت اطمينان تاثير مي گذارند معرفي شده و سپس حساسيت شاخصهاي قابليت اطمينان نسبت به اين مشخصات براي سيستم تست IEEE محاسبه مي گردد. در انتها بمنظور نشان دادن تاثير روش حل مساله قابليت اطمينان در تعيين درجه حساسيت شاخصها از دو روش تحليلي و مونت - كارلو ترتيبي استفاده شده و نتايج عددي بدست آمده با يكديگر مقايسه گرديده اند.

هدف از اين مقاله طراحي پايدارساز سيستم قدرت براي نيروگاه بيستون كرمانشاه، متصل به شبكه سراسري ايران و ارزيابي تاثير آن بر روي نوسانات الكترومكانيكي مودهاي محلي، داخلي و بين ناحيه اي بر اساس مناسبترين روشهاي موجود، مي باشد. روش طراحي منتخب در اين مقاله بر اساس روش جبران فاز تابع تبديل ورودي اكسايتر - گشتاور الكتريكي و تحليل مكان ريشه ها در يك محدوده فركانسي، استوار است. با توجه به اينكه PSS بيستون، يك پايدارساز با دو ورودي توان - فركانس و ساختاري ويژه است، عملكرد آن در مقايسه با پايدارساز با ورودي توان - سرعت نيز مورد ارزيابي قرار گرفته است.

به مجموعه فعاليت هايي كه براي بازگرداندن شبكه به حالت عادي پس از وقوع خاموشي صورت مي گيرد، بازوصل سيستم قدرت مي گويند كه عبارت است از استقرار مجدد نيروگاهها و وصل دوباره خطوط انتقال و مصرف كننده ها. اين روند بايد در كمترين زمان ممكن و بدون ايجاد خطاي مجدد يا آسيب رساندن به تجهيزات انجام پذيرد.
يكي از قدمهاي اساسي در راستاي رسيدن به طرح بازوصل، تعيين توالي راه اندازي بهينه نيروگاهها مي باشد. در اين مقاله، روشي ابتكاري براي اين مهم بر اساس نسبت كل توليد واحد به زمان راه اندازي آن (^p/_t) ارايه شده است به نحوي كه در كمترين زمان ممكن، توليد انرژي در طول فرآيند بازوصل به ماكزيمم مقدار ممكن يا مورد نياز برسد. نتايج اجراي برنامه تهيه شده بر روي شبكه 39 شينه IEEE و شبكه جنوب شرق از شبكه سراسري ايران ارايه گرديده است.

در اين مقاله يك الگوريتم بسته براي متعادل سازي و تصحيح ضريب توان بار در سيستم سه فاز سه سيمه ارايه شده است. سوسپتانس هر فازSVC  بصورت تابعي از مولفه حقيقي و موهومي جريان خط محاسبه مي شود، مبناي محاسبات تصحيح ضريب توان و حذف توالي منفي جريان خط است. يك نمونه آزمايشگاهي جبران كننده از نوع TSC در 380v و با ظرفيت 5Kvar طراحي و ساخته شده است. كه در آن از روش جديدي در اندازه گيري توانهاي اكتيو و راكتيو، ضريب توان و ولتاژ استفاده شده است. اندازه گيري بر مبناي انتگرالگيري از سيگنال جريان در بازه مشخصي از سيگنال ولتاژ قرار دارد. در آخر شرح مختصري از بلوك دياگرام سيستم و پاسخ حالت گذرا و دايم نمونه آزمايشگاهي ارايه شده است.

در اين مقاله يك روش سريع ديناميكي براي محاسبهATC  ارايه شده است كه با در نظر گرفتن حدود پايداري ولتاژ و پايداري گذرا، حداكثر توان انتقالي بين دو باس و يا دو ناحيه محاسبه شده است. روش ارايه شده مي تواند براي رتبه بندي پيشامدها نيز بكار رود.
در اين مقاله از روش تقريب دترمينان ماتريس ژاكوبين براي تشخيص پايداري ولتاژ استفاده شده و با روشهاي ديگر مقايسه شده است. روش استفاده شده براي تشخيص پايداري گذرا، روش سريع POMP مي باشد كه بدنبال نقطه ماكزيمم انرژي پتانسيل مسير بعد از خطا مي گردد. اين روش بدليل عدم استفاده از روشهاي همگرايي، حتما به جواب رسيده و سرعت آن نيز بالا است.
با تركيب دو روش فوق و ارايه يك الگوريتم جديد، حداكثر توان انتقالي بين دو باس و يا دو ناحيه مشخص مي شود. ايده هاي ارايه شده در اين مقاله بر روي سيستمهاي 3، 7، Cigre) 10) (IEEE) 30 و 145 باس امتحان شده است.