مرکز منطقه ای اطلاع رسانی علوم و فناوریفصلنامه مهندسی برق و مهندسی کامپيوتر ايران1682374514320161221A New Method for Supply Reliability Assessment in Industrial Microgrids Considering Load Growth and Renewable Resources Uncertaintyروشی جدید در ارزيابي قابليت اطمينان عرضه در میکروگریدهای صنعتي با در نظر گيري رشد بار و عدم قطعيت منابع تجديدپذير167178faصادقرحیمی تاکامیرحمتاللههوشمندامینخدابخشیانسيدمصطفينصرتآبادي2017714Distributed Generation (DG) resources can effect a lot on the reliability parameters in industrial microgrids. So, reliability evaluation of industrial microgrids is presented in this paper using a proposed composite index in the presence of DG resources and demand response (DR). This procedure of the reliability assessment is based on sequential Monte Carlo method with respect to the time varying load model. In this paper, wind and photovoltaic generations those are useful renewable generations are used. Since, the output power of these DGs depends on wind speed and solar radiation that are stochastic variables, therefore a number of scenarios have been considered in order to determine the output power per hour for each of them. According to the large number of generated scenarios, scenario reduction method is used based on two conditions that consist of power generation of DGs and load. Here the new composite index represents changes in the SAIFI, SAIDI and EENS indices per each KW of installed DGs. With considering to industrial load growth in the microgrid, a ten-year period is studied and the scheduling is performed in both islanding and grid connected operational modes. The concept of DR is also used in the islanding operational mode. To demonstrate the effectiveness of the proposed method, the approach is applied on a standard IEEE RBTS BUS2 system in the presence of DG resources and the results in different conditions are achieved.وجود منابع تولید پراکنده در میکروگریدهای صنعتی، تأثیر زیادی در پارامترهای قابلیت اطمینان این شبکهها دارد. لذا در این مقاله، ارزیابی قابلیت اطمینان میکروگریدهای صنعتی با استفاده از یک شاخص ترکیبی پیشنهادی در حضور منابع تولید پراکنده و بار پاسخگو ارائه میگردد. این روش ارزیابی قابلیت اطمینان بر مبنای مونت کارلوی ترتیبی با توجه به بار زمانی موجود میباشد. در این مقاله از تولیدات تجدیدپذیر پرکاربرد نیروگاه بادی و مولد فتوولتائیک استفاده میشود. با توجه به آن که توان خروجی این نوع DGها به متغیرهای تصادفی سرعت باد و میزان تابش خورشید بستگی دارد لذا جهت تعیین میزان توان خروجی آنها در هر ساعت برای هر کدام از آنها تعدادی سناریو در نظر گرفته شده است. با توجه به تعداد زیاد سناریوهای ایجادشده از روش کاهش سناریو بر مبنای دو شرط مبتنی بر توان تولیدی آنها و میزان بارها استفاده میشود. همچنین شاخص ترکیبی جدید بیانگر میزان تغییرات شاخصهای SAIFI، SAIDI و EENS به ازای هر KW از DG نصب شده است. با توجه به رشد بارهای صنعتی در میکروگریدها، یک دوره مطالعه دهساله در دو حالت عملکرد جزیرهای و اتصال به شبکه برنامهریزی میشود. در حالت جزیرهای از مفهوم بار پاسخگو نیز استفاده میشود. برای نشاندادن کارایی الگوریتم پیشنهادی، این روش بر روی شبکه استاندارد 2IEEE-RBTS BUS در حضور منابع DG اعمال گردیده و نتایج در حالات مختلف بررسی گردید.http://ijece.org/fa/Article/Download/28189مرکز منطقه ای اطلاع رسانی علوم و فناوریفصلنامه مهندسی برق و مهندسی کامپيوتر ايران1682374514320161221Coordinated Framework for Reconfiguration and Direct Load Control to Meet the Challenges of Distribution Systems Operationچارچوب هماهنگ بازآرایی و کنترل مستقیم بار به منظور رفع چالشهای بهرهبرداری شبکههای توزیع توسعهنیافته179189faاحسانحسینیمحمدصادقسپاسیانحمیدرضاآراستهوحیدوحیدینسب2017714The basic approach of this paper is to improve the operational condition of distribution systems by the simultaneous utilization of system reconfiguration and direct load control programs. A Genetic Algorithm (GA) based algorithm is employed to find the optimal states of switches as well as the optimal incentives of the demand response programs. The concept of price elasticity of demand is utilized to illustrate the changes of electricity consumption pattern as a result of customers’ participation in Demand Response (DR). The objective function of the proposed model is network operation costs. In addition, voltage constraints, lines capacity limits and the related constraints of DR programs are considered in the optimization problem. Finally, the effectiveness of the proposed method in reducing operation costs is shown using the 33-bus distribution network. The simulation results show that the coordination of reconfiguration and DR can reduce the operation costs and load shedding requirements in addition to solving lines’ over loading problems.رویکرد اساسی این مقاله، بهبود شرایط بهرهبرداری از سیستمهای توزیع توسعهنیافته با بهرهگیری همزمان از بازآرایی شبکه و برنامههای کنترل مستقیم بار خواهد بود. برای یافتن همزمان وضعیت بهینه کلیدها و مقادیر تشویق بهینه در برنامه پاسخگویی بار، از الگوریتم ژنتیک به عنوان یکی از روشهای جستجوی تصادفی استفاده شده است. برای نشاندادن اثر بازگشت انرژی در برنامه پاسخگویی بار از ماتریس حساسیت قیمتی تقاضا (ماتریس کشش بار) استفاده شده است. هزینههای بهرهبرداری از شبکه به عنوان تابع هدف در نظر گرفته شدهاند. قیود ولتاژ، ظرفیت خطوط شبکه و برخی از قیدهای مربوط به برنامههای پاسخگویی بار نیز در ارزیابی تابع هدف در نظر گرفته شدهاند. در نهایت کارایی روش ارائهشده در کاهش هزینههای بهرهبرداری روی شبکه 33شینه نشان داده شده است. نتایج شبیهسازی نشان میدهند که استفاده همزمان از ابزارهای بازآرایی و پاسخگویی بار، علاوه بر حل مشکل اضافه بار خطوط شبکه، هزینههای بهرهبرداری از شبکه را به طور چشمگیری کاهش داده و نیاز به بارزدایی را به حداقل میرساند.http://ijece.org/fa/Article/Download/28190مرکز منطقه ای اطلاع رسانی علوم و فناوریفصلنامه مهندسی برق و مهندسی کامپيوتر ايران1682374514320161221Bidding Strategy of Virtual Power Plants in Energy and Ancillary Service Markets Considering Multiple Grid Supply Pointراهبرد پیشنهاددهی نیروگاه مجازی در بازار انرژی و خدمات جانبی رزرو چرخان و توان راکتیو با در نظر گرفتن چند نقطه اتصال190200faحسین نظامآبادیمهردادستایشنظر2017714In this paper the optimal bidding strategy of virtual power plant (VPP) in a joint market of energy and spinning reserve service, coupled with reactive power market is investigated. The proposed bidding strategy model is non-equilibrium based on security-constrained price-based unit commitment (SCPBUC), which considers the VPP supply-demand balancing and security constraints. The model is a non-convex mixed-integer nonlinear optimization problem with inter-temporal constraints. It is solved by mixed-integer nonlinear programming (MINLP), and the solution is a single optimal bidding profile for each of the energy, spinning reserve, and reactive power markets.در اين مقاله، مسئله پیشنهاددهی نیروگاه مجازی در بازار انرژی و همزمان رزرو چرخان و متوالی توان راکتیو بررسی شده است. بدین منظور مدلی غیر تعادلی بر اساس در مدار قرار دادن قیمت بنیان واحدها مقید به قیود امنیت (SCPBUC) که تعادل عرضه- تقاضا و امنیت داخلی نیروگاه مجازی را به حساب میآورد، ارائه شده است. با استفاده از مدل ارائهشده نیروگاه مجازی علاوه بر حضور در بازار انرژی برای بهرهبردار سیستم قدرت، خدمات رزرو چرخان و راکتیو را فراهم میآورد. مسئله پیشنهاددهی نیروگاه مجازی یک بهینهسازی غیر محدب غیر خطی آمیخته با عدد صحیح میباشد که با استفاده از برنامهریزی غیر خطی آمیخته با عدد صحیح (MINLP) حل شده است.http://ijece.org/fa/Article/Download/28191مرکز منطقه ای اطلاع رسانی علوم و فناوریفصلنامه مهندسی برق و مهندسی کامپيوتر ايران1682374514320161221Designing an Applicable MIMO DC-DC Converter with Multivariable Controller for SMES Systemطراحی کنترلکننده چندمتغیره برای یک مبدل جدید DC-DC چندورودی/ خروجی و کاربردی در سیستم SMES201209faمحمدرضاعليزاده پهلوانيسیاوشتقیپور بروجنی2017714In modern power systems, utilization of renewable energy sources makes some difficulties for the power grid. One of these problems is shortage of electrical power during conditions which renewable energy sources cannot generate electrical power. For example, during shading conditions, the output power of the PV array is negligible. Using SMES (Superconducting Magnetic Energy Storage) systems is one of the applicable solutions which has been proposed to solve mentioned problem. In SMES system, energy is stored at high power inductances and during critical conditions; this power can be delivered to the load. One of the important parts of SMES systems is Multi input - Multi Output (MIMO) DC-DC converter. In this paper, at first step, one topology has been designed for the MIMO DC-DC converter. This topology has remarkable advantages such as fewer electrical elements and better controllability than other topologies. In the second part of this paper, based on multivariable controller strategy, an efficient controller has been designed for the SMES system which can set the output voltages of DC-DC converter at predetermined values. The most important feature of proposed controller is its efficiency at different conditions which some of these conditions make serious problems for conventional controllers. Generally, the objective of this paper is designing one SMES systems with an appropriate controller, which can regulate the output voltages at different conditions.در سیستمهای قدرت امروزی، استفاده از منابع انرژی تجدیدپذیر، مشکلاتی برای بهرهبرداران شبکه قدرت به وجود آورده است که یکی از مهمترین این مشکلات عدم توانایی منابع انرژی تجدیدپذیر در تولید انرژی در کلیه شرایط است. به طور مثال، آرایههای خورشیدی در لحظاتی که روی آنها سایه افتاده یا در طول شب، نمیتوانند توان الکتریکی قابل ملاحظهای تولید کنند. استفاده از سیستمهای ذخیرهسازی انرژی الکتریکی در اندوکتانسهای قدرت (سیستم SMES) به عنوان یکی از راه حلهای این مشکل مطرح شده است. در این روش از اندوکتانسهای قدرت جهت ذخیرهسازی انرژی استفاده میشود که در مواقع نیاز این انرژی به شبکه تحویل داده میشود. در اين مقاله در بخش اول به معرفی یک ساختار کاربردی برای مبدلهای DC-DC سهورودی/ سهخروجی پرداخته شده که ساختار مذکور از نظر تعداد المانهای مورد نیاز و کنترلپذیری از وضعیت مناسبی جهت استفاده در سیستم SMES برخوردار است. در بخش دوم، یک کنترلکننده مناسب با بهرهگیری از روش کنترل چندمتغیره که یک روش کارآمد در کلیه وضعیتهای شبکه قدرت است، جهت کنترل کلیدهای موجود در مبدل طراحی شده است. ویژگی مهم کنترلکننده تنظیمکردن ولتاژ سه پایانه خروجی مبدل در کلیه شرایط شارژ و دشارژ اندوکتانسهای موجود در ورودیهای مبدل است. به طور کلی طراحی مبدل DC-DC جهت استفاده در سیستم SMES و طراحی کنترلکننده برای آن، از اهداف اصلی این پژوهش هستند. در نهايت کارايی مبدل پيشنهادی و روش کنترلی مطرحشده توسط شبيهسازی به اثبات رسيده استhttp://ijece.org/fa/Article/Download/28192مرکز منطقه ای اطلاع رسانی علوم و فناوریفصلنامه مهندسی برق و مهندسی کامپيوتر ايران1682374514320161221Design and Implementation of a New Adaptive Sliding Mode for Current Control in Islanding Mode Operationطراحی و ساخت کنترل مد لغزشی تطبیقی به منظور کنترل ولتاژ و جریان خروجی سیستمهای اینورتری متصل به یکدیگر در حالت جزیرهای210218faمحمدمهدیقنبریانمجید نیریپورامیرحسینرجایی2017714This paper proposes a new modified adaptive sliding mode controller in order to control the inverters of DGS in the voltage and current (power) control modes in a microgrid. An observer is used to estimate the uncertain parameters in controller design and considering these estimated values, the controller is adapted to new condition. In the power management strategy, one of inverter controls the voltage and the other inverter controls the load current and balances the active power. Due to delays in startup power electronic converter and sliding mode controller, the result of controller implementation with classical controllers does not meet the requirement and so, considering these delays with adaptive controller, the performance will be improved considerably and the reference signal will be tracked with lower steady state error in comparison with classical sliding mode controller. Moreover, this controller reduces the total harmonic distortion and improves the rms and peak value tracking. Implementation of system using DSP/TMS320F28335 as well as MATLAB simulation validates the performance of system in different conditions.در این مقاله از یک روش بهبودیافته کنترلگر مد لغزشی تطبیقی غیر مستقیم به منظور کنترل مبدلهای یک ریزشبکه در حالت جزیرهای استفاده شده است. به منظور کنترل این سیستم که شامل دو واحد تولید پراکنده همراه با مبدلهای مستقل مربوطه میباشد از یک رؤیتگر به منظور تخمین پارامترهای نامعلوم سیستم استفاده میشود. سپس با توجه به این مقادیر تخمین زده شده، کنترلگر با شرایط جدید سیستم تطابق داده میشود. در استراتژی کنترلی به کار گرفته شده، یکی از واحدها در حالت عملکرد تنظیم ولتاژ ریزشبکه قرار گرفته و واحد دیگر در حالت کنترل جریان مصرفی بار به منظور مدیریت توان دو مبدل استفاده میشود. در این روش پیشنهادی با تطبیقیکردن پارامترهای کنترل مد لغزشی، پاسخ عملکرد خروجی سیستم از جمله اعوجاج هارمونیکی کل، مقدار مؤثر و مقدار پیک در حالت کنترل ولتاژ بهبود پیدا میکند. نتایج حاصل از ساخت این مبدلهای قدرت با کنترلگر کلاسیک مد لغزشی به علت وجود تأخیر در مدارهای راهانداز الکترونیک قدرت و قسمتهای مختلف سیستم کنترل مد لغزشی بیانگر عدم عملکرد مطلوب و مناسب مبدل در دنبالکردن سیگنال مرجع شده که با تطبیقیکردن این کنترلگر، مشکل برطرف گردیده و سیگنال جریان مرجع به خوبی و با خطای حالت ماندگار کمتری نسبت به کنترل مد لغزشی کلاسیک دنبال میشود. شبیهسازی با استفاده از نرمافزار MATLAB و پیادهسازی سیستم کنترل مربوطه توسط ریزپردازنده 28335F320DSP/TMS بیانگر عملکرد مناسب این کنترلگر است.http://ijece.org/fa/Article/Download/28193مرکز منطقه ای اطلاع رسانی علوم و فناوریفصلنامه مهندسی برق و مهندسی کامپيوتر ايران1682374514320161221Temperature Management in 3D Network-on-Chips Using Simulated Annealing-Based Task Migrationکنترل دما در شبکههای روی تراشه سهبعدی با استفاده از مهاجرت وظیفه مبتنی بر الگوریتم تبرید تدریجی219226faمنیرهمحبی مقدمسیدحمیدمیرمحمدیمحمدحسینمنشئی2017714Combination of 3D stacking and network-on-chip (NoC), known as 3D NoC, has several advantages such as reduced propagation delay, chip area and interconnect, and power consumption, and bandwidth increase. Despite these advantages, 3D stacking causes the increased power density per chip area and subsequently increases the chip temperature. Temperature increase causes performance degradation and reliability reduction. Therefore, design of temperature management algorithms is essential for these systems. In this paper, we propose a task migration scheme for thermal management of 3D NoCs. The process of migration destinations for hot spots is an NP-complete problem which can be solved by using heuristic algorithms. To this end, we utilize a simulated annealing method in our algorithm. We consider migration overhead in addition to the temperature of the processing elements in migration destination selection process. Simulation results indicate up to 28 percentage peak temperature reduction, on average, for the benchmark that has the largest number of tasks. The proposed scheme has low migration overhead.ترکیب پشتهسازی سهبعدی و شبکه روی تراشه که با عنوان شبکه روی تراشه سهبعدی شناخته میشود، مزایای متعددی همانند کاهش تأخیر انتشار، کاهش مساحت تراشه و همچنین افزایش پهنای باند را به همراه دارد. علیرغم مزایای متعدد، پشتهسازی سهبعدی سبب افزایش چگالی توان در واحد سطح تراشه و متعاقب آن افزایش دمای تراشه میشود که این مسأله چالشهای جدیدی را ایجاد مینماید. افزایش دما، کاهش قابلیت اطمینان و تنزل کارایی را به دنبال خواهد داشت و در نتیجه طراحی الگوریتمهای مدیریت حرارتی برای این نوع سیستمها امری ضروری به نظر میرسد. در این مقاله برای این منظور یک الگوریتم مبتنی بر مهاجرت وظایف ارائه شده است. انتخاب مقصد مهاجرت برای وظایف روی هستههای داغ، یک مسأله NP-Complete است که میتوان آن را با روشهای ابتکاری حل کرد. برای این منظور در روش پیشنهادی از الگوریتم تبرید تدریجی بهره گرفتهایم. در تعیین مقصد مهاجرت، علاوه بر دمای هستهها، سربار ناشی از مهاجرت را نیز لحاظ کردهایم. نتایج ارزیابی حاکی از آن است که این روش میتواند تا 28 درصد، دمای بیشینه تراشه را برای محکی با بیشترین تعداد وظایف کاهش دهد، ضمن این که تأثیر آن بر روی کارایی اندک است.http://ijece.org/fa/Article/Download/28194مرکز منطقه ای اطلاع رسانی علوم و فناوریفصلنامه مهندسی برق و مهندسی کامپيوتر ايران1682374514320161221Determination of Private DG Energy Sourced Electricity Purchasing Price by DISCOs with Considering the Capacitor Placement and ENS Costsتعیین قیمت خرید برق از واحدهای تولید پراکنده خصوصی توسط شرکت توزیع با در نظر گرفتن فرایند خازنگذاری و لحاظ كردن هزینه خاموشی227235faبهنامرضايیمحمدصادققاضیزاده وحیدوحیدینسب2017714After the restructuring and privatization of the electricity industry, the main purpose of the DISCOs is to increase their income, according to the existing laws. The existence of private distributed generation (DG) units in the distribution network and the possibility to buy additional electricity of DG with a less price than the wholesale market, capacitor installation, payment of energy not supplied to customers, the cost of energy losses and voltage drop problem in the distribution network, has created opportunities and challenges for DISCOs that are looking for adopting a suitable strategy for higher profits. In this paper, as the first scenario, it is depicted that when there is no DG unit in the network the increasing in the DISCO’s income is achievable by optimal allocation of both fixed and switched capacitors. In the second scenario, this is done by determination of the maximum acceptable DG energy sourced electricity purchasing price with a known location, and in the third one, by determination of the purchase price from the DG while the locating has been done by the DISCO. Simulation studies are done on a 20kV 18-bus distribution network in Rasht city, and the results are presented at the end.با وقوع تجدید ساختار و افزایش خصوصیسازی در صنعت برق، هدف اصلی شرکتهای توزیع افزایش درآمد خود با توجه به قوانین موجود شد. حضور واحدهای تولید پراکنده (DG) خصوصی و امکان خرید برق مازاد آنها با قیمتی کمتر از قیمت خرید برق در بازار برق، امکان نصب خازن و بهرهگیری از مزایای آن و همچنین مواردی از جمله پرداخت هزینه خاموشی به مشترکین، هزینه تلفات انرژی و مشکل پروفیل ولتاژ در سطح شبکه توزیع، فرصتها و چالشهایی را برای شرکت توزیع ایجاد کرده که به دنبال آن باید در شرایط مختلف شبکه خود یک استراتژی مناسب اتخاذ کند. در سناریوی اول این مقاله در حالی که DG در شبکه توزیع نیست، افزایش درآمد شرکت توزیع با جایابی بهینه خازنهای ثابت و سوئیچشونده صورت میگیرد. در سناریوی دوم افزایش درآمد با تعیین بالاترین قیمت قابل قبول خرید برق از DG با مکان معلوم و در سناریوی سوم با تعیین قیمت خرید برق از DG که مکانیابی آن توسط شرکت توزیع انجام شده است، صورت میگیرد. مطالعات شبیهسازی بر روی یک شبکه توزیع kV 20 در شهر رشت با 18 شین صورت گرفته است.http://ijece.org/fa/Article/Download/28195مرکز منطقه ای اطلاع رسانی علوم و فناوریفصلنامه مهندسی برق و مهندسی کامپيوتر ايران1682374514320161221Optimal Operation of Energy Hub Using Model Predictive Controlبهرهبرداری بهینه هاب انرژی با استفاده از روش کنترل پیشبین مبتنی بر مدل236242faزهراهاشمیامینرمضانیمحسنپارسامقدم2017714Energy hub (EH) concept is widely proposed for integrating different types of energy infrastructures. EH physically consists of some storage systems and converters receiving energy from multiple sources immediately from its upper grids and provides energy services for ultimate consumers. In this paper a state space model for EH system is proposed. Due to the dynamic behavior loads and the price uncertainties, a Model Predictive Control approach is suggested for optimal performance. The proposed method is studied on a EH that consists of transformer, boiler, CHP, electrical and heat storages considering demand side management. Finally, the simulation results depicts to demonstrate the effectiveness of the proposed method for optimal operation of the EH.مفهوم سامانه هاب انرژی به عنوان مدلی برای مطالعه یکپارچه زیرساختهای مختلف انرژی مطرح میشود. هاب انرژی مجموعهای متشکل از مبدلها و ذخیرهکنندههاست که از یک سو حاملهای انرژی را از شبکه بالادست دریافت میکند و از سوی دیگر به تأمین تقاضای مصرفکنندگان انرژی میپردازند. در این مقاله مدلسازی فضای حالت برای این سامانه ارائه میشود، سپس برای بهرهبرداری این سامانه به علت داشتن ساختار دینامیکی و به لحاظ داشتن عدم قطعیت ناشی از پیشبینی پروفایل بار و قیمت، روش کنترل پیشبین مبتنی بر مدل ارائه میشود. روش ارائهشده بر روی هاب انرژی شامل ترانسفورماتور، بویلر، CHP و ذخیرهسازهای حرارتی و الکتریکی با در نظر گرفتن برنامه پاسخگویی بار اعمال میشود. نتایج به دست آمده، اثربخشی روش پیشنهادی را برای مسأله بهرهبرداری این سامانه نشان میدهد.http://ijece.org/fa/Article/Download/28196