دانلود پایان نامه بهینه سازی سیستم قدرت با شبیه ساز گذرای الکترومغناطیسی

1. مقدمه 2. شبیه سازی گذرای الکترومغناطیسی مبتنی بر بهینه سازی (OE-EMTS) 3. الگوریتم های بهینه سازی 4. رویکردهای نوین برای کاهش زمان شبیه سازی و بار محاسباتی 5. کاربرد روش های پیشنهادی در نمونه های مختلف طراحی سیستم قدرت 6. مشارکت، نتیجه گیری و جهت گیری های آینده

چکیده – این پایان نامه، روش های جدید استفاده از شبیه سازهای «گذرای الکترومغناطیسی» (EMT) برای بهینه سازی کارآمد کنترلرهای مبدل های الکترونیک قدرت در سیستم های قدرت دارای رفتار دینامیکی پیچیده را معرفی می کند. انگیزه این مقاله بخاطر چندین چالش مشاهده شده در طی فرآیند طراحی می باشد که شامل بار محاسباتی بالای شبیه سازی سیستم های کلیدزنی بزرگ، ماهیت تکرار شونده سیکل طراحی، تعداد زیاد متغیرهای لازم برای بهینه سازی و غیره، می باشند. این چالش ها در این پژوهش با ترکیب کردن یک شبیه ساز EMT با الگوریتم های بهینه سازی و با توسعه رویکردهای نوین برای کاهش کل زمان شبیه سازی، برطرف می شوند. دو روش غربالگری در این پایان نامه معرفی می شوند که می توانند پارامترهای غیرتاثیرگذار را شناسایی کنند بگونه ای که تعداد پارامترها جهت بهینه سازی را می توان کاهش داد و بنابراین بار محاسباتی فرآیند را نیز تقلیل نمود. علاوه بر آن، روش های پردازش چند الگوریتمی و موازی برای دستیابی به مزایای محاسباتی بیشتر با سریعتر کردن فرآیند طراحی، توسعه می یابند. در این پژوهش، مسیرهای جدید برای حل مسائل طراحی مبتنی بر شبیه سازی با تعداد زیاد پارامترها با تلفیق همه رویکردهای بالا، ایجاد می شوند. چندین مثال سیستم قدرت با استفاده از PSCAD/EMTDC، شبیه سازی می شوند و دقت و بازده روش های پیشنهادی، ارزیابی و تایید می شوند. نتایج، کاهش قابل توجه زمان در طراحی سیستم های بهینه بدون فدا شدن کیفیت و عملکرد بهینه را نشان می دهند.

This thesis introduces new methods for using electromagnetic transient (EMT) simulators to efficiently optimize controllers of the power electronic converters in power systems with complicated dynamic behavior. This work is motivated by several challenges that must be overcome during the design process, including high computational burden of simulating large switching systems, repetitive nature of the design cycle, the large number of variables that need to be handled, etc. These challenges are addressed in this research by combining an EMT simulator with optimization algorithms and by developing novel approaches to reduce the entire simulation time. Two screening methods are introduced in this thesis that can identify non-influential parameters so that the number of parameters to be optimized can be reduced, thus decreasing the computational burden of the process. Moreover, multi-algorithm and parallel processing techniques are developed to achieve additional computational benefits by making the design process faster. In this research, new pathways are created to solve simulation-based design problems with a large number of parameters by amalgamating all the above approaches. Several power system examples are simulated using PSCAD/EMTDC, and the accuracy and efficiency of the proposed methods are assessed and confirmed. The results show significant reductions in the time to design optimal systems without compromising the quality of the optimal performance.