پایان نامه جهت دریافت درجه کارشناسی ارشد مهندسی برق – قدرت

عنوان:ارزیابی قابلیت اطمینان تولید در سیستم های تجدیدساختار یافته صنعت برق به کمک نظریه بازی ها

تعداد صفحات : 117

چکیده

روند نوین برنامه ریزی بلندمدت توسعه تجهیزات تولید برق در محیط تجدیدساختار شده این صنعت با توجه به اهداف متفاوت سرمایه گذاران و بهره برداران در این مقاله مورد ارزیابی قرار گرفته است. در این روش شرکت های تولید توان (GenCo) با توجه به سرمایه اولیه خود و با منظور نمودن میزان فروش سالیانه برق و در نظر گرفتن میزان سود بازگشتی داخلی (IRR) در بازار رقابتی، اقدام به تصمیم گیری در قالب یک بازی پویا تا پایان افق برنامه ریزی تولید می نمایند. در این روش بهره بردار مستقل سیستم (ISO)، براساس سیاست های کلی خود، اقدام به ارائه مشوق ها به روش تصاعدی برای توسعه و حمایت از انرژی های نو و مخصوصا برق پاک (بادی) می نماید. جریمه ها و مشوق های تعیین شده از سمت مدیران صنعت برق و دولت ها، نظیر جریمه تأخیر در ساخت واحدهای نماینده تولید، جریمه های مربوط به میزان آلایندگی های تولیدی واحدها، مشوق های تعیین شده جهت بهره گیری از منابع تولید پراکنده و بهره گیری از قراردادهای بلندمدت واحدهای تولید بادی در نهایت سبب دستیابی به بهترین و کاربردی ترین استراتژی نصب واحدهای تولید سنتی و پراکنده در محیط رقابتی صنعت برق می گردد. با استفاده از ابزار ظرفیت معادل (Capacity Credit) نیروگاه های بادی در استراتژی اعلام شده میزان تولید پراکنده اضافه شده معادل نیروگاه های سنتی در توسعه تجهیزات تولید تعیین گشته و بهره بردار مستقل سیستم با استناد به ظرفیت نهایی محاسبه شده و با استفاده از شاخص هایی نظیر ENS و EIR بازار توسعه تولید را مورد پایش قرار می دهد. شبیه سازی مونت کارلو ابزاری است که در مراحل تعیین ظرفیت معادل و محاسبه میزان قابلیت اطمینان نهایی سیستم مورد استفاده قرار گرفته است. به کمک روش ارائه شده تعاملی مطلوب و بازار محور بین طیف مختلف سرمایه گذاران محیط رقابتی صنعت برق و بهره برداران سیستم پیرامون گسترش ظرفیت تولید فراهم می شود.

مقدمه

برنامه ریزی توسعه تولید به عنوان یکی از مهمترین مسائل مطرح در حوزه مطالعات سیستم قدرت، در شکل تاریخی و مبتنی بر انحصار خود به معنی تعیین و نوع زمان بهره برداری از نیروگاه های جدید در جهت تأمین بار پیش بینی شده سیستم با کمترین هزینه، همراه با حفظ سطح معینی از اطمینان پذیری در یک افق زمانی درازمدت بوده است. در این مسیر، برنامه ریزان با بهره گیری از روش های گوناگون پیش بینی و بهینه سازی، همواره می کوشیدند تا با فراهم آوردن منابع تولید نیروی جدید، از هزینه های سرمایه گذاری و بهره برداری از سیستم تا حد امکان بکاهند و میان این هزینه ها و اطمینان پذیری یکنواخت در کل سیستم موازنه برقرار کنند. بدیهی است که این صورت مسأله، مستلزم روند برنامه ریزی و بهره برداری یکپارچه و مجتمع در قلمرو انحصاری سیستم خواهد بود. بر همین اساس است که برنامه ریزی توسعه تولید به عنوان یک مسأله بهینه سازی بزرگ و غیرخطی در حوزه مطالعات سیستم قدرت به تدریج شکل می گیرد و گرداگرد خود مجموعه گسترده ای از مدل ها، روش ها، ایده ها و قیود را پدید می آورد.

طبیعت بلندمدت برنامه ریزی توسعه تولید، حضور و بروز پارامترهای مبهم و نامعلوم مربوط به آینده را در آن اجتناب ناپذیر می کند. بر همین اساس، مطالعات با روندی سریع به سمت افزودن بر دقت پیش بینی ها و ابداع روش های نوینی هدایت می شود که امکان انعطاف پذیری لازم را برای نتایج حاصل از روندهای برنامه ریزی فراهم آورد. با این وجود، ناباوری نسبت به آینده بر نگرانی تصمیم گیران می افزاید و آنان را وادار به تصمیم گیری های محتاطانه می کند.

نتیجه نهایی این برنامه ریزی های محافظه کارانه که بر ساختار انحصاری صنعت مبتنی است در کشورهای توسعه یافته و ثروتمند، فراهم آمدن صنعتی گران قیمت و بزرگ با برخورداری از افزونگی تولید است. اما صنعت برق در کشورهای در حال توسعه دارای وضعیتی کاملا متفاوت است. ناکارآمدی تولید، افزایش سرسام آور هزینه های سرمایه گذاری و بهره برداری که بر دولت ها تحمیل می شود و گهگاه از عهده آن بر نمی آیند و رشد سریع تقاضا برای انرژی، صنعت را در بسیاری از این کشورها در معرض فروپاشی قرار می دهد.

اما، فناوری همچنان در حال پیشرفت است. سال به سال، نیروگاه های بزرگتر با بازده بیشتر و هزینه کمتر وارد مدار می شوند و انگیزه های حفظ ساختار انحصاری را افزایش می دهند، چرا که ساخت نیروگاه های بزرگ نیازمند سرمایه های کلان است. گرچه در پایان این مسیر نیروگاه های بزرگ و پر بازده به راندمانی نزدیک به مقدار نظری بیشینه خود می رسند، اما فناوری در این مرز نمی ایستد. با طراحی و ساخت نیروگاه های گازی، یعنی موتورهای جتی که برای تولید برق اصلاح شده اند، روند پیشرفت فناوری شتاب می گیرد و با توسعه نیروگاه های سیکل ترکیبی، که تلف انرژی را نیز به انرژی مفید تبدیل می کنند، این روند به اوج می رسد. این نیروگاه ها علاوه بر بازده فوق العاده، از امتیازات دیگری نیز برخوردارند. آنها کوچکترند، نصب آنها ساده تر و سریع تر است، آلایندگی کمتری دارند و هزینه های سرمایه گذاری و تولید با آنها کمتر است. به این ترتیب دلایل محکم ساخت و بهره برداری از نیروگاه های بزرگ، یکی پس از دیگری از میان می روند. اکنون، ساختار انحصاری و قانونمند که در حمایت از مصرف کننده، عاملی اساسی به شمار می رفت، به تدریج کارکردی در تضاد با ایده نخستین خود پیدا می کند و به ابزاری در جهت حمایت از انحصارگران ناکارآمد تبدیل می شود. آرام آرام، ایده رقابت در صنعت متولد می شود.

دولت ها برای بهبود کارآمدی و افزایش بهره وری به فروش نیروگاه های تحت مالکیت خود اقدام می کنند. شرکت های یکپارچه عمودی، به چندپاره تقسیم می شوند. مقدمات قانونی و ترتیبات مالی و اقتصادی برای بهره برداری عادلانه از سیستم انتقال برای همه فراهم می شود و به تدریج بازارهایی برای خرید و فروش نیروی برق شکل می گیرند که مبنای کارکردی آنها قانون اقتصادی عرضه و تقاضا و نه معیارهای فنی است. با این وجود، مشکلات و مسائل جدید یکی پس از دیگری رخ می نمایند و پژوهشگران را به چالش می کشند. نیروی برق را نمی توان ذخیره کرد و باید آن را درست در لحظه تولید به مصرف رسانید. همین حقیقتی که به نظر ساده می رسد، باعث افزایش پیچیدگی در بازارهای برق می شود. ساختارهای گوناگونی برای بازار پیشنهاد می شود و همه می کوشند تا ثباتی که برای برنامه ریزی ضروری است در قیمت ها پدید آید، ولی رسیدن به این ثبات چندان ساده نیست. بهای انرژی الکتریکی، ساعت به ساعت و روز به روز شکلی که تصادفی به نظر می رسد، در حال تغییر است و تخصیص درست و عادلانه منابع تولید میان مشتریان به عنوان نخستین چالش مهم فراروی نهادهای مدیریت و قانون گذار صنعت، خودنمایی می کند. به تدریج و با افزایش تقاضای انرژی که ناشی از رشد اقتصادی است، افزونگی نخستین تولید نسبت به مصرف از بین می رود و آرام آرام چالش جدی تری مدیریت صنعت را نگران می کند: فراهم آوردن منابع تولید مورد نیاز برای تأمین درازمدت انرژی.

تعداد صفحه : 117

پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد مهندسی برق – الکترونیک

عنوان: مبدل آنالوگ به دیجیتال با ساختار FOLDING AND INTERPOLATING با سرعت بالا، قدرت تفکیک متوسط و توان مصرفی کم

تعداد صفحات : 177

چکیده:

این پروژه مبتنی بر طراحی یک مبدل آنالوگ به دیجیتال در ساختار Folding & Interpolating است که دارای قدرت تفکیک متوسط، سرعت نمونه برداری بالا و توان مصرفی کم است. این گزارش شامل 5 فصل است که شرح آن در زیر آمده است:

در فصل اول به معرفی مبدل های آنالوگ به دیجیتال پرداخته شده است و برخی کاربردهای این مبدل ها در سیستم های مختلف به اختصار شرح داده شده است. و در ادامه آن به شرح برخی مفاهیم و مشخصات مهم در مبدل های A/D پرداخته شده است.

در فصل دوم ساختارهای مختلف مبدل های A/D مورد بررسی قرار گرفته و معایب و مزایای آنها مطرح شده است. در فصل سوم ساختار اصلی طرح یعنی ساختار فولدینگ و درونیاب به طور کلی مورد بحث قرار گرفته است.

در فصل چهارم به طراحی سیستمی مبدل پرداخته شده است. در این فصل یک مدل ریاضی برای کل طرح ارائه شده است و با تحلیل عوامل غیر ایده آل در مدل ارائه شده به بررسی سیستمی کارایی مبدل پرداخته شده است. پارامتر SNDR در این فصل هدف قرار داده شده است. در این فصل از نرم افزار matlab جهت مدل سازی ریاضی استفاده شده است.

در فصل پنجم طراحی مداری مدنظر قرار گرفته است و به طراحی اجزاء مختلف سیستم پرداخته نشده است. و پس از طراحی و به دست آوردن پارامترهای سیستم شبیه سازی کلی انجام گرفته و در نهایت به مقایسه طرح با نمونه های مشابه پرداخته شده است. در این فصل از نرم افزار ADS جهت شبیه سازی مداری استفاده شده است و در فصل ششم نیز نتیجه گیری و پیشنهادات مطرح شده است.

مقدمه:

در دنیای امروز با گسترش روزافزون دنیای دیجیتال باید به دنبال پلی برای ایجاد ارتباط بین دنیای آنالوگ و دیجیتال باشیم. این پل از طریق مبدل های آنالوگ به دیجیتال ساخته می شود. تکنیک های بسیاری برای طراحی مبدل های آنالوگ به دیجیتال وجود دارند که هرکدام از این تکنیک ها دارای امتیازات و محدودیت هایی هستند. در اینجا به معرفی برخی از این تکنیک ها در طراحی مدارات مبدل آنالوگ به دیجیتال پرداخته شده است.

هرکدام از این تکنیک ها ملزومات مداری مربوط به خود را دارد. در بعضی از این تکنیک ها دقت بیشتر مورد نظر بوده و در بعضی دیگر سرعت و در بعضی مواقع هزینه و قیمت بیشترین نقش را دارد. ذکر این نکته ضروری است که قبل از طراحی یک مبدل آنالوگ به دیجیتال باید دانشی کلی در باب انواع تکنیک های موجود داشت، تا با توجه به مزایا و محدودیت های این تکنیک ها و همین طور خصوصیات مبدل آنالوگ به دیجیتال، روشی برگزیده شود که بالاترین بازدهی را داشته باشد. همچنین برای رسیدن به بالاترین کارایی می توان از ترکیب این روش ها نیز استفاده کرد.

فصل اول: معرفی مبدل های آنالوگ به دیجیتال

مبدل های آنالوگ به دیجیتال (ADC) و دیجیتال به آنالوگ (DAC) به منظور ایجاد ارتباط بین سیگنال های آنالوگ و پردازنده های سیگنال (DSP) نیاز هستند، این امر موجب می شود تا بتوان از امتیازات پردازش سیگنال دیجیتال استفاده کرد، زیرا که اکثر سیگنال های مورد استفاده آنالوگ هستند.

1-1) موارد استفاده از ADC های سرعت بالا

1-1-1) ویدئوهای دیجیتال و صفحه های نمایش LCD

عملکرد سیستم های مخابراتی و سرگرمی تا حد زیادی بر پایه پردازش سیگنال ها دیجیتال DSP بنا شده، این در حالی است که سیگنال های فیزیکی که لازم است در ورودی ها و خروجی های این سیستم ها مورد استفاده قرار بگیرند به صورت زمان پیوسته و آنالوگ هستند. از این رو لزوم استفاده از ADC در ورودی ها و همینطور DAC ها در خروجی این سیستم ها احساس می شود.

مدارات ADC در مقایسه با DAC برای رسیدن به سرعت و دقت بالاتر، معمولا توان بالاتر و مدارات پیچیده تر طلب می کند. از این رو ADC ها متناوبا موجب محدودیت در سیستم های پردازش سیگنال می شوند. از آنجایی که محدودیت تبدیل آنالوگ به دیجیتال موجب پایین آمدن کارایی کل سیستم می شود، الگوریتم ها و مدارهایی به صورت متناوب ارائه می شوند و یک زمینه تحقیقاتی بسیار مهم برای آینده قابل پیش بینی، ایجاد شده است.

سیستم های تلویزیون دیجیتال با تکیه بر استاندارد انتقال دیجیتال از یک الگوریتم قدرتمند فشرده سازی تصویر استفاده می کنند تا نرخ انتقال اطلاعات را کاهش دهند. مانند آنچه در شکل 1-1 آمده است، نیاز به یک مبدل آنالوگ به دیجیتال است تا سیگنال آنالوگی که از دوربین می آید را تبدیل کند. پس از پردازش دیجیتال و مدولاسیون، سیگنال به خروجی می رود تا ارسال شود. گیرنده سیگنال ورودی را دمدوله می کند و آن را دوباره به سیگنال آنالوگ تبدیل می کند تا آماده نمایش شود. یک قدرت تفکیک به منظور استفاده در تلویزیون های استاندارد لازم است، که این قدرت تفکیک برای تلویزیون های خاص مانند (HDTV) باید بالاتر و حداقل 10 باشد.

دیگر کاربرد مهم مبدل های آنالوگ به دیجیتال سرعت بالا، در سیستم های نمایشی LCD است. توجه اخیر در نمایش دهنده ها به LCD (کریستال مایع) ها است که جایگزین نمایش دهنده های CRT است. برخلافCRT ها، نمایش دهنده های LCD احتیاج به سیگنال های دیجیتال برای راه اندازی دارند. این در حالی است که برخی منابع ویدئو آنالوگ هستند. از این رو نیاز به یک مبدل آنالوگ به دیجیتال است تا سیگنال آنالوگ ویدئو را به پیکسل های دیجیتال تبدیل کند (شکل 1-2). با توجه به قدرت تفکیک و نرخ بازیابی سرعت تبدیل از ده ها MSPS تا چند صد MSPS تغییر می کند.

2-1-1) تجهیزات اندازه گیری دیجیتال

اسیلوسکوپ های نمونه بردار دیجیتال (DSO)، زمینه دیگری هستند که از مبدل های آنالوگ به دیجیتال سرعت بالا استفاده می شود. یک DSO شامل مدار حالت دهنده سیگنال، یک مبدل آنالوگ به دیجیتال با سرعت بالا، یک حافظه بافر و یک نمایش دهنده است. (شکل 1-3) بسیاری از DSO ها از یک مدار نمونه بردار سرعت بالا با دریچه زمانی کوچک استفاده می کنند تا بتوانند از ورودی های با پهنای باند بالا (در محدود GHz) نمونه برداری کنند. نرخ نمونه برداری ساعت این مدارات، نسبتا پایین و در حدود چندین MSPS است. این تکنیک فقط برای سیگنال های ورودی متناوب با پهنای باند باریک مناسب است. زمانی که لازم است سیگنال های طیف گسترده دیجیتال شوند، مبدل های آنالوگ به دیجیتال با نرخ ساعت بسیار بالا مورد نیاز است. سیگنال های نامتناوب و یا طیف گسترده با توجه به قانون نایکوئیست دیجیتال می شوند. که بیان کننده این است که نرخ نمونه برداری باید از دو برابر پهنای باند سیگنال ورودی بزرگتر باشد.

DSO های دیجیتال به یک تبدیل 8 بیتی نیاز دارند، زیرا که صفحه نمایش به این قدرت تفکیک محدود می شود. به هرحال، به عنوان تأکید بیشتر باید به این نکته اشاره کرد که با توجه به حافظه دیجیتال و آنالیز شکل موج نگه داشته شده، محدودیت قابلیت تفکیک نمایش دهنده بیشتر تعریف نمی شود. بنابراین DSO های جدیدتر از مبدل آنالوگ به دیجیتال 10 تا 12 بیتی استفاده می کنند و بیشتر به عنوان ثبت کننده شکل موج دیجیتال محسوب می شوند تا اسیلوسکوپ.

تعداد صفحه : 177

دانلود متن کامل پایان نامه مقطع ارشد مهندسی برق گرایش مخابرات-سیستم

با عنوان :شبیه‌سازی و تحلیل حمله‌ها بر روی بخش خانگی شبکه‌ی BPLC و ارائه ­ی پیشنهاد برای پیشگیری و کاهش اثرات آن

چکیده:

در این پایان‌نامه ابتدا نیازهای امنیتی یک شبکه‌ی انتقال قدرت که با فناوری انتقال داده‌ به صورت پهن‌باند به صورت یک شبکه‌ی منحصر به فرد در آمده بررسی شده است و سپس با مشخص کردن نقاط آسیب‌پذیر شبکه از دیدگاه فضای تبادل اطلاعات، شبیه‌سازی‌ حمله‌های مختلف با استفاده از مجموعه داده‌‌ی مناسب روی یک شبکه‌ی کوچک BPLC انجام پذیرفته است. با توجه به ساختار شبکه‌های هوشمند یک‌پارچه، نقاطی که دشمن می‌تواند از طریق آن به بخش مصرف خانگی نفوذ کند، گره‌های مربوط به قسمت‌های اندازه‌گیری یا همان کنتور‌های هوشمند می‌باشد که امروزه به طور معمول بر طبق توپولوژی ستاره‌ای یا ستاره‌ای گسترده و با فناوری BPLC پیاده‌سازی می‌شوند. کنتورهای هوشمندکار اندازه‌گیری انرژی مصرفی و میزان ترافیک جا به جا شده را در قسمت‌های مختلف این شبکه‌ بر عهده دارند. توپولوژی خاص بخش خانگی به همراه پروتکل‌های مربوطه در شبیه‌سازی‌های ما لحاظ گشته‌اند. در بخش اصلی شبیه‌سازی، چند سامانه‌ی تشخیص و مقابله با نفوذ، با استفاده از دو الگوریتم‌ سامانه‌ی ایمنی مصنوعی و همچنین یک الگوریتم دیگر بر اساس ماشین‌های بردار پشتیبان به فرآیند شبیه‌سازی حملات اضافه گشته‌اند که در انتها قدرت هر یک از این الگوریتم‌ها براساس میزان دقت در تشخیص و مقابله با نفوذ بررسی شده است. نتایج شبیه‌سازی نشان می‌دهد که روش استفاده شده در این پایان‌نامه یک شیوه‌ی مناسب در تقویت امنیت سامانه در تشخیص ترافیک تخریب‌گر در این شبکه‌ می‌باشد.

پایان نامه کارشناسی ارشد مخابرات سیستم

 پیاده سازی بلادرنگ کدک صحبت استاندارد G.728 بر روی پردازنده TMS320C5402

تعداد صفحات : 101

کدک صحبت استاندارد G.728 ، یک کدک کم تاخیر است که صحبت با کیفیت عالی را در نرخ بیت 16 kbps ارائه می دهد و برای شبکه های تلفن ماهواره ای و اینترنت و موبایل که به تاخیر زیاد حساس هستند ، مناسب است. در این رساله به پیاده سازی بلادرنگ اینکدر و دیکدر  G.728 بصورت دوطرفه کامل ( Full Duplex ) بر روی پردازنده TMS320C5402 می پردازیم .

روشی ترکیبی برای برنامه نویسی TMS ارائه می شود که در آن  زمان وپیچیدگی برنامه نویسی نسبت به برنامه نویسی دستی به 30%  کاهش می یابد . در این روش پس از برنامه نویسی           و  شبیه سازی ممیزثابت الگوریتم کدک به زبان C ، با استفاده از نرم افزار  ( Code Composer Studio ) CCS ، برنامه به زبان اسمبلی ترجمه شده و بهینه سازی دستی در کل کد اسمبلی صورت می گیرد . سپس بعضی از توابع مهم برنامه از نظر MIPS ، بصورت دستی به زبان اسمبلی بازنویسی می شوند تا برنامه بصورت بلادرنگ قابل اجرا گردد .