آنالیز و طراحی و شیبه سازی تقویت کننده های مایکرویو با فازخطی و پهنای باند بسیار بالا با پاسخ فرکانسی دلخواه (پایین گذر,میان گذر)
لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*
فرمت فایل:PDF
تعداد صفحه:115
چکیده :
هدف از انجام این پروژه دستیابی به تقویت کننده ای با حاصل ضرب گین در پهنای باند بزرگتر با بهینه سازی روش های موجود و حتی الامکان تلاش برای یافتن راهکارهای جدید بوده و از مهمترین مسائل مورد توجه همواری و خطی بودن اندازه و فاز بهره در سراسر پهنای باند است.
در فصل اول این گزارش مروری بر تقویت کننده های پهن باند با تأکید بیشتر بر تقویت کننده های گسترده موج متحرک ارائه شده و سپس رویه کلاسیک طراحی یک تقویت کننده گسترده موج متحرک که پایه و اساس تمام کارهای بعدی در این زمینه می باشد، به تفصیل بیان شده است. فصل دوم شامل سایر روش های طراحی و متدهای مهم بهینه سازی تقویت کننده های گسترده موج متحرک می باشد. یکی از مهمترین نیازهای یک تقویت کننده گسترده زیرساخت ادوات نیمه هادی (ترانزیستور)، زیرلایه مورد استفاده برای مدار، خطوط انتقال و در نهایت نحوه پیاده سازی و ساخت مدار است. بدین معنی که اولاً باید بتوانند در سراسر پهنای باندی که تقویت کننده گسترده در آن کار می کند (چند ده گیگا هرتز) عملکرد مطلوبی ارائه دهند یعنی حداقل ممکن حساسیت را به تغییرات فرکانس داشته باشند. خطوط انتقال به کار رفته (مایکرواستریپ، CPW و غیره) نیز باید حداقل پراش، تلفات و تفاوت فاز را به مدار تحمیل نمایند. زیر لایه ای که مدار روی آن پیاده سازی می شود نباید در فرکانس های بالا از خود اثرات تخریبی از جمله اتلاف و تضعیف سیگنال بروز دهد. در نهایت پیاده سازی مدار باید با حداقل ممکن طول و تعداد اتصالات انجام شود که تکنولوژی فلیپ چیپ و CSP برای این کار پیشنهاد می شود. به دلیل اهمیت و تأثیر زیاد این مسائل زیرساختی که از اولین مراحل طراحی گرفته تا شبیه سازی و ساخت یک DA کاملاً نمایان هستند، فصل سوم را به بحث پیرامون این موضوعات اختصاص داده ایم. تا اینجا مطالب لازم برای ایجاد دید روشن از مسئله کاملاً در گزارش درج شده است.
فصل آخر با طراحی مدار اولیه به روش کلاسیک آغاز و در ادامه روش نوینی برای بهینه سازی عملکرد مدار ارائه شده است. روش ساده ای که بدون افزودن حتی یک المان به مدار اولیه در عین بهبود گین از نقطه نظر اندازه و هموار بودن و نیز افزایش پهنای باند، عدد نویز را هم کمتر می کند و این همه فقط به قیمت افزایش بسیار کم تأخیر گروهی رخ می دهد. در ضمن با اضافه کردن فقط یک ترانزیستور دیگر به خروجی مدار به شکل تقویت کننده درین – مشترک و ایجاد تطبیق به یک روش خاص (استفاده از سلف هائی هم اندازه آخرین سلف مدار قبلی) اندازه گین باز هم افزایش یافته است. روشی که در نوع خود جدید است.
در نتیجه با استفاده از این سه مورد نوآوری به تقویت کننده ای دست یافته ایم که اندازه بهره آن به طور متوسط 10dB نسبت به مدار کلاسیک بالاتر است و با توجه به اینکه بهره مدار کلاسیک در بالاترین حد خود 7/4273dB می باشد پس اندازه بهره بیش از 130 درصد بهبود یافته. عدد نویز در تقویت کننده کلاسیک از 3/7dB در فرکانس های پایین شروع می شود. سپس در فرکانس 43/4GHz به حداقل مقدارش یعنی 3/1dB می رسد. در حالی که در تقویت کننده جدید عدد نویز از 3/5dB در فرکانس های پایین شروع می شود، در فرکانس 31GHz به حداقل مقدارش یعنی 1/343dB می رسد و تا فرکانس 48/34GHz از مورد کلاسیک کمتر است. یعنی در پهنای باند بیش از 48GHz به طور متوسط بیش از 1dB بهبود عدد نویز (معادل با حدوداً 33 درصد بهینه سازی عدد نویز).
بهره تقویت کننده کلاسیک در فرکانس 1GHz در بالاترین حد خود یعنی 7/4273dB قرار دارد و در فرکانس حدود 32/5GHz به 4/42dB می رسد. یعنی پهنای باند 3dB تقویت کننده کلاسیک برابر 32/5 گیگا هرتز است. ولی گین تقویت کننده جدید در 1GHz برابر 8dB است و در 58/7GHz به 5dB می رسد. پس پهنای باند از 32 به 58 گیگاهرتز رسیده است. یعنی بهبودی معادل 81/2 درصد در پهنای باند.
نکته جالب توجه دیگر این است که روش جدید، در عین اینکه عملکرد تقویت کننده را در سراسر پهنای باند فرکانسی از پایین ترین تا بالاترین بسامد بهبود می بخشد، در فرکانس های میانی (با بیش از 30GHz پهنای باند میانی از 17GHz تا 48GHz) پاسخی نزدیک به یک حالت ایده آل از خود بروز می دهد. با قرار دادن یک فیلتر میان گذر در این محدوده فرکانسی تقویت کننده گسترده میان گذری با گین بالا و هموار و عدد نویز پایین حاصل شد.
پس از آن برای دستیابی به پاسخ پایین گذر هموارتر، بخش های آخر فصل چهارم به روش های غیرکلاسیک طراحی DA می پردازد. در این قسمت با استفاده از دو متد مختلف، تقویت کننده های گسترده ای با پاسخ پایین گذر طراحی شده اند و بعد با بهینه سازی پاسخی بسیار هموار در محدوده فرکانس پایین به دست آمده است. نکته ارزشمند در طراحی این تقویت کننده ها اعمال عملکرد فیلتر پایین گذر به ساختار خود DA و کوچک سازی مدار است.
در نهایت پس از نتیجه گیری، پیشنهادی مبنی بر اجرای یک پروژه با همکاری گروهی متخصصان تقویت کننده های گسترده از یک سو و ادوات نیمه هادی از سوی دیگر با هدف طراحی و ساخت DAهای پیشرفته در ایران ارائه شده است. پیشنهاد دوم طراحی و بهینه سازی فیلتر میان گذری است که بین 17 تا 48 گیگاهرتز دارای پاسخ ایده آلی با حداکثر درجه همواری گین و حداقل تلفات باشد.
و...
NikoFile
بررسی و شبیه سازی نهان نگاری صوت به روش طیف گسترده
لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*
فرمت فایل:PDF
تعداد صفحه:121
چکیده :
نهان نگاری (Watermarking) پردازشی است که برای محصولات دیجیتال اعم از صوت، تصویر، متن و… برای تزریق اطلاعات حیاتی با هدف حفاظت و یا محدود کردن حق کپی، ردیابی اطلاعات، یا پایش پخش، پنهان کردن اطلاعات، فهرست نگاری و غیره به کار می رود. در این مجموعه سعی شده است علاوه بر معرفی نهان نگاری، تاریخچه پیدایش و سیر تکاملی روش های مختلف بررسی شود سپس با تمرکز بر موضوع نهان نگاری صوت، انواع تکنیک ها و چالش های پیش رو نظیر تاثیر نهان نگاری بر کیفیت صوت و حملات و تهدیدات به صورت مختصر بررسی خواهد شد.
هدف این مجموعه بررسی و شبیه سازی یکی از متداول ترین متدهای طیف گسترده – یعنی روش دنباله مستقیم – برای نهان نگاری است. با اینکه نهان نگاره به صورت نویز به سیگنال صوتی، در حوزه زمان افزوده می شود اما پردازش های اساسی که از استاندارد ISO MPEG-1 تبعیت می کنند در حوزه فرکانس اعمال می گردند. استاندارد مذکور راهکاری را برای افزودن نویز به سیگنال اصلی معرفی می کند که در آن، عدم شنیداری بودن نویز افزوده شده تضمین شده است. نهان نگاره که در ابتدا به صورت یک سیگنال شبه نویز، با طیفی تقریبا مسطح (Flat) ساخته می شود در ادامه، با اعمال استاندارد ISO MPEG-1 رنگی شده و سپس به سیگنال اصلی افزوده می شود.
آشکارسازی نهان نگاره با سنجش میزان همبستگی بین یک سیگنال خطا (تفاضل سیگنال آزمون و سیگنال اصلی) و نویز باز تولیدشده انجام می گیرد. در این شیوه از آشکارسازی آگاهانه (Informed) استفاده می شود و وجود کار اصلی برای بازتولید سیگنال شبه نویز به هنگام آشکارسازی، ضروری است. در آشکارساز نویز باز تولیدشده برطبق استاندارد ISO MPEG-1 رنگی می شود.
جزئیات تزریق و آشکارسازی نهان نگاره در یک قطعه صوت و شبیه سازی آن توسط برنامه MATLAB و SIMULINK نیز به تفصیل بررسی می شود.
فصل اول
نهان نگاری چیست؟
تحولات سریع فن آوری مخابرات و فراهم آمدن امکان انتقال اطلاعات چند رسانه ای دیجیتال از طریق شبکه های مخابراتی، نیازهای امنیتی جدیدی را مطرح ساخته است. در این راستا و به دنبال پیدا کردن روشی برای حفظ امنیت محصولات چند رسانه ای دیجیتال دو روش رمزنگاری و نهان نگاری به صورت مکمل یکدیگر رشد کرده اند. مساله ای که به دلیل خصوصیات ویژه محصولات دیجیتال اهمیت پیدا می کند این است که این محصولات پس از رمزگشایی دقیقا مشابه با محصول اولیه هستند و هیچ گونه حفاظتی در برابر کاربردهایی مثل تهیه کپی غیرمجاز، نقض حق مالکیت، تغییر غیرمجاز محتوای اطلاعاتی و یا پخش غیرمجاز بر روی آنها وجود ندارد. لذا نهان نگاری بسته به هر کاربرد امکانی را برای جلوگیری از سوء استفاده ایجاد می کند و در مورد استگانوگرافی روشی را برای مخابره سری ارائه می نماید.
در بیشتر کاربردها نهان نگاره به صورت نامحسوس در بخش هایی از محصول دیجیتال وارد می شود به طوری که تزویج بین این اطلاعات نامحسوس و محصول دیجیتال اولیه به اندازه ای باشد که اشخاص غیر مجاز قادر به شناسایی و حذف این اطلاعات نامرئی نباشند و حداقل اینکه حذف غیر مجاز آنها کاهش چشمگیر کیفیت در محصول دیجیتال را به دنبال داشته باشد.
1-1- اهمیت نهان نگاری
هرجا صحبت از خلاقیت و تولید به میان آمده همیشه نگرانی از سوء استفاده را نیز با خود به همراه داشته است. مقابله و ایمن سازی محصولات یا اوراق بهادار در مقابل سوء استفاده از دغدغه های دیرین بشر بوده است. معمولا خسارتی که از ناحیه سوء استفاده کنندگان به مالکین وارد می شود با تنبیه خاطیان جبران نمی شود لذا همیشه راه های پیشگیری ترجیح داده می شود. از نظر کلی نهان نگاری به هر اقدامی که در جهت جلوگیری از سوء استفاده یا اخطار به سوء استفاده کنندگان صورت پذیرد اطلاق می شود.
پرکاربردترین نوع نهان نگاری در چاپ اسکناس برای جلوگیری از جعل آن دیده می شود. وجود تصویر محوی که در گوشه اسکناس در مقابل نور دیده می شود جعل آن را مشکل – یا حداقل پرهزینه – می کند.
2-1- تاریخچه نهان نگاری
از آنجا که اسکناس رایج ترین و قدیمی ترین برگ بهادار است انتظار داریم قدمت نهان نگاری حداقل به قدمت چاپ اسکناس باشد. آثار به جا مانده از تمدن چین باستان این موضوع را تأیید می کند. البته شکل دیگری از نهان نگاری که به استگانوگرافی معروف است ریشه در تمدن یونان باستان دارد. استگانو نام برده ای بود که باید پیغامی مبنی بر حمایت از قیام نایب السلطنه یونانی یکی از مستعمرات ایران را حمل می کرد. این پیغام پس از تراشیدن موهای برده بر پوست سر وی نگاشته شده و برده مذکور پس از بلند شدن موی سرش به شهر مورد نظر فرستاده شد.
در گذشته اغلب از تکنیک های نهان نگاری در کاربردهایی چون اسکناس، اسناد ملکی و سایر اوراق بهادار استفاده می شده است. ولی بکارگیری نهان نگاری در حوزه صوت یا تصویر از وقتی مطرح شد که امکان انتقال و ضبط این سیگنال ها به وجود آمد چرا که با چنین امکانی جعل و سوء استفاده از آن نیز مطرح شد.
امروزه با رشد روزافزون کاربرد محصولات چند رسانه ای نیاز به ایجاد یک سپر مطمئن برای جلوگیری از سوء استفاده محصولات ضروری به نظر می رسد، کاری که مطالعه بر روی آن از حدود دو دهه قبل آغاز شده و اینک جنبه کاربردی پیدا کرده است.
از جمله مشتریان خوب نرم افزارهای نهان نگاری شرکت های چند رسانه ای هستند. چرا که مایلند همواره انحصار در تولید یک نرم افزار – که اغلب یک محصول چند رسانه ای است – را به خود اختصاص دهند. استراتژی این شرکت ها هشدارهای بازدارتده و سپس احقاق حق با استفاده از قوانین حق مولف است. لذا شدیدا نیازمند فراگیر و یکدست شدن این قوانین هستند. بخش های نظامی – امنیتی نیز علاقه فراوانی به نهان نگاری به ویژه روش های معطوف به استگانوگرافی – برای انتقال امن اطلاعات – دارند که در ادامه به تفصیل آورده شده است.
هنرمندان، ستاره های سینما، خبرگذاری ها و تهیه کنندگان نیز از جمله کسانی هستند که از پیشرفت نهان نگاری مخصوصا در کاربردهای پایش پخش حمایت می کنند.
استقبال بخش های فوق از بکارگیری نهان نگاری باعث رشد جهش گونه آن علی الخصوص در 5 تا 7 سال گذشته شده است. همین امر باعث شده است کاربردهای جدیدی برای این تکنیک ها پیدا شود و بعید نیست در آینده نیز حوزه بکارگیری آن وسیع تر شود.
و...
NikoFile
استفاده از فرکانس گام در بازشناسی گفتار با حالت در زبان فارسی
لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*
فرمت فایل:PDF
تعداد صفحه:239
فهرست مطالب :
چکیده :
یکی از اهداف مهم سیستم های بازشناسی گفتار، شناسایی گفتار در حالت های مختلف گفتاری است. اعمال حالت و یا تأکید به گفتار، سبب تغییرات زیادی در پارامترهای گفتاری شده و شناسایی آن را با استفاده از مدل های عادی مشکل می سازد. کاهش نرخ بازشناسی نتیجه طبیعی بازشناسی گفتار با حالت با استفاده از مدل های عادی است. اولین قدم در بازشناسی گفتار با حالت، بررسی نحوه تأثیر حالت گفتار بر پارامترهای مهم گفتاری می باشد. به عبارت دیگر اتخاذ روشی مناسب برای بازشناسی، مستلزم شناسایی درست نحوه تأثیر حالت گفتار بر پارامترهای گفتار است. از مهم ترین پارامترهای مطرح برای گفتار در زبان فارسی، می توان فرکانس گام را نام برد. در این تحقیق بررسی دقیقی بر روی نحوه تأثیر چند حالت گفتاری بر فرکانس گام و شیب آن برای واج های واکدار مختلف در زبان فارسی صورت گرفته است.
مساله بازشناسی گفتار موضوعی است که در دهه های اخیر توجه به آن افزایش یافته و آن را به یک موضوع مهم روز تبدیل نموده است. یکی از دلایلی که منجر به این امر شده است، مساله تسهیل ارتباط انسان با رایانه می باشد.
با گسترش فن آوری و وارد شدن پردازشگرهای شخصی در زوایای زندگی فردی و اجتماعی مردم، مساله ساده تر کردن ارتباط با رایانه، روز به روز اهمیت بیشتری می یابد. متخصصین نگران آن هستند که با روند افزایش حجم اطلاعات که بین انسان و رایانه رد و بدل می شود زمانی فرا برسد که وسایل موجود ارتباطی از قبیل صفحه کلید؛ موشواره که نیاز به حرکات فیزیکی و مداوم دارند. خستگی روحی و جسمی زیادی را به افراد تحمیل نمایند. به همین جهت دنبال این هستند تا امکاناتی را فراهم سازند که انسان توسط گفتار، فرامین و اطلاعات مورد نظر خود را به رایانه منتقل سازد.
طی این سال ها تلاش زیادی جهت بهبود کارآیی بازشناسی گفتار صورت گرفت، اما با توجه به عوامل زیادی که در این روند موثر هستند، همواره عملیات بازشناسی با خطا روبرو بوده است.
هر زبان از مجموعه ای از صداهای مختلف تشکیل شده است که به هرکدام از این اصوات یک واج گفته می شود. ترکیب واج ها سیلاب یا هجاء را تشکیل می دهد و از ترکیب چند هجاء لغات به وجود می آیند. هر واج را می توان به صورت یک الگوی مشخص در دستگاه اسپکتروگرام مشخص کرد. علاوه بر این گفتار انسان از نوسانات صوتی حنجره (تارهای صوتی) ایجاد می شود که این تارها، خصوصیات غیر خطی دارند و عوامل مختلفی در آن تاثیر گذارند. همچنین محیطی که افراد در آن صحبت می کنند نیز مساله را پیچیده تر می نمایند.
در زمینه شناسایی کلام (فارسی یا غیرفارسی) پروژه های زیادی ارائه شده است، اما اکثر این سیستم ها براساس تبدیل سیگنال های صحبت به واج ها و سیلاب های تشکیل دهنده کلمات کار می کنند. اما این تبدیل احتیاج به زبان شناسی نسبتا دقیقی برای بازشناسی واج ها، آواها و… دارد و در انجام این کار و شکستن زبان به مجموعه واج ها اختلافات زیادی است لذا در برخی موارد بحث بازشناسی گفتار براساس کلمه مطرح می شود که در این رسانه نیز از آن استفاده شده است.
کار بازشناسی گفتار به طور کلی می تواند به 3 پردازش تقسیم شود: پیش پردازش، فشرده سازی، دسته بندی.
– در فصل اول این پروژه با مقدمات گفتار و پردازش آن و عوامل موثر در بازشناسی گفتار و روش های پردازش گفتار آشنا می شویم و مروری بر کارهای انجام شده و وضعیت اکنون نموده و تعدادی از سیستم های موجود را بررسی می نماییم.
– در فصل دوم نیز، مقدمه ای از توصیف مدل مخفی مارکوف (HMM) ارائه گردیده است.
– در فصل سوم به معرفی ابزارهای بازشناسی گفتار (HTK) پرداخته ایم و تعدادی از دستورها که در این رساله مورد استفاده قرار گرفته است را مورد بررسی قرار داده ایم.
– در فصل چهارم نیز در برگیرنده روش کاری و بررسی آماری فرکانس گام در حالت های مختلف گفتاری می باشد.
– در فصل پنجم، بازشناسی گفتار با حالت و ارائه یک مدل جدید بازشناسی را شامل می شود.
و...
NikoFile
برنامه ریزی ورود و خروج واحدها به شبکه با در نظر گرفتن انرژی باد و عناصر
ذخیره کننده انرژی و تاثیر آن بر عملکرد سیستم و آلودگی محیط زیست
لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*
فرمت فایل:PDF
تعداد صفحه:157
فهرست مطالب :
چکیده 1
مقدمه 2
فصل اول : اصول هماهنگی و در مدار قرارگرفتن واحدها 12
1) هدف 13 -1
2) برنامه ریزی در سیستم های قدرت 13 -1
3) مقدمه ای بر مسئله در مدار قرار گرفتن واحدها 14 -1
4) مسئله ورود و خروج اقتصادی واحدها 16 -1
1-4-1 ) هزینه سوخت 17
2-4-1 ) هزینه راه اندازی 17
3-4-1 ) هزینه از مدار خارج شدن 19
4-4-1 ) هزینه تلفات 19
5-4-1 ) هزینه واحد در حالت بدون بار 19
6-4-1 ) محدودیت تولید هر واحد 21
7-4-1 ) تامین بار و ذخیره گردان 21
8-4-1 ) محدودیت حداقل زمان روشن بودن و حداقل زمان خاموش بودن 22
9-4-1 ) محدودیت نرخ پاسخ 23
10-4-1 ) محدودیت سوخت 23
11-4-1 ) محدودیت آلودگی محیط زیست 24
12-4-1 ) محدودیت خدمه 25
13-4-1 ) محدودیت برنامه های از پیش تعیین شده واحد 25
14-4-1 ) سایر محدودیت ها 26
5-1 ) ملاحظات قابلیت اطمینان و ایمنی 26
1-5-1 ) قابلیت اطمینان واحدها 26
2-5-1 ) قابلیت اطمینان شبکه 28
3-5-1 ) ملاحظات امنیت انتقال 29
6-1 ) تاثیر عدم قطعیت ها 29
1-6-1 ) عدم قطعیت ها در پیش بینی بار 30
2-6-1 ) عدم قطعیت در ذخیره گردان 30
3-6-1 ) عدم قطعیت در هزینه افزایشی 30
4-6-1 ) عدم قطعیت راه اندازی واحدها 30
7-1 ) برنامه ریزی ورود و خروج واحدها در شبکه های خصوصی 30
8-1 ) پخش بار اقتصادی 31
9-1 ) بررسی و تحلیل روش های حل مسئله در مدار قرار گرفتن واحدها 32
1) روش های کلاسیک 32 -9 -1
2) روش های تجربی 36 -9 -1
3 ) روش های هوشمند 38 -9 -1
فصل دوم : انرژی باد و سیستم های ذخیره کننده هوای فشرده 52
53 1) شرح مختصری از انرژی باد -2
1-1-2 ) وضعیت انرژی باد در آمریکا 54
2-1-2 ) وضعیت انرژی باد در اروپا 55
3-1-2 ) وضعیت انرژی باد درآسیا 56
57 2) بررسی اقتصادی استفاده از انرژی باد -2
58 3) شرح مختصری از نیروگاه های ذخیره کننده هوای فشرده -2
1-3-2 ) مزایا و معایب 59
2-3-2 ) شرایط جغرافیایی مورد نیاز نیروگاههای ذخیره کننده هوای فشرده 60
4-2 ) انرژی باد و سیستمهای ذخیره کننده هوای فشرده 61
1-4-2 ) نیروگاههای ذخیره سازی هوای فشرده در کنار نیروگاه باد در آمریکا 62
2-4-2 ) نیروگاههای ذخیره سازی هوای فشرده در کنار نیروگاه باد در اروپا 63
3-4-2 ) سیستمهای ذخیره سازی هوای فشرده در کنار نیروگاه باد در آسیا 64
فصل سوم : مبانی حل مسئله در مدار قرار گرفتن واحدها به روش اعداد
مختلط
1) برنامه ریزی خطی 67 -3
1-1-3 ) تعریف برنامه ریزی خطی 67
2-1-3 ) ورودی برنامه ریزی خطی 67
3-1-3 ) خروجی برنامه ریزی خطی 68
4-1-3 ) فرم کلی مسائل برنامه ریزی خطی 68
5-1-3 ) فرضیات مدل برنامه ریزی خطی 70
2-3 ) مدل تابع خطی گسسته با شیب افزایشی 71
3) مدل تابع خطی گسسته با شیب کاهشی 73 - 3
4) مدل تابع پله ای 75 -3
5) مدل تابع غیر خطی 77 -3
6-3 )روش برنامه ریزی اعداد صحیح و اعداد مختلط 78
فصل چهارم : نتایج شبیه سازی 80
1-4 ) حل پخش بار اقتصادی 81
2-4 ) حل مسئله در مدار قرار گرفتن واحدها با توجه به محدودیت های بار و
شبکه
1-2-4 ) تابع هدف 93
2-2-4 ) محدودیت تولید هر واحد 94
3-2-4 ) نمایانگر راه اندازی و خاموش کردن واحد 94
4-2-4 ) محدودیت حداقل زمان روشن و خاموش بودن واحد 94
5-2-4 ) تعادل بار و تولید 95
6-2-4 ) ذخیره چرخان 96
7-2-4 ) ذخیره قابل بهره برداری 96
8-2-4 ) محدودیت های افزایش یا کاهش تولید 97
9-2-4 ) محدودیت توان عبوری خطوط 97
3-4 ) حل مسئله در مدار قرار گرفتن واحدها با توجه به محدودیت های بار و
شبکه و واحدهای بادی 110
4-4 ) حل مسئله در مدار قرار گرفتن واحدها با توجه به محدودیت های بار و
شبکه و واحدهای بادی و ذخیره کننده هوای فشرده 117
فصل پنجم : نتیجه گیری و پیشنهادات 128
نتیجه گیری 129
پیشنهادات 131
فهرست مطالب
عنوان مطالب شماره صفحه
منابع و ماخذ 132
فهرست منابع فارسی 132
فهرست منابع لاتین 133
چکیده انگلیسی 139
فهرست جداول :
مقایسه انواع سیستم های ذخیره کننده انرژی 62
1-4 : ضرایب آلودگی واحدهای حرارتی 81
2-4 : مشخصات واحدهای حرارتی 82
3-4 : میزان بار در هر ساعت 83
4-4 : مشخصات شبکه تحت مطالعه 84
5-4 : میزان تولید واحدهای حرارتی بدون در نظر گرفتن محدودیت ها 88
6-4 : میزان آلودگی محیط زیست در هر ساعت بدون در نظرگرفتن محدودیت ها 89
92 MATPOWER 7-4 : نتایج پخش بار اقتصادی به کمک نرم افزار
8-4 : وضعیت در مدار قرار گرفتن واحدها با در نظر گرفتن محدودیت ها 100
9-4 : میزان تولید واحدهای حرارتی با در نظر گرفتن محدودیت ها 101
10-4 : میزان آلودگی محیط زیست در هر ساعت با در نظرگرفتن محدودیت ها 102
103 [ 11-4 : مشخصات واحدهای مرجع [ 95
103 [ 12-4 : وضعیت در مدار قرار گرفتن واحدها در مرجع [ 95
104 [ 13-4 : میزان تولید هر یک از واحدها و میزان بار در هر ساعت در مرجع [ 95
14-4 : وضعیت در مدار قرار گرفتن واحدها در مرجع [ 95 ] با استفاده از الگوریتم
استفاده شده در این پروژه
15-4 : میزان تولید هر یک از واحدها در مرجع [ 95 ] با استفاده از الگوریتم
استفاده شده در این پروژه
[ 16-4 : مشخصات واحدهای مرجع [ 28
[ 17-4 : وضعیت در مدار قرار گرفتن واحدها برای مرجع [ 28
18-4 : میزان تولید واحدهای حرارتی با در نظر گرفتن محدودیت ها برای مرجع
19-4 : پروفیل باد در شبکه 111
20-4 : میزان آلودگی محیط زیست در هر ساعت با در نظرگرفتن محدودیت ها و
واحدهای بادی
21-4 : وضعیت در مدار قرار گرفتن واحدها با در نظر گرفتن محدودیت ها و
واحدهای بادی
22-4 : میزان تولید واحدهای حرارتی با در نظر گرفتن محدودیت ها و واحدهای
بادی
23-4 : مقایسه هزینه کل تولید و میزان آلودگی محیط زیست با در نظر گرفتن
واحدهای بادی
24-4 : مشخصات واحدهای ذخیره کننده انرژی 120
25-4 : : وضعیت در مدار قرار گرفتن واحدها با در نظر گرفتن محدودیت ها و
واحدهای بادی و ذخیره کننده هوای فشرده
26-4 : : میزان تولید واحدهای حرارتی با در نظر گرفتن محدودیت ها و واحدهای
بادی و ذخیره کننده هوای فشرده
27-4 : میزان آلودگی محیط زیست در هر ساعت با در نظرگرفتن محدودیت ها و
واحدهای بادی و ذخیره کننده هوای فشرده
28-4 : مقایسه هزینه کل تولید و میزان آلودگی محیط زیس ت با در نظر گرفتن
واحدهای بادی و ذخیره کننده هوای فشرده
29-4 : تاثیر تغییر ظرفیت واحدهای ذخیره کننده هوای فشرده بر هزینه کل و
میزان آلودگی محیط زیست
30-4 : مقایسه هزینه کل در حالات مختلف شبکه 126
چکیده :
امروزه به دلیل تغییرات آب و هوایی و افزایش گازهای گلخانه ای، کشورهای جهان رو به تولید
انرژی الکتریکی از منابع انرژی پاک و تجدید پذیر آورده اند که در می ان این منابع انرژی تجدید پذیر ،
انرژی باد رشدی سریعتر از سایر انرژی ها داشته است . استفاده از انرژی باد در شبکه علاوه بر مزایای آن،
چالشهایی را از نظر بهره برداری ، کنترل و برنامه ریزی کوتاه مدت و بلند مدت در سیستم قدرت به
همراه دارد . با توجه به اینکه انرژی باد یک منبع غیرقابل پیش بینی است، بنابراین نمی توان میزان انرژی
تولیدی آن را همانند نیروگاه های حرارتی مشخص نمود . امروزه استفاده از تکنولوژی های ذخیره کننده
انرژی در ترکیب با انرژی های تجدیدپذیر به عنوان یکی از راه حلهای کاهش اثرات منفی استفاده از این
منابع در سیستم قدرت ارائه شده است . در این پروژه هدف بررسی تاثیر نیروگاه های بادی و سیستم های
ذخیره کننده هوای فشرده 1 در برنامه ریزی ورود و خروج واحدها ی 2 حرارتی به شبکه و تاثیر آن بر
عملکرد سیستم و آلودگی محیط زیست می باشد که به این منظور از روش اعداد مختلط 3 برای
برنامه ریزی استفاده شده که در ادامه به صورت مشخص و کامل مورد بررسی قرار می گیرد.
در صنعت برق طراحی و بهره برداری بهینه و موثر اقتصادی همواره مورد نظر بوده است . تا سال
1973 میلادی و قبل از تحریم نفتی که منجر به افزایش سرسام آور قیمت نفت گردید ، شرکت های
تولید برق در ایالات متحده امریکا حدود 20 درصد از کل درآمد خود را صرف هزینه سوخت می کردند
که تا سال 1980 میلادی این رقم به حدود 40 درصد رسید . در دوره پنج ساله متعاقب 1973 میلادی
هزینه سوخت ، نرخ رشد سالیانه ای معادل 25 درصد داشته است . ارقام فوق نمایشگر اهمیت استفاده
مؤثر از مواد سوختی است که غالبا به صورت غیر قابل تجدید مورد استفاده قرار می گیرند . افزایش
پیوسته قیمت مواد سوختی و نیز تورم سالانه باعث شده است که همواره بهره برداری اقتصادی از
سیستم های تولید انرژی الکتریکی مورد توجه و مطالعه قرار گرفته باشد.
معمولا مصرف کل یک سیستم قدرت در حال کار از ظرفیت نصب شده و قابل بهره برداری آن
کمتر است. این تفاوت حتی در سیستم های قدرتی که با کمبود تولید برق در ساعات اوج مصرف مواجه-
اند ، در قسمت عمده ای از ساعات شبانه روز به چشم می خورد، لذا امکان انتخاب بهینه واحدهای تولید
کننده برای تامین مصرف برق در هر فاصله زمانی چند دقیقه ای که میزان مصرف تقریبا ثابت می ماند ،
به عنوان یک مساله توزیع بهینه بار مطرح می شود.
در مطالعه و بررسی مسائل مربوط به بهره برداری از سیستم های قدرت ، پارامترهای زیادی مورد
توجه قرار دارند. در بهره برداری اقتصادی یکی از مهم ترین این پارامترها مجموعه مشخصات ورودی و
خروجی واحدهای تولید انرژی است. در تعریف مشخصات یک واحد ، از واژه ورودی ناخالص 1 در مقابل
خروجی خالص 2 صحبت می کنیم. ورودی ناخالص ، ورودی کلی به واحد ، بر حسب دلار بر ساعت ، مقدار
سوخت بر ساعت یا هر مشخصه دیگر است و خروجی خالص واحد ، شامل انرژی الکتریکی حاصله از
ژنراتور می باشد.
در توزیع بهینه بار می توان به ملاک های مختلفی توجه نمود. معمولا کمینه شدن هزینه سوخت به
عنوان عمده ترین هزینه قابل کنترل تولید ، یکی از اهداف اصلی موردنظر است. همچنین تامین انرژی
الکتریکی مورد تقاضا با قابلیت اعتماد بالا و مطمئن که با شاخص های گوناگونی مانند ظرفیت ذخیره
گردان و غیره سنجیده می شود ، می تواند به صورت یک تابع هدف دیگر و یا به شکل قیود
دیگری به مسئله اضافه گردد. بنابراین به طور اختصار مسئله توزیع بهینه بار را می توان به صورت یک
مسئله کمینه سازی هزینه تولید تحت شرایط برقراری قیود مختلف ، در نظر گرفت. در این نوع مسئله
1
Gross input
2
Net output
3
فرض بر این است که بار مصرفی کل سیستم معلوم است و هدف تعیین سهم بهینه تولید واحدهای
روشن برای تامین این بار می باشد. با توجه به اینکه واحدهای حرارتی بسته به نوع سوخت و ساختمان
فیزیکی آنها زمان قابل توجهی برای راه اندازی و اتصال به شبکه نیاز دارند و این زمان برای بعضی از
نیروگاهها به یک ساعت و یا بیشتر می رسد ، لازم است از یک تا چند شبانه روز قبل برنامه ریزی و
پیش بینی لازم برای روشن بودن واحدهای مناسب و راه اندازی آنها قبل از زمان تولید مورد نظر صورت
پذیرد. به این برنامه ریزی کوتاه مدت اصطلاحا تعیین واحد می گوییم.
مسئله بهینه سازی به دلیل بزرگی ابعاد مسئله ،غیر خطی بودن و وجود متغییرهای پیوسته وصحیح
(صفر و یک) بسیار پیچیده است. حل ریاضی آن اولین بار در سال 1966 توسط شخصی به نام لاوری
با استفاده از روش برنامه ریزی دینامیکی 1 (پویا) انجام شد. ولی با رشد صنعت برق و بزرگتر (Lowery)
شدن ابعاد شبکه و نیز محدودیت حافظه و سرعت کامپیوترها در آن زمان، این روش ها جوابگو نبودند.
بدین ترتیب روش های تجربی 2 مطرح شدند که با ابتکار و تغییر در روش های کلاسیک و ریاضی، از
مشکلات فوق تا حدودی کاسته شد. با روی کار آمدن روشهای هوش مصنوعی 3 (هوشمند)، دریچه
تازه ای برای محققین گشوده شد. این روشها دارای سرعت بالا و نیز قابلیت یادگیری می باشند.
تلاش در جهت یافتن الگوریتم های کارایی که توانایی رسیدن به پاسخ بهینه و کاهش زمان اجرای
محاسبات را داشته باشند هنوز ادامه دارد و علاوه بر آن تابع هدف مسئله بهینه سازی در مدار قرار گرفتن
واحدها و قیود مربوطه به سمت واقعی تر هدایت شده اند. به هر حال با توجه به اهمیت حل مسئله مدار
قرار گرفتن واحدها در کاهش هزینه تولید انرژی و بهره برداری صحیح از سیستم ، جلوگیری از فرسودگی
تجهیزات و افزایش طول عمر مفید قطعات ، از موضوعات پویا و فعال برنامه ریزی سیستم قدرت بوده که
در حال توسعه است.
بطور کلی روش های حل مسئله در مدار قرار گرفتن نیروگاه ها را می توان به سه شاخه اصلی تفکیک
نمود که عبارتند از:
برنامه ریزی عدد ، (DP) -1 روش های بهینه سازی کلاسیک نظیر برنامه ریزی دینامیکی
و (BB) روش ترکیب اعداد صحیح و پیوسته(مختلط) 1 ،روش های شاخه و کران 2 ، (IP) صحیح 4
(LR) روش آزاد سازی لاگرانژ 3
1 Dynamic Programming
2 Heuristic Methods
3 Artificial Intelligence
4 Integer Programming
4
-2 روش های ابتکاری و تجربی نظیر لیست حق تقدم 4 و سیستم های خبره 5
و (GA) الگوریتم ژنتیک 7 ،(NN) -3 روش های هوش مصنوعی نظیر شبکه های عصبی 6
منطق فازی ،(TS) جستجو ممنوع 9 ،(SA) شبیه سازی سرد شدن تدریجی فلزات 8
روش های هوش مصنوعی به نظر می رسد نتایج خوبی داشته اند و در حال توسعه نیز می باشند.
الگوریتم ژنتیک و شبکه های عصبی با اصولی از فرآیندهای زیست شناسی الهام شده و روش شبیه سازی
سرد شدن تدریجی فلزات از علم مواد بدست آمده است.
همانطور که ملاحظه می شود تعداد روش هایی که برای حل مسئله در مدار قرار گرفتن نیروگاه ها بکار
می رود بسیار متنوع بوده و روشی که هر شرکت یا هر منطقه انتخاب می کند ، به شرایط خاصی نظیر
نوع و تعداد واحدهای آبی ، تلمبه ذخیره ای و...... و وجود محدودیت های استفاده اجباری از سوخت، قرار
دادهای قطع بار یا مدیریت بار و........ بستگی دارد.
2] ، روشی برای حل مسئله در مدار قرار گرفتن نیروگاه ها ] Scheidt , Kerr در سال 1966
،[3] Johnson , happ واحدهای حرارتی به روش یکایک شماری 10 ارائه کردند و در سال 1971
همین روش را برای واحدهای حرارتی- آبی استفاده کردند. ولی روش فوق خیلی کند و برای شبکه های
Helmick , بزرگ غیر عملی بود. برای بهبود آن روش لیست حق تقدم ارائه شد. در سال 1980
روشی برای حل مسئله در مدار قرار گرفتن نیروگاه ها بر اساس لیست حق chang , shoult , [4]
5] در سال 1988 نیز از این روش برای حل مسئله در مدار قرار ] Lee تقدم 11 ارائه کردند و همچنین
گرفتن نیروگاه ها استفاده نمود.
Mixed Integer Programming
2Branch and Bunnd
7 Lagrangian Ralaxation
8Priority List
9Expert System
6 Neural Network
7 Genetic Algorithm
8 Simulated Annealling
9 Tabu search
11Enumeration method
11 Priority list
5
روشی دیگری که در حل مسائل در مدار قرار گرفتن نیروگاه ها به کار می رود ، روش برنامه ریزی
پویا است . یکی از معایب این روش زمان محاسبات بالاست که با اضافه شدن واحد، زمان محاسبات به
صورت توانی بالا می رود. برای کاهش زمان محاسبات در این روش از تکنیک ها و ترفند های خاصی
7] در سال ] Guy 6] در سال 1966 از این روش استفاده نمود . بعدها ] Lowery . استفاده شده است
کمک گرفت. در سال UC 1985 از این روش با در نظر گرفتن محدودیت های بیشتر برای حل مسئله
8] از تلفیق روش لیست حق تقدم و برنامه ریزی پویا ، روشی ارائه نمود که دارای ] Kusic, 1985
سرعت بالاتر از روش برنامه ریزی پویا و دقت بیشتر نسبت به روش لیست حق تقدم بود . در سال 1990
پروفسور شاهیده پور[ 9] روشی ارائه نمود بر اساس برنامه ریزی پویا و قوائد احتمال که برای واحدهای
در سال 1991 ارائه Liang,Su,Huang حرارتی و آبی همزمان قابل حل بود. روشی نیز توسط
شد[ 10 ] ، که در این روش مسئله به چند زیر مسئله تقسیم و هر زیر مسئله به روش برنامه ریزی پویا
حل می شود. روشی نیز براساس برنامه ریزی پویا توسط پروفسور شاهیده پور در سال 1991 ارائه
شد[ 11 ] .این روش تلفیقی از برنامه ریزی پویا و سیستم های خبره می باشد، که محدوده جستجو را به
پنجره های مختلف تقسیم می نماید، و دارای سرعت بالاتر نسبت به روش برنامه ریزی پویا می باشد.
روش دیگر مطرح در مسائل بهینه سازی ، روش برنامه ریزی خطی است. در سال 1981
12 ] روشی برای حل مسئله در مدار قرار گرفتن نیروگاه ها بر اساس برنامه ریزی ]،Waight.Albuyeh,
13 ] در سال 1981 و نیز توسط ] Ven Meeteren خطی ارائه نمودند. برنامه ریزی خطی بوسیله
14 ]، در سال 1986 در مسائل در مدار قرار گرفتن نیروگاه ها استفاده شد. ] Grigsby, Sheble
برنامه ریزی جریان شاخه 1 نیز روشی است که در مسائل بهینه سازی به کار می رود. در این روش
تابع هدف می تواند غیر خطی باشد ولی قیود باید به صورت خطی باشند و الگوریتم حل براساس روش
15 ] روشی برای حل مسائل در ] در سال 1983 Sjelvgren, Bubenko . کاهش گرادیان می باشد
مدار قرار گرفتن نیروگاه ها براساس این روش ارائه نمودند..
و...
NikoFile
شرح مدار:
LED1 : نمایش دهنده ، دریافت سیگنال16KHz و یا حالت برنامه ریزی.
LED2 : نمایش دهنده ، دریافت و قبول سکه و یا اشکال دربرد حس کننده سکه .
JP1: انتخاب زمان باز و بسته شدن کلید شماره گیر درحالت پالس .
(Make/Break ratio selector jumper) درحالت 60/40 باید به 60/40=3+2 7.66/3.33=2+1
JP2: انتخاب نوع شماره گیر در شروع شماره گیری (Tone/Pulse) Tone=3+2 Pulse=2+1
JP3: کلید انتخاب حالت برنامه ریزی و یاحالت عادی (Write protet) Norm= 2+1
(Write enable) programming mode=3+2
صفحه کلید
اتصال کابل صفحه کلید دوردیف است . یک ردیف برای صفحه کلید های بااتصال هفت پین و ردیف دیگر برای صفحه کلید های بااتصال ده پین میباشد . بافشار هر کلید مجاز صدای بیپ کوتاهی شنیده می شود .
کلیدهای(*،0،#) کلیدهای ردیف صفحه شماره گیر(# ، 0 ، *) درشروع شماره گیری ( دردوحالت پالس و تن) کار نمی کنند . بعدازواردکردن اولین شماره تلفن غیرازصفر، فقط کلید o باز می شود و کلیدهای باقی مانده درصورت فعال بودن شماره گیر تن بعداز دریافت سیگنال16KHz بازمیشود .
دریافت سکه بعدی
درصورتی که بخواهید بعداز پایان زمان مکالمه شهری و بادریافت سیگنال16KHz بادریفت سکه دیگری اجازه ادامه مکالمه داده شود . کد 101 رادرحالت برنامه ریزی وارد کنید ( پیش تنظیم = غیرفعال) درصورت نیاز ، تایمر مکالمه شهری (پیش تنظیم = صدوهشتاد ثانیه ) و با زمان بین دو سیگنال 16KHz را تنظیم کنید . ( پیش تنظیم = صدونود ثانیه) در پایان زمان و یا بادریافت سیگنال 16KHz صدای بیپ مخصوصی اطلاع میدهد که سیگنال 16KHz دریافت شده و یا زمان به پایان رسیده است و ده ثانیه اجازه خداحافظی و یادرصورت قعال بودن دریافت سکه بعدی، با انداختن سکه در تلفن در محدوده زمانی ده ثانیه ادامه مکالمات بدهند .
سرویس دبیت کارت
باوراد کردن شماره 132( کد سرویس دبیت کارت ) و درپی ان بادریافت سیگنال و یابدون دریافت سیگنال 16KHz ( پیش تنظیم = بدون 16KHz باصدای بیپ مخصوصی شماره گیر تن فعال میشود و سکه به صندوق نمیرود ( مکالمه رایگان است) ( پیش تنظیم = فعال) . بدون محدودیت زمانی (پیش تنظیم = بدون محدودیت تایمر= سی دقیقه ) درپایان مکالمه درصورتی که تایمر فعال باشد ، صدای بیپ مخصوصی ، اطلاع میدهد که زمان به پایان رسیده است و ده ثانیه برای خداحافظی باقی مانده است . باگذاشتن گوشی در بستر گوشی سکه رااز دریچه دریافت، بردارید .
سرویسهای رایگان
با وارد کردن شماره تلفن های موجود در لیست سرویسهای رایگان تلفن ،مثل 110 و115 و در پی آن،با دریافت و یا بدون دریافت سیگنال 16 کیلو هرتز(پیش تنظیم=فعال)صدای بیپ مخصوصی اطلاع از شروع مکالمه رایگان می دهد(پیش تنظیم=فعال).با محدودیت زمانی (پیش تنظیم=180 ثانیه).در پایان مکالمه ،صدای بیپ مخصوصی اطلاع می دهد که زمان به پایان رسیده و ارتباط قطع می گردد.وارد کردن شماره ها و یا حذف آنها فقط از طریق اداره پشتیبانی امکان دارد.با گذاشتن گوشی در بستر گوشی سکه را از دریچه دریافت ،بردارید.
فهرست
فصل اول : تلفن سکه ای تکتابخش اول:
شرح مدار
صفحه کلید
دریافت سکه ی بعدی
سرویس دبیت کارت
سرویس های رایگان
مکالمه ی شهری عادی
محدودیت تعداد شماره های تلفن
تنظیم برد حس سکه
بخش دوم:
مکانیزم مدار تشخیص سکه
مدار اصلی
بخش سوم:
برنامه ریزی
فعال و غیر فعال کردن برخی از خصوصیات تلفن
عیب یابی و رفع عیب
عیب یابی بر اساس روشن شدن LED و صدای بوق
فصل دوم: تلفن سکه ای تکتا طرح قدیمفصل سوم: سوییچینگفصل چهارم: شرحی درباره ی انواع ارتباطات