با توجه به اهمیت مسایل هماهنگی عایقی، تحلیل گذرای شبکه قدرت و تجهیزات آن، برای طراحان و بهره برداران اجتناب ناپذیر است. یکی از مشکلات موجود فعلی در تحلیل های گذرا، مدل سازی دقیق رفتار ترانسفورماتور در شبیه سازی سیستم قدرت است. سازندگان ترانسفورماتور، مدل دقیق مشروح (Detailed) را ارایه می دهند؛ اما به کارگیری این مدل در شبیه سازی و تحلیل شبکه های نمونه به دلیل اجزای بسیار زیاد موجود در آن، مستقیما امکان پذیر نیست و در عمل مدل های کاهش مرتبه یافته ترمینالی برای انجام این مطالعات مناسب تر است.در این مقاله، در راستای دستیابی به یک مدل دقیق کاهش یافته ترمینالی، مدل مشروح ترانسفورماتور به عنوان نقطه شروع انتخاب می شود؛ سپس روشهای کاهش مرتبه به این مدل اعمال و ارزیابی می گردد. در نهایت، با توجه به محدودیت های موجود، الگوریتم مناسبی برای کاهش مرتبه مدل مشروح و رسیدن به مدل ترمینالی انتخاب می شود. مدل ترمینالی به دست آمده می تواند به راحتی و در کنار دیگر اجزای شبکه؛ چه در مرحله طراحی و چه در مرحله بهره برداری، در شبیه سازی سیستم های قدرت به کار رود و رفتار گذرای ترانسفورماتور را به خوبی بازنمایی کند.

با نصب سنسور هوشمند و تشخیص زود هنگام خرابی های جزئی، می توان تعمیر و نگهداری پیشبینانه را به تعمیر و نگهداری دوره ای تجهیز اضافه کرد. هدف از این مقاله ارائه مدل جدید تعمیر و نگهداری پیشگیرانه و پیشبینانه ترکیبی مارکوف تجهیز می باشد. برای رسیدن به این هدف سه گام برداشته شده است. گام اول به بررسی تحلیلی انواع خرابی های تجهیز پرداخته شده است. بدین منظور مدل ریاضی جهت محاسبه نرخ های سطوح مختلف خرابی ارائه شده است. بعلاوه اثر نصب سنسور هوشمند بر نرخ های خرابی مدل سازی شده است. در این مدل سازی احتمال خرابی سنسورها نیز لحاظ شده است. با توجه به تجربه بهره برداران شبکه، خرابی های تجهیز به 4 سطح خرابی دسته بندی شده است، که مهمترین آن ها نرخ خروج ناخواسته و نرخ خروج اضطرای است. در گام دوم مدل جدید تعمیر و نگهداری پیشگیرانه و پیشبینانه ترکیبی مارکوف جهت آنالیز نصب سنسور هوشمند بر روی تجهیز ارائه شده است. با نصب سنسور هوشمند تعدادی از خرابی هایی که نیاز مبرم به تعمیر دارند شناسایی و با خروج اضطراری اصلاح می شوند. بنابراین فرکانس رفتن به تعمیر و نگهداری، عمر تجهیز و هزینه های تعمیر و نگهداری در مدل جدید ارائه شده مارکوف نسبت به مدل تعمیر و نگهداری پیشگیرانه بهبود پیدا می کند. در گام سوم خرابی های ترانسفورماتورهای قدرت شرکت برق منطقه ای خراسان با سطح ولتاژ 400 کیلو ولت و 132 کیلو ولت مطالعه شده اند. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که با مدل جدید مارکوف ارائه شده، نرخ خروج ترانسفورماتورهای 400 و 132 کیلو ولت به ترتیب به مقدار %12/74 و %51/54 کاهش پیدا می کند و متوسط عمر جایگزینی به ترتیب به مقدار 4/28 و 4/20 سال افزایش پیدا می کند

رایج ترین روش تشخیص خطای داخلی در ترانسفورماتورهای قدرت، تحلیل گازهای محلول در روغن می باشد. استفاده از روش های یادگیری عمیق در تحلیل گازهای محلول در روغن با مشکل کمبود داده برچسب دار معتبر مواجه می باشد که باعث ایجاد بیش برازش و عدم قابلیت عمومی سازی این روش ها در حوزه DGA می گردد. برای حل این مشکل در تحقیق حاضر، استفاده از داده های مصنوعی پرتعداد DGA جهت آموزش مدل عمیق پیشنهاد شده است. برای تولید پایگاه داده مصنوعی DGA، تابع احتمالاتی کاپولای گوسی بر روی پایگاه داده کم تعداد استاندارد IEC TC 10 پیاده سازی شده و یک پایگاه داده مصنوعی DGA برچسب دار شبه استاندارد و پرتعداد تولید می گردد. سپس یا استفاده از روش های مختلف آماری و فنی، شباهت پایگاه داده مصنوعی تولیدی با پایگاه داده اصلی ثابت شده و مدل عمیق کانولوشنی توسط داده های مصنوعی مذکور آموزش می بیند. نتیجه این تحقیق، معرفی یک مدل ترکیبی شبکه عمیق کانولوشنی با شبکه بازگشتی از نوع حافظه طولانی کوتاه مدت جهت تشخیص خطای داخلی ترانسفورماتور است که با پایگاه داده شبه استاندارد IEC TC 10 آموزش دیده است. دقت آموزش مدل برابر 95% و دقت تست مدل برابر 93. 3% بدست آمده است.

در این مقاله به بررسی و ارائه روشی کنترلی برای طبقه ورودی ترانسفورماتور الکترونیک قدرت پرداخته می شود. ساختار متداول ترانسفورماتور فرکانس پایین با هسته آهنی، دارای معایبی از قبیل عدم کنترل پذیری ولتاژ و جریان، حساسیت زیاد به هارمونیک، کیفیت پایین ولتاژ در هنگام اشباع و. . . است. ترانسفورماتور الکترونیک قدرت از چندین طبقه مبدل الکترونیک قدرت تشکیل شده و از آن جایی که در پژوهش حاضر، استفاده از آن به عنوان جایگزینی برای منبع تغذیه موجود در کاربرد قطارهای برقی مد نظر بوده است؛ به صورت کاهنده در نظر گرفته شده و خروجی آن به صورت ولتاژ DC است. بنابراین، ساختار مورد مطالعه از دو طبقه یکسوساز ورودی و DC-DC کاهنده تشکیل شده که به ترتیب وظیفه یکسوسازی ولتاژ متناوب ورودی و کاهش سطح ولتاژ یکسوشده را بر عهده دارند. در این مقاله، روشی ترکیبی مبتنی بر رویکرد پیش بین مدل به منظور متعادل سازی ولتاژ خازن های طبقه یکسوساز و هم چنین، کنترل ضریب قدرت ورودی ارائه می شود. مزیت روش پیشنهادی نسبت به دیگر روش های موجود، سادگی الگوریتم، کاهش قابل توجه حجم محاسبات نسبت به روش پیش بین سنتی و کنترل مناسب و هم زمان جریان و ضریب قدرت ورودی و ولتاژ خروجی است. در نهایت، با انجام شبیه سازی در محیط نرم افزار MATLAB/Simulink صحت عملکرد روش ارائه شده تصدیق می شود.

حفاظت دیفرانسیل یکی از مهمترین طرحهای حفاظتی ترانسفورماتورهای قدرت میباشد. در شرایط عادی، جریان تفاضلی تقریباً صفر است، اما در هنگام وقوع خطای داخلی جریان تفاضلی افزایش می یابد. افزایش جریان تفاضلی می تواند دلایل دیگری غیر از وقوع خطای داخلی داشته باشد، لذا وجود جریان تفاضلی لزوماً نشانه رخداد خطای داخلی نیست. پدیده هایی مانند جریان هجومی، اشباع ترانسفورماتورهای جریان و اضافه تحریک نیز موجب ظهور جریان تفاضلی می گردند. بنابراین، تمایز بین جریان هجومی و خطای داخلی برای عملکرد صحیح رله دیفرانسیل ضروری است. در طرح حفاظتی ارائه شده، سیگنال جریان تفاضلی با استفاده از تبدیل فوریه گسسته تحلیل می شود. در مرحله اول با استفاده از این ویژگی که شدت تغییرات اندازه هارمونیک دوم جریان دیفرانسیل در خطای داخلی با اشباع ترانسفورماتور جریان، بسیار بیشتر از جریان هجومی میباشد، دو حالت ذکر شده از هم متمایز میشوند. در مرحله دوم با استفاده از این نکته که نسبت اندازه هارمونیک دوم به مولفه اصلی جریان دیفرانسیل، پس از رخداد خطای داخلی بدون اشباع ترانسفورماتور جریان، به سرعت افت میکند و تقریباً به صفر می رسد، میتوان آن را از دیگر شرایط کاری ترانسفورماتور قدرت تفکیک نمود. به منظور دستیابی به حداکثر قدرت تفکیک پذیری، شبیه سازیهای مختلفی جهت تعیین دو مقدار آستانه برای شاخصهای ذکر شده انجام شده است. نتایج به دست آمده بر روی یک ترانسفورماتور واقعی 63/230 کیلو ولت با ظرفیت 160 مگا ولت آمپر نشان میدهد که الگوریتم پیشنهادی در شرایط خطای خارجی و برق دار کردن ترانسفورماتور قدرت حتی در زمان اشباع ترانسفورماتور جریان پایدار باقی میماند.