LQR Linear Quadratic Requlator
SPWM Sinusoidal Pulse Width Modulation
VCO Voltage Control Oscillator
SRF Synchronous Reference Frame
SRF-PLL Synchrronous Reference Frame-Phase Locked Loop
MSRF-PLL Modified Synchrronous Reference Frame-Phase Locked Loop
PPLL Power-based Phase Locked Loop
ParkPLL Park Transformation Phase Locked Loop
THD Total Harmonic Distortion
PWM Pulse Width Modulation
LPF Low Pass Filter
MAF Moving Average Filter
چکیده:
جبران‌سازی توان راکتیو همواره جزء موضوع‌های مهم تحقیقاتی در اکثر دانشگاه‌ها و مراکز تحقیقاتی بوده است. در این بین نسل جدید جبران‌ساز‌ها (FACTS) به‌منظور کنترل توان راکتیو، پایداری و افزایش ظرفیت خطوط مورد توجه صنعت برق و مراکز تحقیقاتی بوده است. در این پایان‌نامه، ساختار کنترلی STATCOM (جبران‌ساز استاتیکی توان راکتیو) مورد بررسی قرار گرفته است. در این ساختار از حلقه قفل فاز (PLL ) به‌منظور تخمین فرکانس و زاویه ولتاژ شبکه قدرت استفاده شده است. هدف استفاده از این کنترل‌کننده، پایداری و سنکرون کردن جبران‌ساز توان راکتیو با شبکه مصرفی می‌باشد. سپس به‌منظور ارزیابی جبران‌ساز از دو مدل میانگین و فازوری استفاده شده است. نتایج شبیه‌سازی نشان می‌دهد که کنترل‌کننده طراحی شده به‌همراه PLL به‌خوبی توانسته است توان راکتیو را در شبکه قدرت کنترل نماید.
کلید­واژه: جبران‌ساز استاتیکی توان راکتیو، حلقه قفل فاز، تخمین فرکانس، زاویه
فصل اول
مقدمه
۱-۱پیشگفتار
زاویه فاز ولتاژ بهره‌برداری یکی از اطلاعات مهم برای عملکرد بیشتر دستگاه‌ها است. از جمله: مبدل‌های dc به ac کنترل‌شده،جبران‌سازهای استاتیکی VAR، سیکلوکانورترها، فیلترهای اکتیو هارمونیک و سایر سیستم‌های

(( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. ))

ذخیره انرژی کوپل شده با سیستم الکتریکی. ممکن است از این اطلاعات برای هماهنگی روشن و خاموش کردن دستگاه‌های قدرت، محاسبه‌ و کنترل پخش توان اکتیو و راکتیو و یا برای تبدیل متغیرهای فیدبک به ‌یک قالب مرجعی که مناسب مقاصد کنترلی است استفاده شود. اطلاعات زاویه‌ای معمولا با بهره گرفتن از نوعی حلقه قفل شده در فاز (PLL^[1]) بدست می‌آید. علاوه بر کاربردهای بهره‌برداری، از روش های PLL در کنترل موتور نیز استفاده می‌شود تا سرعت زاویه الکتریکی روتور تخمین زده شود. در کاربردهای فوق، کیفیت قفل شدن بطور مستقیم عملکرد حلقه‌های کنترلی را تحت تاثیر قرار می‌دهد. بریدگی خط، نامتعادلی ولتاژ، افت فاز و تغییرات فرکانس شرایطی معمول هستند که تجهیزات سیستم بهره‌برداری با آنها مواجه است. هرPLL که در چنین شرایطی به‌کار رفته باشد نه تنها باید در قفل کردن ولتاژهای سیستم سریع عمل کند و قفل باقی نگه دارد بلکه باید خروجی با اعوجاج کم داشته باشد. قصد ما در اینجا استفاده از سیستم PLL تنها برای حل مسائل کنترلی است.
رشد سریع تکنولوژی الکترونیک قدرت فرصت‌هایی را به‌منظور توسعه تجهیزات قدرت جدید فراهم می‌آورد تا مدل‌سازی سیستم‌های قدرت واقعی را بهبود بخشند. طی دهه گذشته تعدادی ادوات کنترلی معروف به ‌سیتمهای انتقال AC انعطاف‌پذیر تکنولوژی (FACTS^[2]) اختراع شده و بکار گرفته می‌شوند. ادوات FACTS می‌توانند به‌منظور کنترل پخش بار، ‌‌تنظیم ولتاژ، ‌‌افزایش پایداری حالت گذرا و میرایی نوسانات قدرت بکار گرفته شوند. ادوات FACTS را می‌توان به‌عنوان کنترل‌کننده‌های سری، ‌‌موازی یا ترکیبی از این دو نوع به‌کار گرفته می‌شود.
قبل از سال ۱۹۷۰ تریستور‌های خط با توان بالا همراه با خازن‌ها و القاگرها در اشکال مداری متنوع به‌کار گرفته شدند تا خروجی متغیری مثل جبرانسازی VAR استاتیک موازی(SVC^[3]) و خازن سری کنترل‌شونده با تریستورهای سری متصل به ‌آن (TCSC^[4] )را تولید کنند، ‌‌و نیز بر اساس شرایط تجاری خازن‌ها با سوئیچ تریستوری( TSC^[5]) و القاگر‌های کنترل شونده با تریستور (TSR^[6]) که به‌طور گسترده‌ای برای تنظیم ولتاژ AC در سیستمهای قدرت مورد استفاده قرار گرفته‌اند که این کار توسط کنترل تزریق توان راکتیو صورت می‌گیرد. با ظهور GTO^[7]‌های فشار قوی و دیگر نیمه‌هادی‌های قدرت همراه با قابلیت خاموش شدن از درون مثل IGBT ^[۸] نسل جدیدی از تجهیزات الکترونیک قدرت در سوئیچ زنی مدارات مبدل‌ها به‌کار گرفته شده‌اند. مبدل‌های منبع ولتاژ برای تولید و جذب توان راکتیو بدون استفاده از خازن‌های AC یا بانک‌های سلفی به‌کار گرفته شده‌اند. نسل جدید و مهمترین نیاز مبدل‌ها در کنترل‌ کننده‌های FACTS)) به جبران‌سازی سنکرون استاتیکی (STATCOM^[9]) به‌ جبران‌سازی سری سنکرون استاتیک( SSSC^[10]) و نیز به‌ترکیبی از دو کنترل‌کننده پخش توان یکتا است که همه آن‌ها بر اساس مبدل‌های منبع ولتاژ کار می‌کنند.
کمبود توان راکتیو در شبکه‌های قدرت سبب‌ ایجاد افت ولتاژ و نوسانات ولتاژ می‌شود. با توجه به گسترش و پیچیدگی شبکه‌های قدرت جبران‌سازهای توان راکتیو به‌منظور جلوگیری از فروپاشی ولتاژ از اهمیت خاصی برخوردار است. در میان جبران‌سازهای توان راکتیو، ‌‌خازن شنت، ‌‌SVC، ‌ STATCOM به‌دلیل قابلیت انعطاف و کنترل‌پذیری مورد توجه محققان قرار گرفته است. اما نتایج نشان می‌دهد که اگر SVC و STATCOM در محل نصب شوند سبب افزایش پایداری ولتاژ شده و توانایی انتقال قدرت را افزایش می‌دهند. یکی از انواع تجهیزات نسل دوم ادوات FACTS که برای جبران‌سازی موازی دینامیکی در خطوط انتقال به‌کار می‌رود، ‌‌جبران کننده استاتیکی سنکرون‌ یا STATCOM است. که امروزه با توجه به ‌مزیت‌های متعدد نسبت به ‌نوع نسل اول خود‌ یعنی SVC، مورد توجه قرار گرفته و استفاده می‌شود. بر خلاف SVC که در آن توان راکتیو مبادله شده با شبکه توسط سلف و خازن تامین می‌گردد در STATCOM‌ این توان راکتیو بدون استفاده از خازن‌های AC‌یا سلف تامین می‌شود.
۱-۲ تاریخچه PLL و STATCOM
تحقیقات اولیه در زمینه آنچه که به‌عنوان حلقه با فاز قفل شونده می‌شناسیم به ‌سال ۱۹۳۲ بر می‌گردد، یعنی زمانی که محققان بریتانیایی برای گیرنده سوپر هترودین هاوارد آمسترانگ، روش دیگری یعنی هوموداین را توسعه دادند در سیستم هوموداین یا سینکروداین یک اسیلاتور محلی به ‌فرکانس مطلوب توان ورودی تنظیم شده و با سیگنال ورودی چند برابر می‌گردد. حلقه­ی قفل شده در فاز (PLL) مداری است که اجازه می­دهد فرکانس و فاز نوسان­ساز حلقه‌اش توسط یک سیگنال مرجع خارجی کنترل شود. فرکانس نوسان­ساز حلقه می‌تواند برابر فرکانس مرجع یا مضربی از آن باشد. اگر سیگنال مرجع از یک نوسان­ساز گرفته شود، می‌توان فرکانس­های دیگری با پایداری فرکانسی نوسان‌ساز به‌دست آورد. این اساس سنتزکننده‌های فرکانس است. اگر فرکانس سیگنال مرجع متغیر باشد، فرکانس نوسان ساز حلقه، فرکانس ورودی را دنبال می‌کند. اما اواخر دهه ۱۹۶۰ بود که با کامل شدن PLL از آن در صنعت الکترونیک قدرت به‌ فراوانی استفاده شد.
STATCOM اولین کنترل کننده موازی بر اساس مبدل قدرت می‌باشد. ایده اصلی STATCOM توسط آقای گایوگی در سال ۱۹۷۶ ارائه شد. بجای استخراج مستقیم توان راکتیو از اجزای ذخیره‌کننده انرژی، STATCOM اساسا توان را با شبکه متصل شده به‌گردش در می‌آورد. بنابراین اجزای راکتیو استفاده شده در STATCOM، می‌تواند بسیار کوچکتر از اجزای SVC باشد. در سال ۱۹۹۵ اولین STATCOM با قدرت در ایستگاه فرعی “سالیوان” متعلق به‌”سازمان دره تنسی”(TVA^[11]) در شمال شرقی ایالت تنسی ایالات متحده نصب شده است. پروژه با حمایت مشترک انستیتو تحقیقات صنعت برق و TVA انجام شد و توسط شرکت برق وستینگهاوس طراحی و ساخته شد.TVA وابسته به ‌دولت فدرال است و به‌عنوان یک واحد خدماتی بزرگ دارای ظرفیت تولید نصب شده بیش از ۳۰ هزار مگاوات است که از طریق ۱۶۰۰۰ مایل (۲۵۸۰۶ کیلومتر) خط انتقال، توان الکتریکی را برای شرکت‌های خدماتی دیگر و مشترکان صنعتی در هفت ایالت تامین می‌کند.
۱-۳ بخش‌های سیستم STATCOM
۱-۳-۱ مبدل قدرت
مبدل­های به‌کار گرفته شده در فیلترهای اکتیو و کنترلرهای FACTS شامل یک بخش DC و همچنین خروجی AC می­باشند. خروجی AC حاوی مولفه­ی پایه­ای است که دامنه و فرکانس آن قابل تنظیم است. بسته به‌ نوع مبدل(منبع ولتاژ یا منبع جریان)، خروجی AC و بخش DC کنترل و تجهیز می­ شود. در یک مبدل منبع ولتاژ (VSI^[12] ) قسمت DC بصورت خازنی و در مبدل منبع جریان (CSI^[13]) بخش DC سلفی است. برای دستیابی به ‌دامنه و فاز مطلوب خروجی AC لازم است کلیدهای مبدل در زمان­های مناسب سوئیچ شوند. براساس اینکه خروجی مطلوب از نوع جریان و یا ولتاژ باشد می­توان از روش­های مختلف مدولاسیون برای سوئیچینگ مبدل استفاده کرد. به‌عنوان مثال اگر هدف ایجاد یک جریان مرجع در خروجی مبدل باشد، روش هیسترزیس مناسب است و اگر هدف ایجاد یک ولتاژ مرجع در خروجی مبدل باشد، می‌توان از روش­های مدولاسیون پهنای پالس استفاده کرد.

راکتورهای اتصال
راکتورهای اتصال، سلف­ها و مقاومت­های سری هستند که مبدل قدرت STATCOM را به ‌سیستم قدرت متصل می­ کنند. در یک سیستم با ولتاژ بسیار بالا، اندوکتانس‌های نشتی ترانسفورماتورهای افزاینده قدرت را می‌‌توان به‌عنوان راکتورهای اتصال به‌کار برد. هدف اصلی از راکتورهای اتصال فیلتر کردن مولفه‌های هارمونیکی جریان خروجی می‌باشد که به‌طور عمده توسط ولتاژ خروجی ضربانی مبدل‌های قدرت تولید می‌شود.

سیستم کنترل
مهمترین بخش STATCOM، سیستم کنترلی است که کنترل توان راکتیو و تنظیم ولتاژ باس­های سیستم قدرت را برآورده می­ کند. فرایند کنترل در دو مرحله صورت می­گیرد : در مرحله اول ولتاژها و جریان­های باسی که STATCOM بدان متصل شده است اندازه ­گیری شده و با توجه به ‌اهداف کنترلی که مدنظر است، جریان­های مرجع STATCOM محاسبه‌می­شوند(کنترل­ کننده داخلی). در مرحله دوم باید به طراحی کنترلری پرداخت که باعث شود جریان­های واقعی STATCOM، مقادیر مرجع را دنبال کنند (کنترل­ کننده خارجی). روش­های کنترلی متعددی وجود دارد که می­توان بر مبنای آنها کنترلر طراحی کرد.
فصل دوم
مروری بر استاتکام و کنترل‌کننده حلقه قفل فاز و توپولوژی‌های آن
۲-۱تعریف پایداری و علت‌های کاربرد استاتکام و PLL
۲-۱-۱ پایداری ولتاژ
پایداری ولتاژ اشاره دارد به ‌توانایی سیستم قدرت در نگهداری ولتاژ تمامی ‌باس‌ها در محدوده قابل قبول، ‌‌که‌ این توانایی باید در شرایط عملکرد عادی سیستم و پس از حادث شدن اغتشاش باشد. سیستم زمانی دچار ناپایداری ولتاژ می‌شود که تقاضای بار به‌طور ناگهانی افزایش‌ یابد و ‌یا‌ اینکه شرایطی در سیستم به‌وجود‌ آید که ولتاژ باس‌ها به‌طور تصاعدی و غیر قابل کنترلی شروع به ‌افت کنند.‌ یکی از عوامل مهمی‌ که در ناپایداری ولتاژ نقش بسزایی‌ ایفا می‌کند، ‌‌ناتوانی سیستم در تامین توان راکتیو مورد نیاز است. ناپایداری ولتاژ سبب فروپاشی ولتاژ (Voltage Collapse) می‌شود، ‌‌به‌طوریکه آنقدر ولتاژ افت می‌کند که سیستم دیگر قادر به‌ بازیابی آن نیست [۱].
۲-۱-۲ پایداری دینامیکی
پایداری دینامیکی اشاره دارد به ‌پایداری سیستم قدرت برابر اغتشاشات ناگهانی ولی کوچک به‌طوریکه سیستم با معادلات دیفرانسیلی خطی توصیف می‌شود و سیستم می‌تواند به ‌کمک کنترلرهای پایدارساز، ‌‌پایداری خود را حفظ کند. مثال‌‌های نوعی عبارتند از نوسانات فرکانس پایین شبکه ناشی از به‌هم پیوستن سیستم قدرت پیوسته، ‌‌و ‌یا نوسانات پیچشی نیروگاه حرارتی ‌بخاطر رزونانس زیر سنکرون ناشی از نصب خازن‌های سری جبران‌ساز در خطوط [۱].
۲-۱-۳ پایداری استاتیکی ولتاژ
پایداری سیستم قدرت طبق تعریف عبارت است از توانایی سیستم قدرت در حفظ حالت تعادل در شرایط بهره برداری عادی سیستم و ‌یافتن نقطه کار متعادل جدید پس از حادث شدن اغتشاش در آن. پایداری استاتیکی به ‌پایداری سیستم قدرت در اثر تغیرات کوچک و پیوسته در بار و شرایط اولیه بار و باقی ماندن پایداری سیستم با وجود سیستم‌های تحریک و گاورنرهای مرسوم می‌باشد. پایداری استاتیکی ولتاژ به‌طور عمده در ارتباط با عدم توازن توان راکتیو می‌باشد. در نتیجه توانایی بار در ‌یک باس سیستم بستگی به ‌پشتیبانی توان راکتیو‌ی دارد که باس می‌تواند از سیستم دریافت کند. بنابراین پشتیبانی توان راکتیو باید در محلی مناسب صورت گیرد. باید دقت نمود که گسترش آرام تغییرات موجب کمبود برق و کاهش ولتاژ خواهد شد.
هنگامی ‌که توان انتقالی افزایش می‌یابد ولتاژ در پایانه دریافت کاهش ‌یافته و در نهایت ‌یک نقطه بحرانی، ‌‌نقطه‌ای که در آن سیستم از توان راکتیو استفاده نمی‌کند حاصل می‌شود که هرگونه افزایش توان راکتیو منتقل شده منجر به ‌کاهش سریع ولتاژ خواهد شد. تنها راه نجات سیستم برای جلوگیری از فرپاشی ولتاژ، ‌‌کاهش بار توان راکتیو ‌یا اضافه کردن توان قبل از رسیدن به ‌نقطه فروپاشی ولتاژ است [۲].
برای بهبود پایداری استاتیکی می‌توان اقدامات زیر را انجام داد؛
افزایش سطح ولتاژ شبکه
اضافه نمودن خطوط جدید به ‌سیستم انتقال
کاهش راکتانس سری خط با باندل کردن خطوط
نصب خازن‌های سری در خطوط انتقال و کاهش راکتانس سری ترانسفورماتور‌ها
۲-۱-۴ ضعیف‌ترین باس

$(“#username”)
برای انتخاب عنصر با بهره گرفتن از شناسه آن، اهمیتی ندارد که عنصر در کجای سند قرار گرفته باشد.

( اینجا فقط تکه ای از متن پایان نامه درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. )

انتخاب عناصر براساس محتویات متنی درونی آنها
این ویژگی در در نحو زبان خاص دامنه پیشنهادی بسیار مفید است. با بهره گرفتن از این حالت می‌توان واکنش برنامه کاربردی تحت وب به عملی خاص را تعیین کرد. بطور کلی می‌توان گفت این حالت در خودکارسازی فرآیندهای وبی بسیار متداول است. نحوه استفاده از این دستور به صورت زیر است :
$(“نام عنصر:contains(متن مورد نظر)”)
به عنوان مثال می‌توان نوشت :
$(“div:contains(result)”)
در این مثال تگ یا تگ‌های div ای که شامل عبارت result باشد، انتخاب می‌شود.
انتخاب عناصر بر اساس خواص^[۵۶] آنها و مقدارشان
تمامی عناصر در زبان HTML می‌توانند دارای خواص یا صفاتی باشند. این صفات در واقع اطلاعاتی را در مورد آن عنصر برای مرورگر مشخص می‌کنند. به عنوان مثال یک تصویر که با تگ img در زبان HTML مشخص می‌شود، می‌تواند دارای خواصی چون نام، شناسه، آدرس تصویر، متن جایگزین تصویر، طول و عرض تصویر و … باشد. در نحو زبان خاص دامنه پیشنهادی، هم می‌توان عناصری از صفحه که دارای صفت خاصی هستند را انتخاب نمود، و هم عناصری که دارای صفت خاصی با مقدار مشخص هستند را گزینش کرد. در ادامه مثال‌هایی برای توضیح بیشتر این نحو آورده شده است.
انتخاب عناصری که همگی دارای خاصیت href در درون تگ خود هستند:
$(“[href]”)
انتخاب تمامی عناصری که مقدار خاصیت href آنها برابر با مقدار # است:
$(“[href=’#’]”)
انتخاب کلیه عناصری که مقدار خاصیت href آنها مخالف # باشد:
$(“[href!=’#’]”)
انتخاب عناصر براساس موقعیت آنها
اساس این نوع انتخابگرها بر ساختار درختی سند HTML استوار است. در این حالت می‌توانیم عناصر مد نظر خود را براساس موقعیت و یا ترتیب آنها نسبت به عناصر مجاورشان تعیین کنیم. مثال‌هایی از این نوع انتخاب‌ها در ادامه آمده است.
انتخاب اولین تگ p موجود در سند:
$(“p:first”)
انتخاب آخرین تگ p موجود در سند:
$(“p:last”)
انتخاب کلیه تگ‌های a که در داخل تگ‌های p قرار دارند :
$(“p a”)
در مثال فوق به فاصله موجود بین نام تگ‌ها دقت شود.
انتخاب اولین عنصر از تگ‌های a ای که در داخل تگ‌های ‌p قرار دارند:
$(“p a:first”)
انتخاب عناصر ورودی
در فرایند خودکارسازی، مهم‌ترین عناصر صفحه، عموماً ورودی‌ها هستند. زبان خاص دامنه پیشنهادی توانایی تعامل با انواع ورودی‌ها را داراست. در ادامه با ذکر مثال‌های مختلف به تبیین بیشتر این توانایی‌ها خواهیم پرداخت.
انتخاب تمامی عناصر ورودی
$(“:input”)
انتخاب تمامی عناصر ورودی از نوع text
$(“:text”)
انتخاب تمامی عناصر ورودی از نوع submit
$(“:submit”)
انتخاب تمامی عناصر ورودی فعال
$(“enabled”)
انتخاب تمامی عناصر ورودی انتخاب شده
$(“selected”)
۳-۹-۳-۱-۲ رخدادها
منظور از رخدادها در یک برنامه تحت وب، اتفاقاتی چون حرکت اشاره‌گر، کلیک، دابل کلیک، کشیدن و رها کردن و … است. در اثر اجرای برنامه تحت وب، ممکن است رخدادهایی در صفحه رخ دهند. همچنین ممکن است برنامه­نویس بخواهد در صورتی که رخدادی اتفاق افتاد، رخداد دیگری را خودش ایجاد کند. به همین دلیل نیاز است تا از وقوع رخدادها اطلاع یابد. برای این منظور قابلیت‌هایی در زبان خاص منظوره پیشنهادی در نظر گرفته شده است. در ادامه با ذکر مثال‌هایی این قابلیت‌ها بررسی خواهند شد.
اجرای کد در صورت حرکت اشاره‌گر روی تگی با شناسه logo :
$(“#logo”).OnMouseMove()
اجرای کد در صورت کلیک روی گزینه submit فرم اطلاعتی با شناسه register :
$(“#register”).OnClick()
۳-۹-۳-۱-۳ ایجاد رخدادها

POP3، SMTP، FTP
LDAP، HTTP، HTTPS

HTTP
HTTPS

HTTP
HTTPS

فصل سوم
روش تحقیق
۳-۱ مقدمه
در این فصل زبان خاص دامنه پیشنهادی برای آزمون بار برنامه‌های کاربردی تحت وب با جزئیات تشریح خواهد شد. ابتدا تعریفی از آزمون نرم‌افزار ارائه می­ شود و سپس مشکلات پیش روی آزمون نویس‌ها بررسی خواهند شد. در ادامه ایده ارائه یک زبان خاص دامنه برای انجام آزمون بار توضیح داده شده و لزوم وجود این زبان برای برنامه‌های کاربردی تحت وب بیان می گردد.

(( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. ))

بخش اصلی این فصل به معماری، مشخصات، قابلیت‌ها و ویژگی‌های زبان خاص دامنه پیشنهادی برای آزمون بار اختصاص دارد. پارامترهای مؤثر در آزمون بار، نحو زبان و چاچوب‌های مورد استفاده در زبان خاص دامنه پیشنهادی از جمله مهم‌ترین مواردی هستند که در ادامه بررسی خواهند شد.
۳-۲ آزمون نرم‌افزار
مرحله آزمون نرم‌افزار را می­توان در تمامی روش­های توسعه نرم‌افزار جست و جو کرده و یافت. مطالب و مقالات زیادی در مورد اهمیت و چرایی وجود مرحله آزمون نرم‌افزار نوشته شده است و در این پایان نامه هدف تکرار دوباره این قضایا نیست؛ بنابراین، مرحله آزمون نرم‌افزار پذیرفته شده و همه‌ی بر این که وجود چنین مرحله­ ای نه تنها مفید بلکه ضروری است توافق دارند [۲۱].
آزمون‌های نرم‌افزار معمولاً با توجه به نیازهایی که با وجود نرم‌افزار برطرف خواهند شد، دسته­بندی و طراحی می­شوند. به طور مثال، یک نرم‌افزار که قرار است محاسبات آماری مربوط به یک سری داده را انجام دهد، نیازمند آن است که قبل از استقرار و استفاده گسترده از آن، به خوبی از عهده محاسبات در مورد یکسری داده ­های آزمون برآید. معماری یک نرم‌افزار و خصوصیات پیاده‌سازی آن نیز می ­تواند در نوع آزمون تأثیرگذار باشد. به عنوان یک مثال که درگیری با موضوع این پایان‌نامه نیز دارد، آزمون برنامه ­های تحت وب به واسطه معماری وب که یک معماری دو سویه است، می­باشد که این نیز در دو دسته کلی تقسیم ­بندی می­ شود که هر کدام از این دسته‌ ها، خصوصیات هر سوی این معماری دوطرفه را مورد ارزیابی قرار می‌دهند.
۳-۳ مشکلات پیش روی آزمون‌نویس‌ها
این که آزمون چیست و چرا می­بایست وجود داشته باشد به طور مفصل در فصل دوم مورد بحث و بررسی قرار گرفت. در این بخش سعی بر آن است تا بتوان مشکلات یک آزمون نویس را هنگامی که می­خواهد برای یک نرم‌افزار، مورد آزمون بنویسد بررسی شود.
موارد آزمون مربوط به الگوریتم­ها یا خصوصیات فنی یک نرم‌افزار جزو موارد آزمون ساده هستند چرا که نوشتن آزمون و اجرای آن به راحتی صورت می­پذیرد. هر مورد آزمون نیاز به یک سری پیش‌شرط و محیط آزمون دارد. در صورتی که پیش‌شرط‌ها تعیین نشوند و یا به طور مناسب تهیه نگردند، نمی­بایست به نتیجه آزمون اعتماد کرد و یا حتی انتظار داشت که آزمون بدون مواجهه با خطا به پایان برسد. محیط آزمون نیز خود عاملی اساسی است. در صورتی که محیط آزمون به همراه عواملی که در آن محیط، وجودشان الزامی است، مانند یک پایگاه داده فرضی که می­بایست قبل از شروع آزمون ایجاد شده باشد و یا رکوردگیری­های خاصی که می‌بایست در جدولی وجود داشته باشند تا آزمون بتواند شروع شود، پدید نیامده باشد، همچنان نمی­ توان انتظار داشت که آزمون کار کند. معمولاً خود آزمون به اندازه ایجاد محیط پیرامون آزمون سخت و طاقت‌فرسا نیست.
موارد مربوط به محیط و پیش‌شرط‌های یک آزمون، زمانی که آزمون مربوط به یکی از فرایند­های اساسی سیستم است، خود را بیشتر و بیشتر نمایان می­ کنند و در این هنگام است که یک برنامه­نویس به درگیری با این عوامل خواهد پرداخت. آزمون فرآیندهایی که نتیجه فرآیندهای دیگر هستند و همین طور، فرآیندهایی که نیاز به وجود عوامل بیرونی مورد آزمون دارند، از جمله مواردی هستند که فرایند نوشتن مورد آزمون و همین طور اجرای مورد آزمون را به شدت کند می­ کنند.
۳-۴ زبان خاص دامنه برای آزمون دامنه
با مقدمه­ای که در بخش قبل بیان شد، می­توان دید که یک آزمون کننده نیاز دارد تا بتواند خیلی سریع مورد آزمون را نوشته و بدون درگیری با جزییات پیاده‌سازی آزمون، مثلاً جزییات ارتباط به پایگاه داده و همین طور جزییات باز شدن یک سوکت^[۳۲] سرور، فرایند مورد نظرش را کد کرده و بیازماید. در اینجا است که نیاز به وجود یک زبان سطح بالاتر و اختصاصی تر جهت انجام آزمون‌ها احساس می­ شود. چنین زبانی می ­تواند یک زبان اسکریپتی مانند پرل و یا پایتون باشد چرا که معمولاً کاربر آزمون کننده درگیر نوع داده ­های زبان نبوده و تنها می­خواهد جریان فرایند داخل ذهنش را پیاده‌سازی کند. در مورد پروژه‌های جاوا، گرووی انتخاب خوبی است. در فصل دوم در مورد خصوصیات این زبان و همین طور قدرتش در ترکیب شدن با کدهای جاوا بسیار سخن گفته شده است که از خواننده دعوت می‌شود جهت تکمیل اطلاعاتش در مورد زبان گرووی به فصل دوم و سپس به پیوست (الف) مراجعه کند.
اما یک زبان اسکریپتی کافی نیست. تنوع بالای آزمون‌ها و انواع گوناگون فرایند­هایی که قابل آزمون هستند، خود یک مانع بر سر راه ایجاد زبانی یکپارچه برای آزمون است. از این روست که مثلاً در مورد آزمون نرم‌افزارهای تحت وب، مجموعه ­ای از چهارچوب­های خاص این فضا که اکثر آن­ها مبتنی بر زبان اسکریپتی گرووی هستند، پدید آمده‌اند. جب مثالی از آن‌هاست.
چهارچوب­های مبتنی بر یک زبان اسکریپتی که برای یک نوع آزمون خاص ایجادشده‌اند را می­توان نوعی زبان خاص دامنه داخلی فرض کرد که بر روی یک زبان اسکریپتی پدید آمده­اند. جب را می­توان یک زبان خاص دامنه آزمون نرم­افزارهای تحت وب فرض کرد که بر روی زبان اسکریپتی گرووی پدید آمده است. با بهره گرفتن از این چهارچوب یک آزمون کننده وب می ­تواند به راحتی و بدون درگیر شدن با جزییات مربوط به فرستادن و دریافت یک درخواست HTTP و همین طور بدون درگیر شدن با جزییات و مشکلات مربوط به تجزیه کردن^[۳۳] سندهای HTML، به المان­های HTML موجود در یک صفحه وب دست یابد. بدین گونه است که تمرکز آزمون کننده متوجه فرایند مورد نظرش برای آزمون خواهد شد و می ­تواند دانش کمتری برای آزمون یک فرایند پیچیده داشته باشد.
۳-۴-۱ نیاز به وجود یک زبان خاص دامنه برای دامنه آزمون بار
زبان­های خاص دامنه داخلی زیادی تحت عنوان چهارچوب­های مبتنی بر گرووی برای آزمون نرم­افزارهای تحت وب ایجادشده‌اند که تا حد زیادی درخواست­های آزمون کنندگان را در حوزه ­های مختلف آزمون این نرم­افزارها فراهم آورده­اند. در این پایان نامه هدف آن است که با ایجاد یک چهارچوب اختصاصی جهت کمک به حوزه آزمون بار، آزمون کنندگان در این قسمت آسوده­تر عمل کنند. قبل از هر چیز می­بایست در مورد نرم‌افزارهای تحت وب و همین طور خصوصیات یک آزمون بار بیشتر بدانیم تا بتوانیم یک چهارچوب کاربردی در این زمینه ایجاد کنیم.
۳-۵ آزمون نرم‌افزارهای تحت وب
طی سال­های اخیر، تولیدات نرم­افزاری بر مبنای معماری لاغر^[۳۴] که معماری وب یکی از نمونه‌های آن است، رشد روزافزونی داشته است. به طوری که معماری مبتنی بر وب جزو اولین گزینه­ های تصمیم‌گیری در مورد معماری برنامه‌های کاربردی است. همان طور که در بخش قبل گفته شده است، معماری وب یک معماری دوسویه است بدین معنی که یک سوی آن یک نرم­افزار مشتری قرار دارد و سوی دیگر یک نرم­افزار سرویس‌دهنده که به مشتری خدمات وب می­دهد. پروتکل این معماری HTTP است و از این رو یک سو یک HTTP Client مانند مرورگر وجود دارد و سوی دیگر یک HTTP Server یا Web Server قرار گرفته است.
آزمون‌های یک نرم­افزار تحت وب، به دلیل ذات دوطرفه بودن معماری وب، به دو دسته تقسیم می­شوند: آزمون‌های سمت سرور و آزمون‌های سمت مشتری. آزمون‌های سمت سرور بیشتر به بررسی و ارزیابی فرآیندهای سمت سرور می­پردازند که درگیر با فناوری مورد استفاده سمت سرور است. از سوی دیگر، آزمون‌های سمت مشتری، به آزمون عملکردی نرم‌افزار تحت وب می­پردازند و از دید فردی که پشت یک مرورگر نشسته است و با برنامه تحت وب کار می‌کند، فرآیندها و عملکردهای سیستم را می­آزمایند. این پایان‌نامه به طور تخصصی به آزمون‌های سمت مشتری می ­پردازد و قصد دارد در این زمینه بهبودهایی را به وجود آورد.
۳-۵-۱ آزمون‌های سمت مشتری
آزمون‌های سمت مشتری در یک نرم‌افزار تحت وب می­توانند با اهداف زیر انجام شوند:
بررسی سازوکارهای امنیتی و عامل‌های امنیتی در فضایی که کاربر با آن کار می­ کند.
آزمون موارد کاربری^[۳۵] سیستم و چک کردن این که به درستی پیاده‌سازی شده ­اند.
آزمون صفحات مختلف وب‌سایت با هدف پیدا کردن صفحاتی که وجود ندارند و یا به هر دلیل به درستی دریافت نمی­شوند. از این آزمون با عنوان آزمون دسترسی­پذیری نیز یاد می­ شود.
آزمون این که سیستم نرم­افزاری در مواردی که مورد هجمه­ی انبوه درخواست­ها قرار می­گیرد آیا می ­تواند همچنان به مشتریان جدید خود پاسخ دهد. این آزمون در نهایت به دنبال پیدا کردن نقطه آستانه­ای است که تمامی مشتریان جدید نتوانند از خدمات صفحه مورد نظر استفاده نمایند. پیدا کردن چنین نقطه­ای ممکن است با توجه به خصوصیات سخت­افزاری رایانه­ای که نرم­افزار سرور بر روی آن نصب شده است و همین طور خصوصیات نرم­افزاری سرویس که مورد انتظار است، بسیار ساده و یا در مواردی غیرقابل تعیین شدن باشد. این آزمون و تمامی آزمون‌های دیگری که هدف آن­ها تعیین آستانه­ اعتماد به یک سرویس هستند، تحت عنوان آزمون‌های قابلیت اطمینان یاد می­شوند.
آزمون و بررسی خصوصیات مربوط به ارتباطی^[۳۶] که کاربر از طریق آن در حال دریافت سرویس است. این آزمون که از آن با عنوان آزمون بار یاد می­ شود، تلاش می­ کند اطلاعات مربوط به زمان و میزان اطلاعات مبادله شده برای یک سناریوی درخواست سرویس را پیدا نماید. موارد گفته‌شده در مورد ۴ نیز می­توانند جزو آزمون بار فرض شده و در این دسته گنجانده شوند.
این پایان‌نامه سعی در آن دارد تا به کمک طراحی یک چهارچوب، برنامه‌نویسان را در ایجاد آزمون‌های بار آسان و موثر یاری رساند.
۳-۶ معماری سیستم پیشنهادی
زبان خاص دامنه ارائه‌شده در این پایان‌نامه، از نوع داخلی است. در زبان­های خاص دامنه داخلی، زبان خاص دامنه بر روی یک زبان همه منظوره بنیان نهاده می‌شود. در اینجا از زبان گرووی به عنوان زبان همه منظوره استفاده شده است. دلیل این امر آن است که این زبان به خوبی از قابلیت تعریف زبان­های خاص دامنه پشتیبانی می‌کند و همچنین رابطه تنگاتنگی با زبان جاوا دارد.
علاوه بر زبان گرووی، از دو چارچوب^[۳۷] معروف مبتنی بر گرووی نیز استفاده می‌شود. این چارچوب‌ها که برای خودکارسازی فرآیندهای وب^[۳۸] و همچنین انجام آزمون‌های مختلف به کار می‌روند، به ترتیب عبارت‌اند از: جب و اسپاک^[۳۹]. با در نظر گرفتن این دو چارچوب، معماری کلی سیستم به صورت شکل ۳-۱ خواهد بود:
شکل ۳-۱: معماری کلی زبان خاص دامنه آزمون بار
به عبارت دیگر در ابتدا آزمون‌های آزمون بار مدنظر، در زبان گرووی و با بهره گرفتن از کتابخانه‌های جب و اسپاک طراحی و نوشته‌شده‌اند. سپس با بهره گرفتن از قابلیت‌های موجود در گرووی برای تعریف زبان­ خاص دامنه، این آزمون به شکلی که در ادامه به آن خواهیم پرداخت تبدیل شده است. این شکل هم بسیار خوانا بوده و هم کاملاً کاربردی است.
۳-۷ پارامترهای مؤثر در آزمون بار
دو دسته پارامتر اصلی در آزمون بار اهمیت دارند که در ادامه به تعریف آن‌ها پرداخته خواهد شد.
۳-۷-۱ پارامترهای زمانی
به طور کلی در آزمون بار برنامه‌های کاربردی تحت وب دو پارامتر زمانی اهمیت دارند:
مدت زمانی که طول می‌کشد تا اولین بایت از اطلاعات صفحه مورد آزمون دریافت شود.

که در آن ، و جریان‌های لحظه‌ای سه ‌فاز مجازی هستند که بصورت دلخواه انتخاب می‌شوند به‌طوریکه سینوسی و متعادل باشند و توان لحظه‌ای مجازی نامیده می‌‌شود. فاز جریان‌های مجازی تعیین کننده فاز مرجع در تخمین فاز خواهد بود. با توجه به‌شرط تعادل جریان‌ها می‌توان رابطه فوق را بصورت زیر نوشت :
(۲-۲۶)
بنابراین

(( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. ))

(۲-۲۷)
رابطه (۲-۲۷)، تعریف شده در شکل (۲-۱۹) را نشان می‌دهد. با توجه به ‌اینکه توان لحظه‌ای دارای یک مقدار متوسط و یک مقدار ac می‌باشد که فرکانس بخش ac برابر اختلاف فرکانس جریان‌های مجازی با ولتاژهای ورودی PLL است. زمانی بخش ac به‌ صفر می‌رسد که فاز خروجی PLL ( که برای ساختن جریان‌های مجازی از آن استفاده می‌شود) با ولتاژهای ورودی PLL سنکرون شود. بنابراین می‌توان مشابه ‌PLL قبلی با بهره گرفتن از یک انتگرال‌گیر و یک کنترل کننده PI و با دادن مرجع صفر برای سیستم را کامل نمود که در شکل (۲-۱۹) مشاهده می‌گردد.

شکل (۲-۱۹) : بلوک دیاگرام حلقه قفل فاز pPLL [۲۰]
لازم به‌توضیح است که عملا هر دو الگوریتم فوق معادل بوده و بنابراین در صورت تشابه ‌ضرایب کنترلی، دارای دینامیک و پاسخ حالت دائمی ‌یکسان خواهد بود. اما این دو روش از نظر حجم محاسبات و یا نوع به‌کارگیری ممکن است متفاوت باشند.

(ب) (الف)

(پ)
شکل (۲-۲۰) : نتایج حلقه قفل فاز با ورودی سه فاز متعادل [۲۰]
(الف) : ولتاژهای ورودی، (ب) : فرکانس لحظه ای تخمینی، (پ) : فاز خروجیPLL

(ب) (الف)

(پ)
شکل (۲-۲۱) : نتایج حلقه قفل فاز با ورودی سه فاز نامتعادل [۲۰]
(الف) : ولتاژهای ورودی، (ب) : فرکانس لحظه ای تخمینی، (پ) : فاز خروجی PLL
۲-۱-۱۰-۴ پاسخ PLL سه‌ فاز تحت شرایط نامتعادلی ولتاژ
شکل (۲-۲۰) نتایج حلقه قفل فاز ورودی سه فاز متعادل را نشان می‌دهد. همانگونه که مشاهده می‌گردد خروجی فاز PLL بصورت خطی تغییر کرده و لذا بلوک‌های مختلف شکل (۲-۱۸) یا (۲-۱۹) بصورت ایده‌آل عمل می‌کنند. شکل (۲-۲۱) خروجی PLL را هنگامی ‌که ورودی‌های نامتعادل به ‌آن اعمال گردد نشان می‌دهد. مقایسه شکل‌های (۲-۲۰) و (۲-۲۱) وجود خطا در خروجی PLL با ورودی‌های نامتعادل را مشخص می‌سازد. ایجاد لختی در کنترل کننده PLL شرایط را بهتر کرده ولی مطابق شکل (۲-۲۲) پاسخ دینامیکی را کندتر می کند [۲۰].

(ب) (الف)

(پ)
(الف)

(ب) (الف)

(پ)
(ب)
شکل (۲-۲۲) : نتایج حلقه قفل فاز با ورودی سه فاز نامتعادل و ورود اختلال پله ای به‌میزان
(الف) PLL سریعتر ؛ (ب) PLL کندتر؛ در هردومورد؛ (الف) : ولتاژ ورودی، (ب) : فرکانس لحظه ای تخمینی، (پ) : فاز خروجی PLL [20]
برای بهتر نشان دادن تبعات استفاده از PLL جبران نشده، سیستم شکل (۲-۲۳) که ساختار یک مبدل استاتیک برای انتقال از یک منبع DC به ‌AC است مورد توجه قرار می‌گیرد. این ساختار یک منبع تولید توزیع شده (dq) می‌باشد که از اجزاء جدید و مورد توجه در شبکه‌های مدرن امروزی بوده و استفاده از PLL در جهت سنکرون‌سازی با شبکه ضروری می‌باشد. در صورت استفاده از PLL جبران نشده و به‌کارگیری استراتژی کنترل توان، شکل موج‌های جریان خروجی سیستم بصورت شکل (۲-۲۴) بدست می‌آید. عدم تعادل در جریان خروجی شکل (۲-۲۴) آشکار بوده و علاوه بر آن وجود هارمونیک سوم در شکل موج جریان‌ها نیز از طیف هارمونیکی آن‌ها قابل تشخیص می‌باشد [۲۳] .
شکل (۲-۲۳) : ساختار سیستم تبادل قدرت با فیلتر L [23]

(ب) (الف)
شکل (۲-۲۴) : نتیجه جریان تزریقی به ‌شبکه در سیستم نمونه، دارای PLL معمولی. (الف) : جریان های سه فاز، (ب) : طیف هارمونیکی جریان [۲۳]
۲-۱-۱۰-۵ روش حذف تأثیر عدم تعادل
یکی از ایده‌های حذف اثر عدم تعادل در خروجی PLL ها، حذف مؤلفه‌های توالی منفی و صفر و قفل کردن PLL با مؤلفه توالی مثبت می‌باشد. با بهره گرفتن از روش مؤلفه‌های متقارن می‌توان جهت استخراج مؤلفه دارای توالی مثبت و اعمال آن به ‌حلقه قفل فاز استفاده نمود. محاسبه ‌مؤلفه‌های متقارن از یک مجموعه سه فاز نامتعادل با بهره گرفتن از تبدیل زیر انجام می‌گیرد [۲۴] .
(۲-۲۸)
که در آن ، و مقادیر فازوری یک کمیت سه فاز نامتعادل هستند و می‌باشد. بنابراین می‌توانیم مؤلفه های عدم ‌تعادل ( و ) بصورت روابط (۲-۲۹) و (۲-۳۰) به‌دست می‌آیند:
(۲-۲۹)
(۲-۳۰)
عکس تبدیل فوق با معکوس‌گیری از ماتریس تبدیل رابطه (۲-۲۸) بیان می‌گردد. فازورهایی در فضای abc مرکب از مؤلفه‌های توالی صفر و منفی با بهره گرفتن از عکس تبدیل بصورت زیر بدست می‌آید :
(۲-۳۱)
با قرار دادن روابط (۲-۲۹) و (۲-۳۰) در رابطه (۲-۳۱) و ساده‌سازی بدست می‌آید :
(۲-۳۲)
چنانچه رابطه فازوری فوق به‌ رابطه زمانی تبدیل گردد بصورت زیر در می‌آید :
(۲-۳۳)
پس می‌توان مؤلفه توالی مثبت را بصورت زیر استخراج نمود :
(۲-۳۴)

: توان راکتیو تولید شده در باس ام
: توان حقیقی تقاضا شده در باس ام
: توان راکتیو تقاضا شده در باس ام
: تعداد باس‌ها
: زاویه ادمیتانس متصل به‌ باس
: اندازه ادمیتانس متصل به ‌باس
محدودیت نابرابری: محدودیت‌های متغییر
(۲-۱۶)
(۲-۱۷)
(۲-۱۸)
(۲-۱۹)
: مینیمم و ماکزیمم ولتاژ در باس ام
: مینیمم و ماکزیمم تپ ترانسفورماتور ام
: مینیمم و ماکزیمم توان راکتیو منبع ام
: مینیمم و ماکزیمم توان حقیقی تولید شده توسط ژنراتور ام
۲-۱-۸-۴ طرح کنترل توان راکتیو
مسئله پخش توان راکتیو یک راه حل پایدار همراه با یک حالت عملیاتی خاص می‌باشد که در کل سیستم قدرت در طول دوره مشخص به‌کار گرفته می‌شود. به‌عنوان مثال در عملکرد یک روزه، مسئله پخش توان راکتیو باید به‌طور ساعتی با توجه به‌فرض تغییرات بار در یک ساعت فرموله شده باشد. جهت حل مشکلات پخش توان راکتیو، دستورات توان راکتیو به‌عنوان مجموعه‌ای از کنترل کننده STATCOM مورد استفاده قرار می‌گیرد. این دستور به‌طور ساعتی برای به‌حداقل رساندن کل تلفات انتقال توان تغییر می‌کند [۱۴].

شکل (۲-۱۱) : دیاگرام رابط STATCOM [14]
فرض کنید که تبادل توان بین STATCOM و کل سیستم در پایانه رابط STATCOM رخ می‌دهد. روش‌های متعددی برای فرمان دادن توان راکتیو STATCOM وجود دارد. ساده‌ترن این روش‌ها این است که اندازه ولتاژ در این نقطه اتصال ثابت نگه داشته شود، به‌طور معمول در سیستم اسمی ‌اینگونه می‌باشد. این روش به‌طور گسترده استفاده می‌شود اما عملکرد حداقل تلفات توان انتقال را تضمین نمی‌کند. برای بهبود این عملکرد از راه حل‌های مسئله پخش توان راکتیو به ‌فرمان STATCOM باید در نقطه کار جهت از دست دادن حدقل توان به‌کار برده شود. این طرح کنترل بصورت خلاصه در شکل (۲-۱۲) نشان داده شده است.

شکل (۲-۱۲) : طرح کنترل STATCOM [14]
۲-۱-۹ بهبود عملکرد دینامیکی STATCOM با بهره گرفتن از اینورتر سه سطحی
کنترل و جبران‌سازی توان راکتیو یکی از ضروری‌ترین قسمت‌ها در طراحی و بهره‌برداری از سیستم‌ قدرت است. چرا‌که عدم تعادل توان راکتیو در یک سیستم منجر به‌ بالا رفتن تلفات سیستم، کاهش ظرفیت انتقال توان، ناپایداری در سیستم و برهم خوردن پروفیل ولتاژ می‌شود. پیشرفت قطعات نیمه‌هادی در چند دهه اخیر باعث شده تا استفاده از مبدل‌های منبع ولتاژ به‌عنوان جایگزینی برای کنترل کننده‌های توان راکتیو معمول (نظیر خازن‌سوییچ شده باتریستور و یا راکتور کنترل‌شده با تریستور) مورد توجه قرار گیرد [۱۵].
۲-۱-۹-۱ اینورتر سه سطحی دیود کلمپ
شکل (۲-۱۳) یک نمونه از یک اینورتر سه سطحی را نشان می‌دهد که بصورت مدولاسیون پهنای پالس سینوسی SPWM)^[18]) کنترل می‌شود. باس DC از دو خازن تشکیل شده است و هر فاز اینورتر دارای چهار کلید قدرت است. کلیدهای نیم شاخه بالایی و پایینی در هر فاز بصورت متمم با یکدیگر عمل می‌کنند تا امکان اتصال کوتاه وجود نداشته باشد. هر کلید دارای یک دیود است که بصورت موازی معکوس با آن قرار گرفته است. هر فاز اینورتر این توانایی را دارد تا هنگام اعمال پالس‌ها به ‌آن یک ولتاژ سه سطحه در خروجی ایجاد کند. معمولا به‌همراه اینورتر یک راکتور که به‌عنوان صاف کننده جریان عمل می‌کند برای حذف هارمونیک‌های فرکانس بالای جریان خروجی اینورتر با آن سری می‌شود [۱۵].

شکل (۲-۱۳) : نمایش یک اینورتر سه سطحی [۱۵]
۲-۱-۹-۲ مدولاسیون پهنای پالس سینوسی
در این نوع مدولاسون که کاربرد‌های صنعتی رایج است، پالس‌ها ( سیگنال‌های آتش برای کلید‌های قدرت) از مقایسه یک سیگنال مرجع با دامنه با یک شکل موج حامل مثلثی با دامنه به‌‌وجود می‌آیند. اگر فرکانس موج مرجع را و موج حامل را را در نظر بگیریم در اینصورت شاخص مدولاسیون دامنه و نسبت فرکانسی بصورت زیر تعریف خواهند شد :
(۲-۲۰)
(۲-۲۱)
که در آن تعداد سطوح اینورتر می‌باشد.
نحوه به‌وجود آمدن پالس‌ها با بهره گرفتن از روش SPWM برای اینورتر سه سطحه در شکل (۲-۱۴) نمایش داده شده است. برای ایجاد چهار پالس مورد نیاز یک فاز اینورتر، هر موج حامل با موج مرجع مقایسه می‌شود. پالس‌های حاصل به ‌کلیدهای نیم شاخه بالایی (کلیدهای در شکل (۲-۱۳)) داده می‌شوند. متمم این پالس‌ها نیز به ‌کلیدهای نیم شاخه پایینی ( کلیدهای در شکل (۲-۱۳)) اعمال می‌شوند [۱۵].
شکل (۲-۱۴) : نمایش شکل موج‌های حامل و مرجع برای ایجاد پالس‌ها [۱۵]
۲-۱-۹-۳ مدار کنترلی
یک STATCOM باید دارای مشخصاتی نظیر پاسخ دینامیکی سریع و خطای حالت ماندگار کوچکی باشد. برای همین منظور مدار کنترلی نظیر آنچه در شکل (۲-۱۵) مشاهده می‌کنید به‌عنوان کنترل کننده STATCOM پیشنهاد شده است که برای کنترل توان راکتیو و اکتیو از کنترل کننده‌های PI استفاده می‌شود. شکل (۲-۱۵) نشان می‌دهد که جریان‌های و در حلقه کنترل خارجی برای ولتاژDC و توان راکتیو متناظر با مقدار ولتاژ DC و ولتاژ سیستم هستند. و مقادیر مرجع بدست آمده برای جریان‌ها در حلقه‌های خارجی با ضریبی از Lω به ‌داخل حلقه جریان لینک شده‌اند که این مورد برای جریان اثرات کوپلینک جریان‌هایdq می‌باشد. برای پاسخ دینامیکی سریع مقادیر ، به ‌خروجی کنترل کننده‌های موجود در حلقه درونی جریان اضافی شده‌اند. مقادیر خروجی ‌این کنترل‌کننده که و هستند بعد از تبدیل مختصات dq به ‌abc به ‌یک SPWM پالس ژنراتور رفته تا پالس‌های لازم برای عمل کردن اینورتر را فراهم کنند [۱۶].

شکل (۲-۱۵) : نمایش مدار کنترلی STATCOM [16]
ما در بالا به ‌بررسی اجمالی جبران‌ساز استاتیکی، ‌‌مزایا و معایب آن پرداختیم و طبق نتایج بدست آمده از مقایسه به ‌این جمع‌بندی رسیدیم که در بین ادوات FACTS، استفاده از STATCOM به‌عنوان جبران‌ساز کارآمد‌تر می‌باشد. حال بعد از مشخص شدن نوع جبران‌ساز همانگونه که به ‌آن اشاره شد باید از حلقه کنترلی مناسب برای کنترل جبران‌ساز استفاده شود، در ‌اینجا از PLL به‌عنوان حلقه کنترلی استفاده می‌کنیم. درستی و کارآمد بودن این نوع کنترلر در ادامه بیان و اثبات آن در فصل سوم از لحاظ تئوری و محاسبات ریاضی و در فصل چهارم به‌وسیله شبیه‌سازی ارائه می‌کرد.
۲-۱-۱۰ تئوری PLL
یک حلقه قفل فاز یا حلقه قفل شده در فاز (PLL) یک سیستم کنترلی الکترونیکی است، که یک سیگنال قفل شده فاز متناسب با ورودی یا مرجع می‌سازد. PLL در یک فیدبک منفی مشترک توسط مقایسه خروجی “اسیلاتور کنترل شونده با ولتاژ (VCO)^[19] “و ورودی فرکانس مرجع، با آشکار‌ساز فاز، انجام می‌پذیرد. آشکار‌ساز فاز برای هدایت فاز اسیلاتور، به ‌سیگنال مرجع ورودی استفاده می‌شود [۱۷].
مکانیزم‌های حلقه با فاز قفل شونده می‌تواند به‌عنوان مدارهای آنالوگ یا دیجیتالی اجرا شود. هر دو از این اجراها، ساختار پایه‌ای یکسانی را به‌کار می‌برند.
هر دو مدار PLL آنالوگ و دیجیتال سه قسمت اصلی دارند :
یک آشکارساز فاز
یک اسیلاتور الکترونیکی متغیر
یک مسیر فیدبک ( اغلب شامل یک تقسیم کننده فرکانس)
۲-۱-۱۰-۱ روش حلقه قفل شده در فاز
حلقه قفل شده در فاز یک حلقه فیدبک است که دو سیگنال را در یک فرکانس یکسان با مقداری اختلاف فاز قفل می‌کند. بلوک دیاگرام حلقه قفل شده در فاز مطابق شکل (۲-۱۶) است [۱۷].

شکل (۲-۱۶): بلوک دیاگرام حلقه قفل شده در فاز [۱۷]
عملکرد حلقه قفل شده در فاز به ‌این صورت است که اگر فرکانس دو سیگنال ورودی به ‌آشکار‌ساز فاز متفاوت باشد خروجی آشکار‌ساز فاز به‌گونه‌ای تغییر می‌کند تا ورودی اسیلاتور کنترل شده با ولتاژ VCO را به‌گونه‌ای تنظیم کند تا فرکانس خروجی برابر فرکانس ورودی شود. اگرچه قفل شدن این حلقه یک فرایند غیر‌‌خطی است اما می‌توان با یک مدل تقریبی خطی روابط ریاضی ساده برای اجزای آن پیدا کرد. برای یک شبکه سه ‌‌فاز نیز می‌توان یک حلقه قفل شده در فاز طراحی کرد که از ولتاژ هر سه ‌فاز برای تخمین فرکانس استفاده کند. در شکل (۲-۱۷) یک حلقه قفل فاز برای سیستم سه‌فاز ارائه شده است [۱۸].