توجه روزافزون به مسائل زيست‌محيطي و همچنين كاهش ذخاير سوخت‌هاي فسيلي توجهات زيادي را به سمت منابع انرژي تجديدپذير و توليد پراكنده سوق داده است. ازاين‌رو، مسئله‌ي هزينه و عملكرد اين سيستم‌ها مي‌تواند نقشي اساسي در هر چه بيشتر گسترش يافتن اين فناوري ايفا نمايد. در سيستم‌هاي توليد پراكنده‌ي متصل به شبكه، جريان دائم توليدشده توسط منابع توليد توان پراكنده، توسط يك پردازشگر توان به جريان متناوب قابل تزريق به شبكه تبديل مي‌شود. براي جلوگيري از هارمونيك‌هاي ايجاد شده توسط مبدل‌هاي توان مبتني بر كليدزني در خروجي آن‌ها از فيلترهاي پايين‌گذر استفاده مي‌شود. طراحي سلف‌هاي به كار رفته در فيلتر خروجي اينورتر عموماً به صورت خطي انجام مي‌گيرد كه نتيجه‌ي آن بي‌استفاده ماندن حجم بزرگي از هسته‌ي سلف خواهد بود. در راستاي اين موضوع و باهدف كاهش هزينه و افزايش راندمان دستگاه‌هاي اينورتر كنوني، در اين اختراع از سلف‌هاي غيرخطي در فيلتر LCL خروجي اينورتر استفاده شده است و در جستجوي عملكرد بالاي اينورترهاي متصل به شبكه با سلف‌هاي خطي، يك استراتژي كنترليِ بهبوديافته ارائه‌شده است. اين استراتژي كنترلي بر مبناي فيدبك تركيبي از جريان اينورتر و جريان شبكه با تخمين هم‌زمان و برخطِ سلف غيرخطي و جريان شبكه عمل مي‌نمايد. به‌اين‌ترتيب ضمن كاهش هزينه و تلفات سيستم، اثر به‌ظاهر نامطلوب ناشي از طراحي غيرخطي سلف، برخلاف حالت معمول، در جهت بهبود عملكرد سيستم مورداستفاده قرار مي‌گيرد. نتايج حاصل از شبيه‌سازي و پياده‌سازي عملي بر روي يك اينورتر سه فاز 7 كيلووات، نشان‌گر كارايي مطلوب و قابل‌قبول بودن طراحي‌هاي انجام‌شده براي به كارگيري گسترده‌تر اين اختراع است. اين تجهيز داراي تكنيك محاسباتي و كنترلي جديد و منحصر به فرد مي باشد كه با استفاده از يك پردازنده ديجيتال پياده‌سازي شده است و مي تواند با دقت مناسب مقدار لحظه‌اي جريان‌ها و مقادير سلف‌هاي غيرخطي را تخمين بزند و در مجموع يك سيستم كنترل تطبيقي را پياده‌سازي نمايد. تكنيك‌هاي فني زير از عناصر برجسته و تمايز دهنده اين دستگاه نسبت به دستگاه‌هاي ديگر مي‌باشد. 1. استفاده از سلف غيرخطي در فيلتر خروجي اينورتر. 2. كاهش هزينه و افزايش بازده اينورتر به دنبال استفاده از سلف غيرخطي در ساختار اينورتر. 3. تكنيك جديد محاسبه‌ي همزمان مقادير لحظه‌اي جريان‌هاي اينورتر و مقادير سلف‌هاي غيرخطي. 4. تكنيك جديد استفاده از فيدبك تركيبي با ضرايب متغير كه ضمن افزايش پايداري سيستم، بهبود عملكرد را نيز به دنبال دارد. 5. پياده‌سازي ديجيتال كنترل‌كننده و تخمين‌زن با استفاده از پردازنده‌ي DSP.

اين دستگاه كنتور هوشمند برق است كه ولتاژ و جريان ورودي و خروجي خود و همچنين توان اكتيو و راكتيو مصرفي خانوار را اندازه گيري مي كند. هم چنين قادر است با استفاده از منطق فازي ولتاژ خروجي خود را در مقدار مطلوبي ثابت نگه دارد كه علاوه بر جلوگيري از آسيب رسيدن به دستگاه ها باعث كاهش توان مصرفي و در نتيجه كاهش هزينه ي خانوار گردد.

يكي از راه هاي مناسب براي صرفه جوييدر مصرف انرژي الكتريكي، كنترل بارهاي الكتريكي، در بخش هاي مختلف صنعتي، اداري يا خانگي است. با پياده كردن الگوريتم هاي كنترلي مناسب مي توان ضمن كاهش مصرف انرژي و بهبود شاخص هاي فني، رضايت مصرف كننده را نيز از چگونگي استفاده از انرژي حفظ كرد. در بخش مديريت توزيع با تعيين تعرفه‌ي مناسب در طول روز، با اعمال قيمت بازار برق در تعرفه ها و توجه به مسائل فني، مي¬ وان مصرف كننده را به مصرف مناسب و منطقي ترغيب نمود تا علاوه بر كاهش هزينه هاي مصرفي خود، به بهبود عملكردهاي فني شبكه‌ي توزيع و افزايش بهره‌وري شبكه‌ي قدرت كمك كند. براي پياده‌سازي اين مسأله، تعرفه‌ي مصرف انرژي برق به صورت يك سيگنال قيمت از طريق بسترهاي مخابراتي تعبيه شده براي شبكه‌ي هوشمند انرژي، به واحدهاي مصرفي ارسال مي شود. واحدهاي مصرفي نيز با تنظيم زمان مصرف دستگاه هاي الكتريكي خود به زمان‌هاي ارزاني قيمت برق، هزينه ي تمام شده‌ي واحد خود را كاهش مي دهند. براي اين عملكرد، توقع نابه جايي است كه از خود مصرف كننده بخواهيم لحظه به لحظه به تعرفه‌ي برق در آن زمان و زمان هاي آينده توجه داشته باشد و در هر لحظه به مديريت مصرف دستگاه هاي خود بپردازد. هر چند با قيمت دهي هاي ساده تر، مثلا با چندنرخي كردن قيمت مي توان تا حدودي اين مدل را پياده كرد، اما حالت كارآمد تر و در عين حال قابل قبول تر براي مصرف كننده، وجود يك سيستم خودكار براي پياده سازي اين مديريت و كنترل است، كه علاوه بر توجه به كاهش هزينه هاي مصرف كننده، به رضايت مشتري و مطلوبيت وي حاصل از مصرف انرژي نيز توجه داشته باشد. براي اين كار، علاوه بر ورود اطلاعات قيمت به اين سيستم، بايد اطلاعاتي از محيط و مشخصه هاي رضايت مشتري از چگونگي مصرف و روشن-خاموش بودن دستگاه‌هاي الكتريكي، به سيستم داده شود. سيستم كنترل بار نيز با استفاده از الگوريتم هاي نرم افزاري بهينه سازي و مديريت مصرف، به كنترل مناسب، بهينه و رضايت بخش مصرف بپردازد. سيستم ارائه شده براي اين راه حل، سيستم كنترل هوشمند بارهاي خانگي است. به طور كلي اجزاي سيستم پيشنهادي شامل كنترل‌كننده‌ي مركزي، بستر ارتباطي و پريزهاي هوشمند مي‌باشد. سيستم كنترل‌كننده‌ي مركزي با كنتور هوشمند در ارتباط است و تعرفه‌هاي متغير با زمان، فرمان قطع بار و ميزان آن را دريافت مي‌كند. سپس با استفاده از داده‌هاي دريافتي و ترجيح‌هاي مشتري، كه در آن قبلا تعريف شده است، به كمك الگوريتم بهينه‌سازي مصرف، برنامه‌ي مناسب كنترل بارها را تعيين مي‌نمايد. با استفاده از بستر مخابراتي تعبيه شده در سيستم، دستورات كنترلي روشن-خاموش دستگاه‌ها به پريزهاي هوشمند ارسال مي‌شود. پريزهاي هوشمند نيز متناسب با دستور كنترلي آمده از كنترل‌كننده‌ي مركزي به روشن-خاموش كردن دستگاه متصل به پريز خود، اقدام مي‌كنند. هم‌چنين، در اين سيستم در صورت نياز اين امكان وجود دارد كه، پريزهاي هوشمند، اطلاعاتي از وضعيت خود و چگونگي مصرف دستگاه متصل به خود، به كنترل‌كننده‌ي مركزي ارسال ‌كنند. در اين پروژه، طراحي و ساخت سيستمي شده است كه با بهينه سازي چند معياره براي يافتن بهترين وضعيت، با برقرار كردن مصالحه‌اي بين قيمت تمام شده‌ي حاصل از مصرف و رضايت مشتري از چگونگي استفاده از دستگاه‌ها، برنامه‌ريزي زمان روشن و خاموش شدن هر دستگاه را براي واحد مصرفي ارائه مي‌كند. يعني زمان روشن بودن و ميزان روشن بودن هر يك از بارها را به گونه اي تنظيم كند كه بهترين نوع مصرف از لحاظ فني و اقتصادي حاصل شود. پريز هوشمند ساخته شده كه جزئي از سيستم توصيف شده است، با برقراري ارتباط با كنترل‌كننده‌ي مركزي و گرفتن فرمان از آن، برق پريز متصل به دستگاه‌ها را قطع و وصل مي‌كنند. همچنين داراي نمايشگر براي نمايش اطلاعات مصرفي و وضعيت بارها مي‌‌باشد.