بخشی از مقاله
چکیده
به دلیل اینکه سیستم های قدرت روز به روز پیچیده تر می شوند، به کاربردن کنترل کننده های فازی باتوجه به عملکرد خوبشان در سیستم های قدرت مناسب می باشد. منطق فازی یک فرآیند فکری و به هم پیوسته برای کنترل سیستم ها زمانی که ورودی ها مبهم هستند استفاده می شود.
در این مقاله یک سیستم سه ناحیه ای شامل سه نیروگاه حرارتی که توسط کنترل کننده های فازی کنترل شده اند در سیمولینک متلب شبیه سازی شده است. پارامترهای کنترل کننده فازی توسط الگوریتم ازدحام ذرات بهینه شده و نتایج نشان می دهد که سیستم قدرت همراه با کنترل کننده فازی بهینه شده با الگوریتم PSO به طور مناسبی انحراف فرکانس و تغییرات توان بین خطوط را به صفر میل می دهد.
:1 مقدمه
هدف اصلی کنترل تولید اتوماتیک متعادل کردن تولید سیستم در برابر تلفات بار سیستم است، بنابراین فرکانس سیستم با تبادل توان بین نواحی مجاور کنترل می شود. هر عدم مطابقت بین تولید و تقاضا سبب می شود فرکانس سیستم از مقدار نامی دور شود. این انحراف فرکانس بالا ممکن است سیستم را به طور نیمه کامل یا کامل به سمت فروریختگی سوق دهد.
کنترل تولید اتوماتیک - AGC - شامل یک حلقه کنترل بار فرکانس - LFC - و یک حلقه تنظیم کننده ولتاژ اتوماتیک است که به سیستم های قدرت متصل شده و شار توان و فرکانس را به وسیله کنترل تولید اتوماتیک تنظیم می کند. سیستم کنترل بار فرکانس، بار ژنراتور را از انحراف فرکانس با توجه به خطاهای حالت ماندگارصفر حفاظت می کند و اهداف بهینه رفتار گذرای کنترل بار فرکانس در یک سیستم قدرت متصل شده چند ناحیه ای را فراهم می کند . - Gross and Lee , 2001 - نویسندگان در - Satyanarayana et al, 2014 - عملکرد بین حلقه های LFC و AVR و همچنین تاثیرات ترکیبی دو حلقه LFC و AVR را مورد بررسی قرار داده اند.
کنترل کننده های PI و PID از لحاظ پیاده سازی ساده هستند و واکنش های دینامیکی مناسبی را نیز نتیجه می دهند. اما کارایی شان زمانی که سیستم پیچیده می شود کم می شود - Talaq and Basri, 1999. Aravindan and . - Sanavullah, 2009 در - Magla and Nanda, 2004. Prakash and Sinha, 2009 - نشان داده شده است که کنترل کننده های PI و PID خطای حالت ماندگار را به سمت صفر میل می دهند اما زمانی که پیچیدگی سیستم به علت تعداد اتصالات داخلی و غیرخطی افزایش می یابد پاسخ مناسبی ارائه نمی دهند. همچنین نشان داده شده که کنترل کننده های فازی بهتر از این کنترل کننده ها عمل می کنند. در - Satyanarayana et al, 2014 - نتیجه گرفته شده که استفاده از AGC با کنترل کننده PID برای نوسان بار پایین، AGC با PID و PSS برای نوسان بار متوسط و AGC با Fuzzy-PID و PSS برای نوسان بار بالا مناسب هستند.
به دلیل اینکه سیستم های قدرت روز به روز پیچیده تر می شوند، به کاربردن کنترل کننده های فازی باتوجه به عملکرد خوبشان در سیستم های قدرت مناسب می باشد. منطق فازی یک فرآیند فکری و به هم پیوسته برای کنترل سیستم ها زمانی که ورودی ها مبهم هستند استفاده می شود. در این مقاله یک سیستم سه ناحیه ای شامل سه نیروگاه حرارتی که توسط کنترل کننده های فازی کنترل شده اند در سیمولینک متلب شبیه سازی شده است. پارامترهای کنترل کننده فازی توسط الگوریتم ازدحام ذرات بهینه شده و نتایج نشان می دهد که سیستم قدرت همراه با کنترل کننده فازی بهینه شده با الگوریتم PSO به طور مناسبی انحراف فرکانس و تغییرات توان بین خطوط را به صفر میل می دهد.
شکل .1 مدل سیمولینک سیستم قدرت سه ناحیه ای
:2 سیستم مورد مطالعه
سیستم قدرت از سه ناحیه ی شامل نیروگاه حرارتی تشکیل شده است. حلقه های ثانویه تنظیم مناسب فرکانس را به وسیله بازنشانی خطای فرکانس به صفر از طریق عمل انتگرالی صورت می دهند. نسبت بین سرعت و بار می تواند به وسیله تغییر دادن یک ورودی نقطه دستگاه مرجع بار، تنظیم شود. به طورکلی، تنظیم نقطه دستگاه مرجع بار به وسیله عملکرد موتور تغییردهنده سرعت انجام می شود.
خروجی هر واحد در یک فرکانس سیستم معین می تواند تنها به وسیله تغییر دادن مرجع بار خودش تغییر داده شود که در حقیقت، مشخصات ناپایداری به سرعت به طرف بالا و پایین حرکت می کند. این کنترل به طور قابل ملاحظه ای آهسته است و تنها زمانی که کنترل اولیه کار خودش را انجام دهد به طرف عملکرد مناسب می رود
سیستم قدرت سه ناحیه ای با خطوط نشان داده در شکل 1 متصل شده اند. هر منطقه دو هدف زیر را دنبال می کند:
1. هر منطقه کنترلی باید تقاضای بار متعلق به خودش و انتقال توان از طریق خط به وسیله توافق دو جانبه را تغذیه کند.
2. هر منطقه کنترلی باید فرکانس اش قابل کنترل باشد
