بخشی از مقاله
چکیده
با رشد و پیچیدگی سیستم های قدرت و افزایش تقاضای بار نیاز به استفاده از الگوریتم ها برای بهبود عملکرد سیستم روز به روز افزایش پیدا کرده است. در این مقاله از الگوریتم گرگ های خاکستری، برای بهبود عملکرد کنترل کننده PID به منظور جلوگیری از انحراف فرکانس و توان خطوط استفاده شده است. نتایج در یک سیستم قدرت سه ناحیه ای شامل نیروگاه حرارتی نشان می دهد که این الگوریتم به طور مناسبی ضرایب کنترل کننده های PID در هر سه ناحیه را بهینه کرده و انحراف فرکانس و همچنین تغییرات توان خطوط به صفر میل کرده است. سیستم قدرت سه ناحیه ای در سیمولینک متلب شبیه سازی شده است.
: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
با توجه به رشد و پیچیدگی در سیستم های قدرت همزمان با افزایش تقاضای بار استفاده از سیستم های هوشمند ضروری شده است. در مقالات هنوز کار روی بهینه سازی پارامترهای کنترل کننده برای بهبود بیشتر عملکرد سیستم وجود دارد. بنابراین، ساختارهای کنترل کننده و شیوه های بهینه سازی تکاملی گوناگون جدیدی برای مطالعه عملکرد بهینه سازی پیشنهاد شده اند
الگوریتم گرگ های خاکستری - GWO - رفتار گرگ های خاکستری در جستجوی شکار و طعمه را نشان می دهد. مراحل اصلی شکار گرگ های خاکستری دوره کردن شکار و حمله به شکار می باشد و به طور متوسط در گروه های 5 تا 12 تایی زندگی می کنند
در - Sharma - and Saikia, 2015 با استفاده از الگوریتم GWO پارامترهای PID در یک سیستم سه ناحیه ای برای کنترل بار فرکانس سیستم به کار برده شده که موفقیت این الگوریتم برای کنترل فرکانس بار توسط کنترل کننده PID را نشان میدهد.
با رشد و پیچیدگی سیستم های قدرت و افزایش تقاضای بار نیاز به استفاده از الگوریتم ها، برای بهبود عملکرد سیستم روز به روز افزایش پیدا کرده است. در این مقاله از الگوریتم گرگ های خاکستری، برای بهبود عملکرد کنترل کننده PID برای جلوگیری از انحراف فرکانس و توان خطوط استفاده شده است. نتایج در یک سیستم قدرت سه ناحیه ای شامل نیروگاه حرارتی نشان می دهد که این الگوریتم به طور مناسبی ضرایب کنترل کننده های PID در هر سه ناحیه را بهینه کرده و انحراف فرکانس و همچنین تغییرات توان خطوط به صفر میل کرده است.
شکل .1 مدل سیمولینک سیستم قدرت سه ناحیه ای
:2 سیستم مورد مطالعه
سیستم قدرت از سه ناحیه 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 میرود . - Kothari and Nagrath, 2003 - سیستم قدرت سه ناحیه ای با خطوط نشان داده در شکل 1 متصل شده اند. هر ناحیه 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.
