طراحی کنترل کننده میراساز در نیروگاه های بادی فراساحلی برای بهبود پایداری سیستم قدرت با استفاده از کنترل کننده های PID مرتبه کسری مبتنی بر الگوریتم بازار سهام بهینه شده

در این مقاله طراحی کنترل کننده تکمیلی میراساز در سیستم های انتقال فشارقوی جریان مستقیم با منبع ولتاژی (VSCHVDC) که رابط نیروگاه بادی فراساحلی (OWPP) با سیستم قدرت اصلی است، مورد مطالعه قرار می گیرد. ابتدا نشان داده می شود که منحنی سرعت-توان در توربین بادی بر میراسازی مودهای نوسانی و الکترومکانیکی سیستم قدرت اثرگذار بوده و بسته به شرایط کاری توربین، میزان این اثرگذاری متفاوت است. سپس، جهت بهبود پایداری دینامیکی سیستم قدرت، استفاده از کنترل کننده کمکی میراساز بهینه شده در سیستم VSCHVDC پیشنهاد خواهد شد. کنترل کننده پیشنهادی به­عنوان یک حلقه تکمیلی به مدارهای کنترلی مبدل ها در VSCHVDC اضافه می شود و از طریق تصحیح ضریب میرایی مودهای نوسانی سیستم، باعث تقویت گشتاور میراکننده در مولدها خواهد شد. علاوه بر این، راه­کاری برای به­کارگیری کنترل کننده کمکی در بهینه­ترین مسیر ممکن ارائه می شود به­طوری­که بیشترین کنترل­پذیری بر مودهای نوسانی و کمترین تداخل با سایر کانال های موجود بین سیگنال های ورودی-خروجی فراهم می شود. جهت طراحی کنترل کننده پیشنهادی، از کنترل کننده PID مرتبه کسری استفاده خواهد شد که ضرایب آن از طریق الگوریتم بازار سهام بهینه شده تنظیم می شوند. بهینه­سازی الگوریتم از طریق به­کارگیری عملگرهای جهش و ترکیب در الگوریتم ژنتیک و با هدف اجتناب از به دام افتادن خفاش ها در نقاط اکسترمم محلی انجام می شود. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که روش پیشنهادی این مقاله نه تنها باعث بهبود پایداری دینامیکی سیستم قدرت می شود بلکه نمایه ولتاژ را نیز تقویت خواهد کرد.

کلیدواژه ها:

الگوریتم بازار سهام ، فشارقوی جریان مستقیم با منبع ولتاژی ، کنترل کننده مرتبه کسری ، نیروگاه بادی فراساحلی