طراحی بهینه کنترل کننده NL-PIDF و SMES برای کنترل بار فرکانس سیستم قدرت هیبریدی غیرخطی با استفاده از الگوریتم کریل ها

در این مقاله مسئله پایداری فرکانس در سیستم قدرت سه ناحیه ای با توربین های بخاری و گازی با در نظر گرفتن قیود غیرخطی ناشی از واحد بازگرمکن توربین بخار، محدودیت میزان تولید (GRC)، باند مرده گاورنر (GDB) و الگوی دینامیکی دیگ بخار (BD) بررسی شده اند. برای کنترل بار فرکانس، سیستم قدرت کنترل کننده جدیدی به صورت تناسبی – انتگرال گیر – مشتق گیر - فیلتر نویزگیر غیرخطی (NL-PIDF) معرفی و بهینه شده است. برای بهبود پایداری دینامیکی، ابررسانای ذخیره ساز میدان مغناطیسی (SMES) در ناحیه اول نصب شده و از خط انتقال موازی HVDC بین برخی نواحی استفاده شده است. برای طراحی بهینه مقادیر کنترل خودکار تولید هر ناحیه (AGC)، کنترل کننده تناسبی و بهره فیدبک جریان القاگر SMES و کنترل کننده NL-PIDF از الگوریتم بهینه سازی کریل ها (KH) با تابع هدفی ترکیبی استفاده شده است. نتایج حاصل از شبیه سازی های انجام گرفته در حوزه زمان و مطالعات مقادیر ویژه، نشان دهنده عملکرد سریع، پایدار، مقاوم و همچنین برتری استراتژی کنترلی بهینه پیشنهادی در میرایی نوسانات فرکانس و توان اکتیو مبادله شده بین نواحی هنگام مواجهه با تغییرات پله ای تصادفی و سینوسی بار، تغییرات GRC، تغییرات GDB و عدم قطعیت های ناشی از تغییرات گسترده مقادیر دینامیکی است.

کلیدواژه ها:

الگوریتم KH ، HVDC ، ذخیره ساز SMES ، کنترل بار فرکانس ، کنترل کننده غیرخطی NL-PIDF