کنترل بار-فرکانس ریزشبکه هیبرید جزیره ای با استفاده از کنترل کننده فازی PID مرتبه کسری بهینه شده با الگوریتم Cheetah

ریزشبکه هیبرید مفهوم جدیدی است که در دهه ­های اخیر و بر اساس نیاز سیستم­های قدرت تجدید ساختار یافته معرفی شده است. یکی از مهمترین چالش­های ریزشبکه در حالت جزیره­ای، تنظیم و تثبیت فرکانس است.در این مقاله، یک کنترل­ کننده فازی PID مرتبه کسری برای تثبیت فرکانس معرفی شده است. وجود مرتبه ­کسری در سیستم کنترل کننده باعث بهبود پایداری و سرعت پاسخگویی کنترل­ کننده در شرایط مختلف می­شود. تعیین ضرایب کنترل کننده چالش مهمی محسوب می­شود که از روش­های مختلفی می­توان برای انجام آن استفاده نمود. در این تحقیق برای تعیین ضرایب کنترل­ کننده پیشنهادی، از الگوریتم بهینه ­سازی Cheetah استفاده شده است. این الگوریتم دارای قابلیت­های مهمی از جمله: جلوگیری از همگرایی زودرس و عدم گرفتاری در بهینه محلی است که باعث تمایز آن نسبت به سایر الگوریتم­ها می­شود. لازم به ذکر است که ساختار کنترلی بکار گرفته شده از نوع کنترل متمرکز می­باشد؛ به گونه­ای که سیگنال کنترلی به واحدهای منابع ذخیره انرژی و دیزل ژنراتور ارسال می­گردد. برای مدلسازی دقیق­تر منابع ذخیره انرژی، بلوک­های محدود کننده در خروجی این منابع لحاظ شده است. برای ارزیابی عملکرد کنترل­ کننده پیشنهادی، نتایج حاصل از آن با کنترل­ کننده ­های دیگری مانند PID کلاسیک، PID  مرتبه کسری و فازی PID بهینه شده با دیگر الگوریتم-های بهینه­ سازی مانند GA،  PSO و SCA با در نظر گرفتن چندین معیار اندازه­ گیری خطا شامل: IAE، ISE، ITAE و ITSE مقایسه گردیده است. نتایج بدست آمده نشان می­دهد که کنترل­ کننده پیشنهادی با داشتن کمترین مقدار خطا و بیشترین سرعت همگرایی، دارای عملکرد مطلوب و قابل قبول نسبت به دیگر کنترل کننده های ذکر شده می­باشد.

کلیدواژه ها:

کنترل بار-فرکانس ، ریزشبکه هیبرید جزیره ای ، کنترل کننده فازی PID مرتبه کسری ، الگوریتم بهینه ساز Cheetah