تحلیل پایداری سیستم قدرت دو ناحیه ای با استفاده از کنترل کننده فرکانس بار مبتنی بر الگوریتم PSO

تحلیل پایداری سیستم های قدرت دو ناحیه ای یکی از چالش های مهم در مدیریت و کنترل سیستم های الکتریکی بود. در این تحقیق، تحلیل پایداری یک سیستم قدرت دو ناحیه ای با استفاده از کنترل کننده PID مبتنی بر الگوریتم بهینه سازی ازدحام ذرات (PSO) مورد بررسی قرار گرفت. سیستم های قدرت دو ناحیه ای در شرایط اضطراری و اختلالات با مشکلاتی نظیر نوسانات فرکانس و تنظیم توان انتقالی روبه رو می شوند. در این راستا، کنترل کننده PID برای کنترل دقیق تر فرکانس و توان انتقالی در هر ناحیه به کار گرفته شد. در این مطالعه، از الگوریتم PSO برای بهینه سازی ضرایب کنترل کننده PID استفاده گردید که منجر به کاهش نوسانات و بهبود پایداری سیستم شد. در این مطالعه مدل ریاضی سیستم در دو حالت ماندگار و دینامیکی استخراج و تحلیل شد. خطای کنترل ناحیه (ACE) به عنوان معیار اصلی عملکرد سیستم در نظر گرفته شد که ترکیبی از انحراف فرکانس و توان انتقالی در هر ناحیه بود. مساله بهینه سازی به صورت چندمحدودی و با تابع هدف غیرخطی مدل سازی شد که محدودیت های فیزیکی و اشباعی ضرایب کنترلی را در بر می گرفت. مشخصات فنی نواحی کنترلی، شامل نیروگاه های بخار، گازی و آبی، در شبیه سازی ها لحاظ شد. در این تحقیق همچنین به طور موثر به بهبود عملکرد سیستم های قدرت چند ناحیه ای در مواجهه با اختلالات و تغییرات بار پرداخته شد. نتایج شبیه سازی نشان داد که استفاده از الگوریتم PSO برای بهینه سازی پارامترهای کنترل کننده PID منجر به کاهش نوسانات فرکانس و توان انتقالی بین نواحی و بهبود پایداری سیستم گردید. مقایسه نتایج با روش های متداول نشان دهنده عملکرد بهتر روش پیشنهادی در حفظ پایداری سیستم و جلوگیری از بروز اغتشاشات و نوسانات بزرگ بود.

کلیدواژه ها:

سیستم قدرت دو ناحیه ای ، تحلیل پایداری ، کنترل کننده PID ، الگوریتم PSO ، نوسانات فرکانسی