چکیده
این مقاله طرحهای کنترل هیبریدی را برای
جبران عدم قطعیتهای[1] پارامتری و غیرپارامتری ناشی از سیستمهای برق مدرن
را ارائه میدهد. حلقه تقویت که روند طراحی را شکل میدهد و عبارت عدم
قطعیت غیرپارامتری را در نظر میگیرد برای طراحی مورد
استفاده قرار میگیرد. برای افزایش بیشتر پایداری حالت پایا[2]، و در نظر
گرفتن تاثیر عدم قطعیتهای پارامتری که بهعلت تغییرات در شرایط
بارگذاریرخمیدهد،تقویتTCSCتوسطسهنوعPSS،یعنیPSO-PID PSS،PSO Mamdani
FPSSوPSO TS FPSSتکمیلمیشود. PSO برای بهینهسازی پارامترهای مبتنی بر
PIDو PSS از نوع فازی مورد استفاده قرار میگیرد. طرحهای کنترل هیبریدی
پیشنهادی یافته میشوند تا عدم قطعیت را به خوبی توسط پایا نمودن سیستم برق
در کل محدوده عدم قطعیت پارامتری جبران نمایند. اما، کنترل کننده هیبریدی
پیشنهادی TCSC را تقویت مینماید و PSO-تاکاگی-سوگنو-FPSS بهترین عملکرد را
با پایداری حالت پایای بالا برده شده در میان تمامی طرحها نشان میدهد.
همچنین T-S FPSS عملکرد بهتری را در مقایسه با Madmani FPSS دارد.
مقدمه
نوسانات برق فرکانس پایین (1/0 تا 0/1
هرتز) در سیستمهای برقی الکتریکی ذاتی هستند. طبق گفتهها، میرایی[3] مکمل
در سیستم برق توسط پایدار کننده سیستم برق (PSS) فراهم میگردد. اما، با
رشد بارگذاری خط انتقال، پایدار کننده سیستم برق (PSS) ممکن است میرایی
کافی را برای نوسانات برق بین ناحیهای در یک سیستم برق پیچیده فراهم
ننماید. علاوه براین، این امر ممکن است منجر به تغییرات بزرگ در مشخصه
ولتاژ، عملیات عامل برق در حال هدایت و حتی از دست رفتن پایداری سیستم برق
تحت شرایط بارگذاری غیرقطعی بزرگ شود. این روزها، کنترل کنندههای
سیستمهای انتقال AC انعطافپذیر (FACTS) مبتنی بر الکترونیک برق بهطور
گستردهای توسط شاغلین در سیستم برق برای کنترل جریان برق در امتداد خطوط
انتقال و بهبود میرایی نوسان برق به رسمیت شناخته میشوند. یکی از
مشهورترین ابزارهای FACTS سری، تیریستور کنترل شده جبران کننده سری (TCSC)
کافی است تا میرایی را برای مد موضعی و نوسانات داخل ناحیه فراهم نموده،
جریان برق را کنترل کرده و پایداری دینامیکی را بهبود بخشد.
این حقیقتی شناخته شده است که ترکیب طراحی
کنترل کننده میرایی متداول ساده است اما تمایل به نبود تقویت دز محدودهای
گسترده حتی پس از تعداد زیادی تنظیم دارد. چندین مطالعه پژوهشی در مطالب
برای تنظیم پارامترهای کنترل کننده میرایی گزارش شدهاند. برای طراحی
پایدار کنندههای سیستم برق تنوعی از شیوههای طراحی همچون پاسخ فرکانسی،
تعیین محل قطب، حساسیت ویژه مقدار، روش پسماند و سایر تکنیکهای کنترل
تقویت پیشنهاد گردیدهاند. برای طراحی TCSC و PSS متداولترین تکنیکها
مبتنی بر شبیهسازی تبرید، روش جبران فاز و الگوریتم ژنتیک هستند. تمام
شیوههای فوق رخداد پارامترهای سیستم و عدم قطعیتهای بارگذاری را در
مدلسازی سیستم برق در نظر نمیگیرند؛ بنابراین تقویت TCSC و PSS در مقابل
عدم قطعیتهای سیستم نمیتواند تضمین گردد. بنابراین، TCSC و PSS ممکن است
قادر نباشند تا سیستم را تحت شرایط در حال تغییر در نیرو پایدار سازند.
شبیهسازیهای دامنه زمانی به وضوح نشان
میدهند که کنترل کنندههای هیبریدی پیشنهادی تا حد زیادی تقویت کننده عدم
قطعیتهای سیستم برق مختلف هستند. این مقاله به این ترتیب سازماندهی
میگردد: بخش "مدلسازی سیستم برق" مدلسازی سیستم را تشریح میکند، طراحی
ساختارهای TCSC و FPSSدر بخش "تقویت TCSC و طراحی کنترل PSO-فازی PSS"
تشریح میشوند.بخش بعدی "مطالعات شبیهسازی" مطالعات شبیهسازی را ارائه
نموده و کارایی TCSC و PSS در سیستم برق ماشین منفرد با درگاه نامتناهی
(SMIB) در شرایط مختلف تصدیق گردیدهاند، نتیجه در بخش "نتایج" ارائه
میگردد. ضمیمه پارامترهای مختلف سیستم و کنترل کنندهها[4] را شامل
میشود.
مدلسازی سیستم برق
[1]uncertainty
[2]steady state
[3]damping
[4]controller
