کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی ترجمه فارسی نسخه تمام متن
398457 1438722 2016 13 صفحه PDF 27 صفحه WORD دانلود کنید
عنوان انگلیسی مقاله ISI
An optimised FOPID controller for dynamic voltage stability and reactive power management in a stand-alone micro grid
ترجمه فارسی عنوان
یک کنترلر بهینه‌شدۀ FOPID برای پایداری ولتاژ دینامیکی و مدیریت توان راکتیو در یک ریزشبکۀ خودکفا
کلمات کلیدی
تنظیم توان راکتیو، ریزشبکۀ خودکفا، FOPID، ICA.
فهرست مطالب مقاله
چکیده

کلیدواژه‌ها

مقدمه

پیکربندی سیستم و مدل‌سازی ریاضی آن

شکل 1. ساختار کلی یک ریزشبکه. 

شکل 2. بلوک دیاگرام سیستم هیبریدی دیزلی بادی.

شکل 3. پیکربندی ساده‌شدۀ WECS مبتنی بر DFIG. 

شکل 4. مدل تابع تبدیل SVC با کنترلر PID. 

شکل 5. مدل تابع تبدیل سیگنال کوچک SVC. 

شکل 6. نمودار گردشی اعمال ICA به کنترلر. 

فرمول‌بندی ریاضی مساله

شاخص‌های معیار عملکرد

بهینه‌سازی ریاضی

جدول 1. نتایج کنترلر FOPID مبتنی بر ICA در مقایسه با دیگر روش‌های بهینه‌سازی

جدول 2. تنظیمات بهرۀ بهینۀ سیستم قدرت هیبریدی برای کنترلرهای مختلف. 

پیاده‌سازی (FOPID) برای جبران توان راکتیو 

FOPID (کنترلر PID مرتبه کسری)

عملیاتی کردن ICA (الگوریتم رقابتی استعماری)

پیاده‌سازی ICA برای مدیریت توان راکتیو و تحلیل پایداری

تنظیم بهیۀ کنترلر با استفاده از FOPID با کمک ICA

نتایج شبیه‌سازی و بحث‌ها

شکل 7. اغتشاش پلۀ 5% با (الف) نویز سفید باند محدود (ب) سیگنال تصادفی با توزیع (گوسی) نرمال. 

شکل 8. (a-h) پاسخ‌های گذرای سیستم دیزلی بادی با افزایش 5% پله بار با لغزش ثابت. 

تحلیل پاسخ حوزۀ زمان

شکل 9. منحنی همگرایی برای الگوریتم‌های مختلف. بشکل 10

شکل 10. (a-f) نتایج با بار تصادفی (سیگنال‌های تصادفی با توزیع گاوسی نرمال).

شکل 11. (a-f) نتایج درشت‌نمایی‌شدۀ کنترلرهای مختلف با بارهای تصادفی. 

شکل 12. (a-d) تغییر پارامتراه با ورودی تصادفی باد و بار تصادفی برای بررسی مقاوم‌بودن. 

شکل 13. مقایسۀ پارامترهای سیستم در ریزشبکۀ خودکفا.

تحلیل پایداری

شکل 14. تحلیل پایداری با استفاده از دیاگرام بودی.

شکل 15. تحلیل پایداری با معیار نایکوئیست. 

شکل 16. تحلیل پایداری با منحنی نیکولز. 

شکل 17. مقادیر ویژۀ سیستم با پیکربندی‌های مختلف. 

شکل 18. پاسخ پلۀ ریزشبکۀ ایزوله با سه پیکربندی مختلف. 

جدول 3. زمان نشست پارامترهای مختلف ریزشبکۀ خودکفا.

جدول 4. حداکثر انحراف پارامترهای مختلف سیستم. 

جدول 5. مقادیر ویژه، میرایی و فرکانس‌های ریزشبکۀ خودکفا با پیکربندی‌های مختلف

جدول 6. ماتریس مشارکت ریزشبکۀ ایزوله بدون کنترلر. 

نتیجه‌گیری
ترجمه چکیده
این مقاله کاربرد کنترلر PID مرتبه کسری (FOPID) برای جبران توان راکتیو و تحلیل پایداری در یک زیرشبکۀ خودکفا را ارائه می‌دهد. برای ارتقاء پایداری ولتاژ و جبران راکتیو سیستم ایزوله‌شده، از یک کنترلر مبتنی بر SVC استفاده می‌شود. این مقاله روی نقش کنترلر SVC مبتنی بر PID کسری در مدیریت توان راکتیو و بهبود پایداری در ریزشبکۀ خودکفا تاکید دارد، چون این کنترلر در مقایسه با کنترلر معمولی دارای مزیت ویژۀ داشتن دو درجه آزادی بیشر برای تنظیم صحیح است. عملکرد سیستم، بخصوص تغییرات در مقادیر پارامترهای مختلف به‌خوبی با پارامترهای ورودی گوناگون و شرایط مختلف بارگذاری بررسی می‌شوند. بهبود هرچه بیشتر حاشیۀ پایداری و بهینه‌سازی پارامترهای سیستم از طریق کنترلر و بر اساس الگوریتم رقابتی استعماری حاصل می‌شود.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی کامپیوتر هوش مصنوعی
چکیده انگلیسی


• Reactive power compensation issue of standalone Micro grid is addressed.
• Voltage stability improvement is achieved with fractional order PID controlled based SVC.
• Controller gains are tuned with Imperialist competitive algorithm (ICA).
• Stability analysis with Bode, Nyquist, Nichols and Popov has been discussed.
• Different wind and load disturbances are discussed to study robustness.

This paper proposes the application of fractional order PID controller (FOPID) for reactive power compensation and stability analysis in a stand-alone micro grid. For enhancement of voltage stability and reactive compensation of the isolated system, a SVC based controller has been incorporated. This paper emphasizes the role of fractional PID based SVC controller for reactive power management and improved stability in the stand alone micro grid, as it provides a special advantage of having two more degree of freedom for accurate tuning in comparison with the conventional controller The system performance, particularly the variations in different parameters values are studied properly with different input parameters and loading conditions. Further improvement of stability margin and optimisation of the system parameters have been achieved by the controller, based on Imperialist competitive algorithm.

ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: International Journal of Electrical Power & Energy Systems - Volume 78, June 2016, Pages 524–536
نویسندگان
, , ,