طراحی یک کنترلکنندة فازیبهینه بر پایه جبرانکنندة استاتیک توان راکتیو در بهبود میرایینوسانات سیستم قدرت
محورهای موضوعی : مجله فناوری اطلاعات در طراحی مهندسی
کلید واژه: particle swarm optimization, fuzzy logic controller, Low frequency oscillations, power system stability, نوسانات فرکانس پایین, جبران کنندة استاتیک توان راکتیو, کنترلکننده فازی, روش بهینه سازی هوش گروهی, static VAR compensator,
چکیده مقاله :
چکیده: دراین مقاله، طراحی بهینه یک کنترلکنندة فازی بر پایه جبرانکنندة استاتیک توان راکتیو بهمنظور افزایش میرایی نوسانات سیستم قدرت مورد مطالعه قرار میگیرد. این مسئله به عنوان یک مسئله بهینه سازی فرمولبندی گشته و توسط الگوریتم بهینهسازی هوش گروهی حل میشود. الگوریتم بهینهسازی هوش گروهی بهمنظور تنظیم مناسب و بهینه ضرایب مقیاس ورودی/ خروجی کنترلکننده فازی بهمنظور رسیدن به یک عملکرد کنترلی مطلوب به کار میرود. همچنین یک کنترلکننده فازی معمولی که ضرایب مقیاس ورودی/ خروجی آن توسط روش سعی و خطی محاسبه شدهاند، معرفی گردیده و کارآیی هر دو کنترل کننده از منظر میرایی و زمان نشست، برای نشان دادن تأثیر بهینه نمودن ضرایب مقیاس با یکدیگر مقایسه میگردد. نتایج بیانگر تأثیر کنترلکنندة فازی بر میرایی نوسانات یک سیستم تک ماشینۀ متصل به شین بینهایت است. همچنین، نتایج نشان میدهد که کنترلکننده فازی بهینه تحت شرایط متفاوت بارگذاری و خطاهای گوناگون، عملکرد بهتری نسبت به کنترلکنندة فازی که ضرایب مقیاس آن از سعی و خطا محاسبه شدهاند دارد.
Abstract This paper presents an application of fuzzy control to determine the supplementary signal of static VAR compensator (SVC) for improvement of power system stability and enhancement of low frequency oscillations damping. The proposed controller for the SVC is based on fuzzy logic (FL) and is optimized by particle swarm optimization algorithm (PSO). The input signals for the fuzzy logic controller are chosen as deviation in generator speedand active power. Since the SVC is in a distance from the generator, it is assumed that the proper input signals are measured and transmitted to the SVC location using WAMS technology and PMUs. The output of SVC is changed based on these two signals. PSO optimizes scaling factors for the input signals as well as the output signal. The effectiveness and performance of the proposed controller is demonstrated by the simulation of a single machine infinite bus test system.
1. J. Lu, M. H. Nehrir, D. A. Pierre, “A fuzzy logic-based adaptive damping controller for static VAR compensator”, Electric Power System Research, Vol. 68, pp. 113-118, 2004. 2. K. Phorang, M. Leelajindakraireak, and Y. Mizutani., “Damping improvement of oscillation in power system by fuzzy logic based SVC stabilizer”, Asia Pacific IEEE/PES Transmission and Distribution Conference and Exhibition, Vol. 3, pp. 1542-1547, 2002. 3. K. R. Padiyar, R. K. Varma, “Damping torque analysis of static var system controllers”, IEEE Trans. Power Systems, Vol. 6, No. 2, , pp. 458-465, May 1991. 4. C. C. Hesing, Y. Y. Hsu, “Damping of generator oscillations using adaptive static var compensator”, IEEE Trans. Power Systems, Vol. 77, pp. 718-725, 1992. 5. A. Ghafori, M. R. Zolghadr and M. Ehsan, “Fuzzy controlled STATCOM for improving the Power System Transient Stability”, IEEE international conference on Power system, pp. 1178-1185, 2001. 6. C. C. Lee, “Fuzzy Logic in Control System : Fuzzy Logic Controller - Part 1 and 2”, IEEE Transactions on Systems, Man and Cybernetics ,Vol. 20, No. 2, pp. 404-435, 1990. 7. G. Hyun Hwang, W. K. Dong, H. L. Jae, J. A. Young, “Design of Fuzzy power system stabilizer using adaptive evolutionary algorithem”, Engineering Application of Artificial Intelligence, Vol. 21, pp. 86-96, 2008. 8. A. M. El-Zonkoly, A. A. Khalil, N. M. Ahmied, “Optimal tuning of lead-lag and fuzzy logic power system stabilizers using particle swarm optimization”, Expert systems with Applications, Vol. 36, pp. 2097-2106, 2009. 9. Q. Gu, A. Pandey, S. K. Starrett, “Fuzzy logic control schemes for static VAR compensator to control system damping using global signal”, Electric Power System Research, Vol. 67, pp. 115- 122, 2003. 10. N. Karpagam, D. Devaraj, P. Subbaraj, “Improved fuzzy logic controller for SVC in power system damping using global signal”, Electr Eng, Vol. 91, pp. 395-404, 2010. ی ـ مهندس در طراحـی ات ـ اوری اطلاع ـ ه فن ـ مجل 70 11. J. Kennedy and R. Eberhart, “Particle Swarm Optimization”, Proceedings of IEEE International Conference on Neural Networks, Vol. IV, pp. 1942-1948, 1995. 12. H. Yoshida, K. Kawata and Y. Fukuyama, “A particle swarm optimization for reactive power and voltage control considering voltage security assessment”, IEEE Transactions on Power Systems, Vol. 15, pp. 1232-1239, 2000. 13. K. L. Lo and L. Khan, “Fuzzy logic based SVC for power system transient stability enhancement”, International Conference on Electric Utility Deregulation and Restructuring and Power Technologies, pp. 453-458, 2000. 14. Y. H. Song and A. T. Johns, “Application of fuzzy logic in power systems- Part 1”, Power engineering journal, pp. 219-222. October 1997.
_||_