دانلود شبیه سازی مقاله طراحی پایدارساز سیستم قدرت مبتنی بر کنترل کننده PID

پایداری سیستم قدرت بر اساس کنترلر PID

در زمان های گذشته، برای تامین تقاضای بار، برق در کنار مرکز بار به صورت محلی تولید می شد. بخاطر رشد سریع تقاضای توان در سالهای اخیر، همراه با کمبود منابع، باعث افزایش پیچیدگی و دور دست شدن سیستم های قدرت شد. در نتیجه، بارهای سنگینی برروی سیستم قدرت موجود، تحمیل می شوند. در آخر، این باعث می شود که سیستم قدرت نزدیک به حد پایداری گذرای خودش کار کند. برای تامین مطمئن برق، سیستم های قدرت امروزی، نیاز به تعادل پیوسته بین تولید برق و تقاضای بار متغیر دارد. سیستم قدرت سیستم دینامیک و غیرخطی است که اغلب تغییراتی در تولید، انتقال و شرایط بارگذاری تجربه می کند. از آنجا که سیستم های قدرت به هم پیوسته واقع شده در دوردست لازم است در ولتاژ عملکردی ثابت نگهداری شوند، رگولاتورهای ولتاژ اتوماتیک (AVR) بهره بالای اقدام سریع، برای مولدهای سنکرون، استفاده می شوند. اگرچه AVR ها برای ثابت نگه داشتن ولتاژ استفاده می شوند، اما مسئول نوسانات فرکانس پایین (0.1 تا 3 هرتز) هستند و باعث میرایی منفی برروی روتور با تولید یک مولفه از گشتاور الکتریکی غیر هم فاز با انحراف سرعت (Δω) می شود. این نوسانات ممکن است بر پایداری سیگنال کوچک تاثیر بگذارند. پایداری سیگنال کوچک، توانایی ماندن یک سیستم در حالت همگامی (سنکرونیزم) تحت اغتشاشات کوچک است که عموماً بخاطر تغییرات اندک تولید و بار می باشد. برای جبرانسازی اثر ناخواسته این AVR ها، سیگنال های مکمل اضافه (که از سیگنال انحراف سرعت Δω استخراج می شوند)، به داخل حلقه فیدبک رگولاتور ولتاژ، داده می شوند. بنابراین، استبیلایزر (تثبیت کننده) سیستم قدرت (PSS)، برای تولید میرایی مثبت برای نوسانات روتور، استفاده می شوند.

این پروژه، روشی نوین برای طراحی کنترلر PID برای سیستم قدرت ملاحظه شده با استفاده از مدل فیلیپ-هفرون اصلاح شده، ارائه می دهد. یک الگوریتم کلونی زنبور مصنوعی هوشمند جدید برای بدست آوردن پارامترهای کنترلر براساس کمینه سازی تابع هدف مبتنی بر حوزه زمانی، بکار گرفته می شود. شرایط بارگذاری مختلفی مورد ملاحظه قرار می گیرند و انحراف های سرعت و زاویه روتور متناظر ثبت می شوند. از مقادیر تجربی بدست آمده، مشهود است که روش پیشنهادی، عملکرد عالی داشته است.

این شبیه سازی با استفاده از نرم افزار متلب (MATLAB) انجام شده و در ادامه نیز نتایج مربوط به شبیه سازی قرار داده شده اند: