ببهبود پایداری سیستم قدرت در حضور SSSC با وجود PMSG با اعمال طرح کنترلی پسگام

نوع مقاله : علمی-پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه شهرکرد

2 دانشجوی دکتری، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران

3 گروه مهندسی برق، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران

4 دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران

چکیده

چکیده: در این مقاله، به بهبود پایداری سیستم قدرت در حضور SSSC با وجود PMSG به روش غیرخطی پرداخته می‌شود. این روش کنترلی غیرخطی مبتنی بر کنترل کننده پسگام چند ورودی می‌باشد. چالش اصلی در سیستم قدرت، ناپایداری سیستم در اثر بروز اختلال نظیر اتصال کوتاه، قطع بارهای بزرگ و تغییر توپولوژی سیستم می‌باشد. این روش کنترلی می‌تواند عملکرد بهتری در میرایی نوسانات زاویه‌ای نسبت به روش‌های خطی مرسوم دارا باشد. در این روش ازمشاهده‌گر مد لغزشی برای تخمین مشتق‌های زمانی جهت استفاده در طراحی کنترل‌کننده و همچنین برای تعیین ضرایب کنترل‌کننده غیرخطی، از الگوریتم بهینه‌سازی ازدحام ذرات(PSO) استفاده می‌شود. علاوه بر این، روش ارائه شده نسبت به تغییر پارامترهای سیستم و تغییر مکان و زمان اختلال مقاوم است. در این مطالعه نشان داده می‌شود که کارایی PMSG نسبت به DFIG در توربین‌های بادی در قدرت‌های مساوی و شرایط یکسان برتری دارد. کنترل کننده ارائه شده در میرایی نوسانات بهتر و سریع‌تر نسبت به DFIG عمل می‌نماید. این کنترل کننده در یک شبکه 39 باسه NEW ENGLAND با کد نویسی در محیط متلب پیاده‌سازی گردیده‌است و در شبیه‌سازی‌ها کارایی روش به‌کار رفته و نتایج حاصل از شبیه‌سازی‌ها حکایت از برتری این روش نسبت به روش‌های خطی مرسوم دارد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Improving the stability of the power systems in the presence of SSSC with PMSG via applying a backstepping control scheme

نویسندگان [English]

  • saeed abazari 1
  • mohsen zamani 2
  • Said Hoghoughi Esfahani 3
  • ahmad hashemi esfahanian 4
1 Faculty of Engineering, University of Shahrekord, Shahrekord, Iran, Email: abazari-s@eng.sku.ac.ir
2 Faculty of Electrical Engineering, University of Shahrekord, Shahrekord, Iran
3 Department of Electrical Engineering,, Faculty of Engineering,, Shahrekord University, Shahrekord, Iran.
4 Faculty of Electrical Engineering, University of Shahrekord, Shahrekord, Iran
چکیده [English]

Abstract
This article addresses the improvement of power system stability in the presence of SSSC with PMSG. A particular nonlinear control law based on a multi-input backstepping scheme is proposed. The main challenges in the power system are the instability caused by disturbances such as short circuits, large load disconnections, and changes in system topology. This control method effectively leads to a better performance in damping angular oscillations in comparison with conventional linear schemes. In this approach, a sliding mode observer is used to estimate time derivatives in the controller design formulas, and the Particle Swarm Optimization (PSO) algorithm is employed to determine the coefficients of the nonlinear controller. Additionally, the proposed method is robust against changes in system parameters and the location and timing of disturbances. This study demonstrates that the performance of PMSG is superior to that of DFIG in wind turbines at equal power levels and under identical circumstances in terms of damping oscillations. Implementation of PMSG leads to a more effective and rapid response with respect to applying DFIG. The new control law has been investigated on a 39-bus New England network using MATLAB coding. The simulations results indicate that the performance of the proposed method is superior to that of conventional linear techniques.

کلیدواژه‌ها [English]

  • multi-input backstepping controller
  • SG
  • PMSG
  • DFIG
  • SSSC