بهبود میرایی نوسانات سیستم قدرت با به‌کارگیری UPFC و تنظیم پارامترهای کنترل‌کننده بر اساس یک الگوریتم جدید PSO

نویسندگان

1 دانشگاه شهرکرد - دانشکده فنی و مهندسی

2 مؤسسه آموزش عالی جهاد دانشگاهی استان اصفهان

چکیده

در این مقاله، یک روش جدید جهت بهبود پایداری سیستم قدرت با به‌کارگیری UPFC ارائه شده است. در این روش یک الگوریتم بهینه‌سازی ازدحام ذرات بر مبنی ضرایب جدید شتاب (NAC-PSO) برای حل مسئله بهینه‌سازی و تنظیم پارامترهای کنترل‌کننده پیشنهاد شده است. عملکرد الگوریتم پیشنهادی با سایر روش‌ها مقایسه شده است. نتایج شبیه‌سازی نشان می‌دهد که کنترل‌کننده لیاپانوفی طراحی‌شده با NAC-PSO عملکرد بهتری نسبت به کنترل‌کننده‌های طراحی‌شده با سایر روش‌ها دارد. این روش، سیستم قدرت را نسبت به تغییر پارامترها و تغییر توپولوژی نیز گارانتی می‌نماید. نتایج شبیه‌سازی اثربخشی روش پیشنهادی را تحت شرایط سیگنال کوچک برای سیستم قدرت تک‌ماشینه متصل به شین بی‌نهایت و سیستم قدرت چند ماشینه (9 باسه  IEEE) نشان می‌دهد.

کلیدواژه‌ها


   [1]      س. اباذری و ص. قائدی، «بهبود پایداری دینامیکی به روش کنترل فازی در سیستم‌های قدرت چند ماشینه با کاربرد TCSC»، مجله مهندسی برق دانشگاه تبریز، دوره 45، شماره 2، 10-1، 1394.
   [2]      د. فاتح، ع.الف. مطیع بیرجندی و ر. ابراهیم پور، «افزایش میرایی نوسانات سیستم قدرت با جایابی UPFC بر اساس ضریب مانده و مدهای بحرانی»، مجله مهندسی برق دانشگاه تبریز، دوره 44، شماره 3، صفحه 31-23، 1393.
[3]      J.M. Ramirez, and I. Castillo, “PSS and FDS simultaneous tuning,” Electr Power Syst Res, vol. 68, no. 1, pp. 33–40, 2004.
[4]      N.G. Hingorani, L. Gyugyi, and M. El-Hawary, Understanding FACTS: Concepts and Technology of Flexible AC Transmission Systems, New York, Wiley-IEEE Press, 2000.
[5]      G. Li, T. Lie, G. Shrestha, and K. Lo, “Implementation of coordinated multiple facts controllers for damping oscillations,” Int J Electr Power Energy Syst, vol. 22, no. 2, pp. 79–92, 2000.
[6]      L. Gyugyi, C. Schauder, S. Williams, T. Rietman, D. Torgerson, and A. Edris, “The unified power flow controller: a new approach to power transmission control,” IEEE Trans Power Deliv, vol. 10, no. 2, pp. 1085–1097, 1995.
[7]      M. Eslami, H. Shareef, M. Raihan Taha, and M. Khajehzadeh, “Adaptive particle swarm optimization for simultaneous design of UPFC damping controllers,” Elsevier Ltd, vol. 57, pp. 116-128, 2014.
[8]      M. Abido, “Parameter optimization of multimachine power system stabilizers using genetic local search,” Int J Electr Power Energy Syst, vol. 23, no. 8, pp. 785–794, 2001.
[9]      M. Eslami, H. Shareef, A. Mohamed, and M. Khajehzadeh, “Damping of power system oscillations using genetic  lgorithm and particle swarm optimization,” Int Rev Electr Eng, vol. 5, no. 6, pp. 2745–2753, 2010.
[10]      M. Eslami, H. Shareef, and A. Mohamed, “Optimization and coordination of damping controls for optimal oscillations damping in multi-machine power system,” Int Rev Electr Eng, vol. 6, no. 4, pp. 1984–1993, 2011.
[11]      Y.S. Chuang, C.J. Wu, S.C. Wang, and P.H. Huang, “Pole placement design of decentralized output feedback power system stabilizers using hybrid differential evolution,” JMarine Sci Technol, pp. 339–350, 2007.
[12]      M. Eslami, H. Shareef, A. Mohamed, and M. Khajehzadeh, “Gravitational search algorithm for coordinated design of PSS and TCSC as damping controller,” J Cent South Univ Technol, vol. 19, no. 4, pp. 923–932, 2012.
[13]      J. Kennedy, and R. Eberhart, “Particle swarm optimization,” Proceedings of the IEEE international conference on neural networks, Piscataway: IEEE, pp. 1942–1948, 1995.
[14]      Y. Shi, and R. Eberhart, “Modified particle swarm optimizer,” IEEEInternational Conference on Evolutionary Computation Proceedings.,Anchorage, AK, USA IEEE, pp. 69–73, 1998.
[15]      H.F. Wang, “A unified model for the analysis of FACTS devices in damping power system oscillations – Part III: unified power flow controller,” IEEE Trans Power Deliv, vol. 15, no. 3, pp. 978–983, 2000.
[16]      H.F. Wang, “Damping function of unified power flow controller,” IEEE Proc Gen Transm Distrib, vol. 146, no. 1, pp. 81–87, 1999.
[17]      K. Prabhashankar, and J. Janischewsy, “Digital simulation of multi-machine power systems for stability studies,” IEEE Transactions on Power Apparatus and Systems, vol. 87, no. 1, pp. 73-80, 1968.
[18]      J.P. Therattil, and P.C. Panda, “Modeling and control of a multi-machine power system with FACTS controller,” International Conference on Power and Energy Systems (ICPS), pp. 1–6, 2011.
[19]      S. Mehraeen, S. Jagannathan, and M.L. Crow, “Noval dynamic representation and control of power systems with FACTS devices,” IEEE Transactions on Power Systems, vol. 25, no. 3, pp. 1542-1554, 2010.
[20]      K. Wang, H. Xin, D. Gan, and Y. Ni, “Non-linear robust adaptive excitation controller design in power systems based on a new back-stepping method,” IET Control Theory Appl., vol. 4, no. 12, pp. 2947–2957, 2010.
[21]      P.M. Anderson, and A.A. Fouad, Power System Control and Stability, IEEE Press, USA, 1977.