هماهنگی پایدارساز سیستم قدرت و جبران‌ساز سری کنترل‌شده با تریستور برای بهبود پایداری دینامیکی سیستم قدرت با استفاده از تکنیک‌های هوشمند

نویسندگان

1 گروه برق، دانشکده فنی و مهندسی - واحد تهران غرب - دانشگاه آزاد اسلامی

2 گروه قدرت، دانشکده مهندسی برق - دانشگاه شهید بهشتی

3 گروه سیستم های انرژی - دانشکده علوم کاربردی و مهندسی - دانشگاه تورنتو - انتاریو - کانادا

چکیده

بهبود پایداری سیگنال کوچک (دینامیکی) یکی از مهم‌ترین دغدغه‌های بهره‌برداران سیستم قدرت می‌باشد. در این راستا دو تجهیز بسیار مهم برای رسیدن به این هدف، پایدارساز سیستم قدرت و جبران‌ساز سری کنترل‌شده با تریستورمی‌باشند. علی‌رغم این‌که استفاده از این تجهیزات به‌طور جداگانه می‌تواند باعث بهبود پایداری سیگنال کوچک شود، ولی استفاده توأمان بدون هماهنگی بین آن‌ها می‌تواند اثر معکوسی در پی داشته و باعث ناپایداری سیستم گردد. این مقاله به بررسی و مقایسه به‌کارگیری کنترل‌کننده مبتنی‌بر الگوریتم هوشمند ایمنی بدن انسان و کنترل‌کننده فازی- عصبی برای کنترل هماهنگ دو تجهیز فوق‌الذکر برای بهبود پایداری سیگنال کوچک می‌پردازد. کنترل‌کننده‌های فوق‌الذکر، روی یک سیستم تک‌ماشینه متصل به شین بی‌نهایت آزمایش شده و نتایج شبیه‌سازی، مؤثر بودن هر دو کنترل‌کننده را برای هماهنگی پایدارساز سیستم قدرت و جبران‌ساز سری کنترل‌شده با تریستور نشان می‌دهد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Coordination of PSS and TCSC controllers using the intelligent control techniques to improve dynamic stability of power system

نویسندگان [English]

  • E. Yasoubi 1
  • M. Sedighizadeh 2
  • A. Siadatan 1 3
1 Faculty of Engineering, West Tehran Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran
2 Faculty of Electrical Engineering, Shahid Beheshti University, Tehran, Iran
3 Department of Electrical Eng., Faculty of Technical and Engineering,West Tehran Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran| Energy Systems Group, Faculty of Applied Science & Engineering, University of Toronto, Toronto, Ontario, Canada
چکیده [English]

One of the main concerns for power system operators is to improve small signal stability of power system. In this regard, two important devices for this purpose are the Power System Stabilizer (PSS) and the Thyristor controlled Series Compensator (TCSC). Despite the fact that the using this devices can improve the small signal stability, utilization of these devices in an uncoordinated way can provide an adverse effect and cause power system instability. This paper analyzes using two controllers that are an intelligent controller based Clonal Selection Algorithm (CSA) and an Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System (ANFIS) controller to coordinate control of the two above mentioned devices to improve the small signal stability of power system. The aforementioned controllers are experimentally tested on a Single Machine connected to Infinite Bus (SMIB) and the simulation results show the effectiveness of both controllers for the coordination of PSS and TCSC.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Power system stabilizer (PSS)
  • thyristor controlled series compensator (TCSC)
  • small signal stability
  • clonal selection algorithm (CSA)
  • adaptive neuro-fuzzy inference system (ANFIS)

مراجع

[1] سعید اباذری، امید مرادی،«بهبود میرایی نوسانات سیستم قدرت با به‌کارگیری UPFC و تنظیم پارامترهای کنترل‌کننده بر اساس یک الگوریتم جدید PSO»، مجله مهندسی برق دانشگاه تبریز، شماره 1، جلد 46، صفحه 11، 1395.
[2] سعید اباذری، صادق قائدی، «بهبود پایداری دینامیکی به روش کنترل فازی در سیستم‌های قدرت چند ماشینه با کاربرد TCSC»، مجله مهندسی برق دانشگاه تبریز، شماره 2، جلد 45، صفحه 9 ، 1394.
[3] محسن گیتی‌زاده حقیقی، محسن کلانتر، «تعیین مقدار و موقعیت بهینه نصب ادوات FACTS با در نظر گرفتن تابع هدف چند منظوره و ترکیب آبکاری فولاد با برنامه‌ریزی آرمانی»، مجله مهندسی برق دانشگاه تبریز، شماره 1 جلد 39، 46-37، 1388.
[4] L. Cai, I. Erlich, “Simultaneous coordinated tuning of PSS and FACTS damping controllers in large power systems”.  IEEE Transactions on power systems, vol. 20, no. 1, pp. 294-300. 2005
[5] P. R. Gandhi., S. K. Joshi, “ Smart control techniques for design of TCSC and PSS for stability enhancement of dynamic power system”, Applied Soft Computing, 24, pp. 654-666, 2014
[6] E. Gholipour, S. M. Nosratabadi, “A new coordination strategy of SSSC and PSS controllers in power system using SOA algorithm based on Pareto method,” International Journal of Electrical Power & Energy Systems, vol. 67, pp. 462-471, 2015.
[7] G. Shahgholian-Ghfarokhi, M. Arezoomand, H. Mahmoodian, “Analysis and Simulation of the single-machine infinite-bus with power system stabilizer and parameters variation effects”, InternationalConference on intelligent and advanced systems, ICIAS 2007, 2007.
[8] X. Y. Bian, C. T. Tse, J. F. Zhang, K. W. Wang,” Coordinated design of probabilistic PSS and SVC damping controllers”, International Journal of Electrical Power & Energy Systems, vol. 33, pp. 445-452, 2011.
[9] E. Afzalan, M. Joorabian, “Analysis of the simultaneous coordinated design of STATCOM-based damping stabilizers and PSS in a multi-machine power system using the seeker optimization algorithm”, International Journal of Electrical Power & Energy Systems, vol. 53, pp. 1003-1017, 2013.
[10] A. Rezazadeh, M. Sedighizadeh, A. Hasaninia,” Coordination of PSS and TCSC controller using modified particle swarm optimization algorithm to improve power system dynamic performance”, Journal ofZhejiang University-SCIENCE C (Computers & Electronics), vol. 11, no. 8, pp. 645-65, 2010.
[11] V. K. Tayal, J. S. Lather, “ Reduced order H-infinity TCSC controller & PSO optimized fuzzy PSS design in mitigating small signal oscillations in a wide range”,  International Journal of Electrical Power & Energy Systems, vol. 68, pp. 123-131, 2015.
[12] H. Shayeghi, A. Safari, HA. Shayanfar, “PSS and TCSC damping controller coordinated design using PSO in multi-machine power system”, International Journal of Energy Conversion and Management, vol. 51, no. 12, pp. 2930-2937, 2010.
[13] E. S. Ali, S. M. Abd-Elazim,” Coordinated design of PSSs and TCSC via bacterial swarm optimization algorithm in a multi-machine power system”, International Journal of Electrical Power & Energy Systems, vol. 36, pp. 84-92, 2012.
[14] G. Shahgholian, A. Movahedi, J. Faiz, “ Coordinated Design of TCSC and PSS controllers using VURPSO and Genetic algorithms for multi-machine power system stability”, International Journal of Control, Automation and Systems, vol. 13, no. 2, pp. -12, 2015.
[15] H. Hasanvand, M. R. Arvan, B. Mozafari, T.  Amraee, “Coordinated design of PSS and TCSC to mitigate interarea oscillation”, International Journal of Electrical Power & Energy Systems, vol. 78, pp. 194-206, 2016.
[16] M.A. Furini, A.L.S. Pereira, P.B. Araujo, “Pole placement by coordinated tuning of Power System Stabilizers and FACTS-POD stabilizers”, International Journal of Electrical Power & Energy Systems, vol. 33(3), pp. 615-622, 2011.
مجله مهندسی برق دانشگاه تبریز
دوره 49، شماره 1 - شماره پیاپی 87
اردیبهشت 1398
صفحه 451-461

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار