طراحی پایدارساز مد لغزشی پیش‌بین گسسته تحت‌شبکه به‌منظور حذف نوسانات فرکانس پایین در سیستم‌های قدرت با جغرافیای پراکنده

رشد سریع پیشرفت‌های تکنولوژی و فناوری‌های ارتباطی ازیک‌سو و نیز توسعه و پراکندگی جغرافیایی فرآیندهای صنعتی ازسوی‌دیگر، استفاده از سیستم‌های کنترل تحت‌شبکه را در کنترل سیستم‌ها با جغرافیای پراکنده اجتناب‌ناپذیر نموده‌است. در این سیستم‌ها ارتباط بین اجزای کنترلی ازطریق یک شبکه مخابراتی برقرار می‌گردد که به‌دلیل شرایط غیرایده‌آل شبکه مخابراتی، مشکلاتی مانند گم‌شدن بسته‌های اطلاعات و تاخیر زمانی، به‌عنوان مشکلات ذاتی این سیستم‌ها، مطرح می‌شود که می‌تواند منجر به عملکرد نامناسب و حتی ناپایداری کل سیستم گردد. در این مقاله یک ساختار کنترل مد لغزشی پیش‌بین گسسته تحت‌شبکه جدید به‌منظور پایدارسازی نوسانات فرکانس پایین یک شبکه قدرت تحت‌شبکه با جغرافیای پراکنده پیشنهاد شده‌است. روش پیشنهادی شامل دو مرحله است. ابتدا یک تابع سوئیچینگ مد لغزشی جدید به‌منظور طراحی پایدارساز مد لغزشی پیشنهاد و سپس یک الگوریتم پیش‌بین جدید به‌منظور جبران رفتار غیرایده‌آل شبکه مخابراتی، شامل تاخیر القاشده از سوی شبکه و گم‌شدن بسته‌های اطلاعاتی ارائه شده‌است. به‌منظور نشان‌دادن قابلیت و توانایی روش پیشنهادی، مطالعات عددی بر روی یک سیستم قدرت نمونه 5ناحیه16 ماشینه و در حضور دو نوع خطای سه‌فاز و تک‌فاز ارائه شده‌است. همچنین، به‌منظور انجام مقایسه، یک پایدارساز تحت‌شبکه با ساختار پیش‌فازپس‌فاز طراحی شده‌است. نتایج شبیه‌سازی قابلیت و برتری روش پیشنهادی را نشان می‌دهند.

Design of Networked Discrete Predictive Sliding Mode Stabilizer for Damping Low Frequency Oscillations in Geographically Distributed Power Systems

The rapid growth of technological advances and communication technologies, and also the development and geographical dispersion of industrial processes have made the use of networked control systems in controlling geographically distributed systems inevitable. In these systems, communication between controlling components is established through a telecommunications network, due to nonideal communication network conditions, some problems such as packet dropouts and time delays are raised as inherent problems of these systems, which can lead to inappropriate performance and even the entire system becomes unstable. In this paper, a new networked discrete predictive sliding mode control structure is proposed in order to stabilize low frequency oscillations in smart grid with geographically distributed network. The proposed method consists of two steps. First a new sliding mode switching function is proposed to design a sliding mode stabilizer and then, a predictive control algorithm is proposed to compensate the nonideal behavior of the communication network, including network latency and packet loss. In order to demonstrate the capability of the proposed method, some numerical studies have been carried out on a 5area 16machine system in the presence of threephase and singlephase faults. Also, in order to make a comparison, a conventional networked stabilizer with leadlag structure is designed. Simulation results show the capability and superiority of the proposed method.