تنظیم بهینه‌ی کنترل‌کننده سه‌ترمی و جبران‌کننده دو‌ترمی در سیستم‌های قدرت آبی برای کنترل فرکانس-بار

در نیروگاه‌های آبی، پارامتر زمان راه‌اندازی آب توربین وابسته به شرایط بار حقیقی بوده و نیازمند یک جبران‌سازی افتی گذرا برای کمینه‌سازی مشخصه ی پاسخ معکوس است. نسبت میرایی بار براساس مقدار بار تغییر کرده و منجر به نوسان بار و ماشین می‌شود، لذا کنترل فرکانسبار برای نیروگاه‌های آبی از اهمیت بیشتری برخوردار است. در این مقاله در راستای برطرف ساختن نقاط ضعف روش‌های موجود، چند روش برای تنظیم پارامترهای کنترل‌کننده ی تناسبی، انتگرالی، مشتقی و جبران‌ساز جبران سازی افتی گذرا در کنترل فرکانسبار ارائه شده است. روش اول مبتنی بر مشخصه‌ی پاسخ زمانی مطلوب برای خروجی جبران‌سازی افتی گذرا است. در روش مشخصه‌ی پاسخ زمانی مطلوب، تنظیم پارامترهای کنترل کننده سهترمی و جبران سازی افتی گذرا به دو زیر مسئله ی جداگانه تقسیم‌بندی شده و در دو مرحله حل می‌شود. روش دوم، بهینه‌سازی همزمان پارامترهای کنترل‌کننده و جبران ساز با بهینه‌سازی مبتنی بر ازدحام ذرات است. برای ارزیابی روش مشخصه‌ی پاسخ زمانی مطلوب و بهینه‌سازی مبتنی بر ازدحام ذرات، عملکرد این دو روش با روش ماکزیمم پیک حداکثری6 مقایسه شده است. نتایج شبیه سازی نشان می‌دهد که در بیشتر شرایط و با درنظر گرفتن معیارهای مختلف مانند میزان انحراف فرکانس و توان خروجی توربین آبی عملکرد روش مشخصه‌ی پاسخ زمانی مطلوب بهتر از روش‌های دیگر است.

Optimal Adjustment of Three-Term Controller and Two-Term Compensator Performances in Hydro Power Systems for Load Frequency Control

An important issue with respect to the hydraulic power systems is the frequency stabilization. To design Load Frequency Control (LFC) with high efficiency, control parameters need to be adjusted so that the system frequency remains stable even under changeable conditions. Controlling the frequency and changes in the turbine time constant requires that three term control parameters of ProportionalIntegralDerivation (PID) and Transient Droop Compensators (TDC) in hydraulic power systems be adjusted separately, without considering the damping parameters simultaneously with the load working condition. Owing to the significance of the above issues in hydraulic power systems, this paper aimed to study the adjustment of parameters using the methods of Particle Swarm Optimization (PSO), Desired Time Response Specification (DTRS), and Maximum Peak Resonance Specification (MPRS). The obtained results of simulation revealed that the method of Desired Time Response Specification (DTRS) is superior to the other methods under most conditions considering the frequency deviation and turbine output power.