ارائه يك كنترل‌كننده هوشمند فازي خودتنظيم بهينه شده جهت بهبود كنترل فركانس ريزشبكه با استفاده از الگوريتم PSO در حضور عوامل غيرخطي

A Smart Fuzzy Controller for Microgrid Frequency Improvement Using PSO Algorithm Considernig Nonlinear Conditions

در اين مقاله ابتدا از يك مدل پاسخ فركانسي كه تاثير تغييرات توليد خروجي واحد هاي موجود در ريزشبكه نمونه مستقل از شبكه اصلي را روي تغييرات فركانس نشان مي‌دهد، استفاده شده است و براي واقعي‌تر شدن مدل پاسخ فركانسي مورد نظر، عوامل غير خطي مانند بلوك‌هاي تاخير زماني و باندهاي مرده و محدودكننده‌هايي نيز به مدل مورد نظر اضافه شده است. براي حفظ فركانس در مقدار نامي خود از يك كنترل‌كننده قبل از ديزل ژنراتور استفاده شده است تا بتواند توان خروجي ديزل را متناسب با تغييرات افزايشي و كاهشي بار مصرف‌كنندگان كه به‌صورت پله‌اي و ناگهاني رخ مي‌دهد، به‌خوبي تنظيم نمايد. ابتدا يك كنترل كننده PI كلاسيك براي ژنراتور ديزل طراحي شده است. براي بهبود كنترل فركانس در حضور عوامل غيرخطي، يك كنترل‌كننده PI فازي براي ريزشبكه طراحي شده تا عملكرد نسبتا مناسب‌تري را داشته باشد و براي بهبود عملكرد كنترل كننده PI فازي مورد نظر دو سيستم فازي هوشمند به كنترل كننده PI فازي اضافه شده تا كنترل كننده PI فازي مورد نظر را متناظر با ميزان تغييرات بار و فركانس به‌صورت آنلاين بروز كند تا عملكرد به‌مراتب بهتري را نسبت به دو كنترل كننده قبل داشته باشد. همچنين پارامترهاي قابل تنظيم كنترل كننده PI فازي در اينجا با استفاده از الگوريتم بهينه‌سازي ازدحام ذرات (PSO) بهينه شده است تا بتوان به پاسخ بهينه كنترل كننده PI فازي دست يافت. نتايج شبيه‌سازي‌ها، كارايي كنترل كننده هوشمند فازي پيشنهادي طراحي شده را در شرايط مختلف عملكردي ريز شبكه به‌خوبي نشان مي‌دهد.

In this paper, a model of frequency response has been used which shows the effect of output power of distributed generation on microgrid frequency. To have better assessment, nonlinear conditions are considered. These nonlinear conditions are delays, dead bands and limiters. A diesel generator controls the Microgrid frequency. It can control frequency influenced by step changing in load. A PI controller on diesel has been set. To improve the frequency a fuzzy PI is proposed in this paper. The Fuzzy PI is optimized using PSO. To verify results of conventional PI and optimized one, a simulation using MATLAB/Simulink software is presented.