طراحي و تنظيم كنترل‌كننده بهنگام با الگوريتم تكامل تفاضلي براي واحدهاي توليد پراكنده مبتني بر اينورتر در ريزشبكه جزيره‌اي

Designing Online Controller using Differential Evolution Optimization Algorithm for Inverter-based Distributed Generation in Islanded Microgrid

در اين مقاله طرح كنترلي بهنگام به‌منظور كنترل واحدهاي توليد پراكنده مبتني بر اينورتر ريزشبكه پس از وقوع وضعيت جزيره‌اي ارائه شده است. با توجه به اينكه ريزشبكه، ساختار كاملاً غيرخطي دارد و ديناميك آن همواره در حال تغيير است، كنترل‌كننده‌هاي خطي با ضرايب ثابت و غير منعطف نمي‌توانند پاسخ مناسب خود را در گسترۀ وسيعي از نقاط كار حفظ كنند؛ از‌اين‌رو در اين مقاله كنترل‌كنندۀ ولتاژ غيرخطي ارائه شده است كه ضرايب آن به‌صورت بهنگام مبتني بر منطق فازي تنظيم مي‌شوند. در راستاي بهبود عملكرد كنترل‌كنندۀ بهنگام پيشنهادي، پارامترهاي سيستم فازي آن با الگوريتم بهينه‌سازي تكامل تفاضلي به‌صورت خارج از خط طي شرايط كاري مختلف ريزشبكه تعيين شده‌اند. در طرح كنترل پيشنهادي، با توجه به مزاياي كنترل‌كننده‌هاي تناسبي - رزونانسي در فضاي قاب ايستا (β α) براي كنترل ولتاژ و جريان واحدهاي توليد پراكنده ريزشبكه استفاده شده است. قابليت و كارآمدي طرح كنترلي پيشنهادي طي سناريوهاي مختلف كاري ريزشبكه در نرم‌افزار MATLAB/Simulink ارزيابي شده است. نتايج شبيه‌سازي نشان مي‌دهند تغيير ضرايب كنترلي به‌صورت بهنگام و متناسب با شرايط عملكرد به دستيابي پاسخ بهينه و مطلوب ولتاژ حين وقوع وضعيت جزيره‌اي و نيز در تغييرات بار در ريزشبكه جزيره‌اي منجر مي‌شود.

In this paper, online controller scheme is proposed for voltage control of inverterbased distributed generations in islanded microgrid (MG). The MG has a completely nonlinear structure and its dynamics is constantly changing. As a result, linear controllers with constant and non-flexible coefficients are unable to provide a proper performance over a wide range of operating conditions. In response to this challenge, the present paper addresses an optimal online and nonlinear controller based on fuzzy logic. To improve the performance of the proposed controller, the differential evolution optimization algorithm is used to optimal tune its coefficient for the different MG operating scenarios. The goal of the proposed scheme is to control the voltage of the islanded MG at the standard level with the least transient state after the island's occurrence, as well as during load changes in island MG. In the proposed control scheme, proportional-resonant controller is used due to the advantages in order to voltage and current control of distributed generation units in the static frame space. The simulation results indicate the changing of the voltage controller coefficients, resulting in a better transient response, the elimination of the steadystate error and less harmonic distortion.