برنامه‌ريزي تأخير براي بهبود ميرايي نوسان توان در حضور تأخيرهاي تصادفي

Delay Scheduling to Improve Power Oscillation Damping in the Presence of Random Delays

كارايي محرك­ ها در يك سيستم­ تأخير زماني ممكن است به دليل تحليل پايداري محافظه‌كارانه محدود شود؛ يا اين­كه نتايج به­ دست­آمده از روشهاي بهينه­ سازي كه در پايدارسازي سيستم كنترلي مورد استفاده قرار ميگيرند نسبت به وجود تاخيرهاي تصادفي غير قابل اطمينان شود. زمانيكه در حلقه فيدبك يك سيستم كنترل ميرايي نوسان توان، (POD)، براي دريافت سيگنال هاي راه دور از شبكه­ هاي مخابراتي استفاده شود، طبيعتاً يك سيستم كنترل ميرايي نوسان توان همراه با تأخيرهاي تصادفي (POD-RD) شكل مي­ گيرد. در اين مقاله، يك روش جديد طراحي براي بهبود عملكرد سيستم كنترل POD-RD­ برمبناي روش برنامه ­ريزي تأخيردار سيگنال كنترلي پيشنهاد شده است. اين روش در دو گام پياده ­سازي مي­ شود. در گام اول با بهينه­ سازي حريم طيفي و با فرض مقدار ميانگين براي تأخيرهاي مخابراتي، مقدار اوليه تأخير اعمالي به سيگنال كنترلي و نيز مقدار اوليه پارامترهاي كنترل­كننده تعيين مي­ شوند. در گام بعد براي درنظرگرفتن اثر تصادفي تاخيرهاي مخابراتي، در يك روند تكراري مقدار بهينه تاخير در سيگنال كنترلي و نيز پارامترهاي بهينه كنترل­ كننده تعيين مي­ شوند. در اين بهينه­ سازي هدف حداقل كردن مقدار حريم طيفي و گشتاور مرتبه دوم حول آن تعريف شده است. امكان ­سنجي روش پيشنهادي با شبيه ­سازي و آزمايش بر روي سيستم آزمون چهار ماشينه ارزيابي شده است. نتايج حاكي از آن است كه روش مذكور مي­ تواند عملكرد مقاومي را در سيستم قدرت مورد مطالعه بوجود آورد.

Using a conservative stability analysis to design a time delay system controller usually cause a devaluation on the actuator performance. In addition, the results obtained considering deterministic stability criteria may not be reliable due to the existence of random delays. Whenever the feedback loop of a power system oscillation damping control system receives remote signals through communication networks, we face a POD system with random delays namely POD-RD system. In this paper, a new design approach to promote the performance of a POD-RD control system is proposed based on the delay scheduling control signal method. This is a two-step method for implementation. In the first step assuming the average value of the communication random delays, the controller''''s parameters and also delay parameter of the control signal are determined as initial values by minimizing sperctral abscissa of the closed loop system. In the next step, to include impact of the communication random delays, a repetitive procedure is proposed to determine the optimal value of the delay parameter of the control signal and also the controller''''s parameters. The objective of the optimization model is to minimize the spectral abscissa and the defined second order moment. The feasibility of the proposed method is evaluated by doing a number of simulations on the standard four-machine test system.The results reveal that the method can make a robust performance in the studied system.