طراحي بهينه كنترل‌كننده ولتاژ در توليدهاي پراكنده با مبدل واسط در عملكرد جزيره‌اي براي شرايط بار متعادل و نامتعادل

Optimal Design of Voltage Controller for Distributed Generation with Interface Converter under Balanced and Unbalanced Load Condition

بيشتر توليدهاي پراكنده در شرايط اتصال به شبكه، با استفاده از واسطه‌هاي الكترونيك قدرت كنترل مي‌شوند. در اين شرايط، چون ولتاژ و فركانس شبكه باعث تثبيت ولتاژ و فركانس سمت توليد پراكنده مي‌شود، به‌منظور كنترل بر روي توان اكتيو و راكتيو خروجي از كنترل‌كننده جرياني استفاده مي‌شود. يكي از چالش‌هاي اساسي براي اين توليدها شرايط جزيره‌اي است. طبق استانداردهاي موجود، شرايط جزيره‌اي بايد در زمان كمتر از 2 ثانيه تشخيص داده شود و قطع گردد؛ اما اگر توليد پراكنده كنترل‌شدني باشد، مي‌تواند به‌عنوان يك منبع تغذيه بي‌وقفه مورد استفاده قرار گيرد. در اين مقاله، براي طراحي بهينه كنترل‌كننده ولتاژ در شرايط جزيره‌اي، به‌ازاي بار متعادل و نامتعادل، از الگوريتم اجتماع ذرات براي طراحي كنترل‌كننده استفاده مي‌شود. در شرايط طراحي بار سيستم نامتعادل در نظر گرفته مي‌شود و با كنترل‌كننده موجود در روش‌هاي قبلي ارايه‌شده مقايسه مي‌گردد. همچنين اين كنترل‌كننده بار ديگر توسط الگوريتم ژنتيك طراحي مي‌گردد و نشان داده مي‌شود كه به‌ازاي تغييرات بار روش پيشنهادي پاسخ مطلوب‌تري نسبت به كنترل‌كننده قبلي و همچنين الگوريتم ژنتيك دارد. نتايج مطالعات به‌ازاي بارهاي مختلف در حوزه زمان، جهت نشان دادن كارايي روش پيشنهادي مورد ارزيابي قرار مي‌گيرد.

In this paper, a new control strategy for control of a distributed generation (DG) unit in islanding mode is proposed using the particle swarm optimization (PSO) technique. The potential of the proposed approach for optimal setting of the conventional lead-lag controller has been investigated. When connected to the utility grid, the DG is controlled by interface voltage source converter (VSC) which employs a conventional dq-current control strategy for control of active and reactive power components. In islanding occurred time and confirmation, the dq-current controller is disabled and the proposed PSO based tuned controller is used for the control of the DG unit operating with its local load. The proposed controller parameters tuning problem for the DG unit is converted to an optimization problem with the time domain-based objective function which is solved by a PSO which has a strong ability to find the most optimistic results. The robustness of the proposed controller is verified under different operating conditions in comparison with the classical controller through time domain simulation. The results analysis reveals that the proposed PSO based control strategy has an excellent capability in achieving good robust performance than the genetic algorithm and enhances greatly the dynamic stability of the systems against load parameters uncertainties.