دانلود مقاله ISI انگلیسی شماره 53193 + ترجمه فارسی
عنوان فارسی مقاله

سیستم قدرت با PSS و کنترلر FACTS: مدلسازی، شبیه‌سازی و تنظیم همزمان با اتخاذ الگوریتم ژنتیک

کد مقاله سال انتشار مقاله انگلیسی ترجمه فارسی
53193 2009 10 صفحه PDF 3 صفحه WORD
خرید مقاله
پس از پرداخت، فوراً می توانید مقاله را دانلود فرمایید.
عنوان انگلیسی
Power System with PSS and FACTS Controller: Modelling, Simulation and Simultaneous Tuning Employing Genetic Algorithm
منبع

Publisher : IEEE (آی تریپل ای)

Journal : Control, Automation, Communication and Energy Conservation,, Date of Conference: 4-6 June 2009 Page(s): 1 - 6 Print ISBN: 978-1-4244-4789-3

فهرست مطالب ترجمه فارسی
چکیده
مقدمه
نتیجه‌گیری
کلمات کلیدی
الگوریتم ژنتیک، مدل سازی و شبیه سازی، MATLAB / SIMULINK، پایدار کننده سیستم قدرت، جبرانساز سری تریستور تحت کنترل ، طراحی همزمان، پایداری سیستم قدرت -
ترجمه چکیده
این مقاله یک رویه منظم برای مدلسازی و شبیه‌سازی سیستم قدرتی را ارائه می‌دهد که دارای یک پایدارساز سیستم قدرت (PSS) و کنترلر مبتنی بر سیستم انتقال انعطاف‌پذیر AC (FACTS) است. برای طراحی، مدل سیستم قدرت نمونه که یک سیستم تک ماشین باس بی‌نهایت مجهز به کنترلرهای یادشده است، در نرم‌افزار MATLAB/SIMULINK توسعه می‌یابد. در مدل توسعه یافته، ژنراتور سنکرون با مدل 1.1 نمایش داده شده است که شامل هر دو سیم‌پیچ میدان اصلی و سیم‌پیچ میراکننده در محور q است، تا به این ترتیب تاثیر PSS و کنترلر مبتنی بر FACTS بر روی پایداری سیستم قدرت را بتوان ارزیابی کرد. از این مدل می‌توان برای آموزش پدیده‌های پایداری سیستم قدرت و نیز برای کارهای تحقیقاتی به خصوص برای توسعه کنترلرهای ژنراتور به کمک فناوری‌های پیشرفته بهره برد. علاوه بر این، برای اجتناب از برهم‌کنش‌های ناسازگار، PSS و کنترلر مبتنی بر FACTS به طور همزمان و با اتخاذ الگوریتم ژنتیک (GA) طراحی می‌شوند. نتایج شبیه‌سازی غیرخطی برای سیستم قدرت نمونه تحت شرایط گوناگون اغتشاش ارائه می‌شوند تا کارائی مدلسازی و روش طراحی همزمان ارائه شده در این مقاله، به اثبات برسد.
ترجمه مقدمه
با ظهور ادوات سیستم انتقال انعطاف‌پذیر ac (FACTS) [1]، مثل جبرانساز سری کنترل‌شده تریستوری (TCSC)، جبرانساز استاتیکی سنکرون (STATCOM) و کنترلر یکپارچه توان (UPFC)، مدل یکپارچه سیستم قدرت تک ماشین باس بی‌نهایت (SMIB) که دارای TCSC، STATCOM و یک UPFC است توسعه یافت [4]- [2]. این مدل‌ها ابزارهای محبوبی بین مهندسان قدرت برای مطالعه رفتار دینامیکی ژنراتورهای سنکرون هستند که (این مدل‌ها) نگاهی به جنبه طراحی تجهیزات کنترلی نیز دارند. با این حال، این مدل تنها سیم‌پیچ میدان تحریک را در نظر گرفته و از سیم‌پیچ‌های میراکننده ژنراتور صرفنظر می‌کند. به علاوه، این روش‌های خطی قادر نیستند تا به طور کامل دینامیک پیچیده سیستم را به خصوص در شرایط اغتشاش شدید در نظر بگیرند. همین موضوع باعث می‌شود طراحی کنترلرهای FACTS دشوار باشد، از این حیث که کنترلرهای طراحی شده برای فراهم کردن عملکرد مطلوب در شرایط سیگنال کوچک، در حضور اغتشاشات بزرگ قادر نیستند آن عملکرد مطلوب را تضمین کنند. در [5]، یک رویه منظو برای مدلسازی، شبیه‌سازی و تنظیم بهینه کنترلر TCSC در یک سیستم قدرت تک ماشین باس ‌بی‌نهایت ارائه شده است که در آن مدل مبتنی بر MATLAB/SIMULINK توسعه یافته و الگوریتم ژنتیک برای طراحی کنترلر TCSC به کار رفته است. با این حال، این مدل تنها سیم‌پیچ میدان اصلی ژنراتور را در نظر می‌گیرد و ماشین سنکرون با مدل1.0 نمایش داده شده است. برای ارزیابی منطقی‌تر یک سیستم قدرت SMIB با کنترلر FACTS، مدل ماشین سنکرون مرتبه بالاتر (مدل1.1)، که شامل یک سیم‌پیچ میراکننده روی محور q است، در مرجع [6] گزارش شده است. از آنجا که امروزه پایدارسازهای سیستم قدرت (PSS) به طور معمول در صنعت استفاده می‌شوند، این مقاله سیستم قدرت SMIB مجهز به یک PSS و یک کنترلر FACTS را در نظر می‌گیرد که ماشین سنکرون با یک مدل مرتبه بالاتری نمایش داده شده است (مدل1.1). مساله تنظیم پارامتر PSS در حضور کنترلر مبتنی بر FACTS اندکی پیچیده است، چون کنترل ناهماهنگ محلی این کنترلرها ممکن است موجب فعل و انفعالات ناپایدارکننده‌ای شود. برای بهبود عملکرد کلی سیستم، بیشتر تحقیقات بر اساس هماهنگی بین PSS و کنترلرهای میراکننده نوسانات توان FACTS (POD) انجام شده‌اند [9]- [7]. تعدادی از تکنیک‌های مرسوم در نوشتجات به مساله طراحی پایدارسازهای مرسوم سیستم قدرت پرداخته‌اند مثل: تخصیص مقدارویژه، برنامه‌نویسی ریاضیاتی، روش گرادیان برای بهینه‌سازی و نیز نظریه کنترل مدرن. متاسفانه، تکنیک‌های مرسوم زمانبر هستند چون حالت تکرارشونده داشته و نیازمند بار محاسباتی سنگین و همگرائی کند هستند. علاوه بر این، فرایند جستجو ممکن است به یک مینیمم محلی گرفتار شده و پاسخ بدست آمده بهینه نباشد [10]. الگوریتم ژنتیک به علت قوت آن در یافتن پاسخ بهینه و توانایی فراهم کردن یک پاسخ نسبتا بهینه و نزدیک به کمینه فرامحلی(جهانی)، به یک ابزار محبوب و معروف در حل مسائل بهینه‌سازی در زمینه‌های مختلف کاربردی تبدیل شده است. برخلاف روش‌های سخت‌گیر ریاضی، الگوریتم ژنتیک نیازی به این شرایط ندارد که متغیرهای مساله بهینه‌سازی پیوسته و با هم متفاوت باشند؛ تنها نیاز این الگوریتم آن است که مساله‌ای که قرار است حل شود قابل محاسبه باشد. الگوریتم ژنتیک پروسه‌های جستجو را بر اساس مکانیک انتخاب طبیعی و قانون بقای انسب به کار می‌گیرد. این الگوریتم‌ها که به جای جستجوی تک‌نقطه از جستجوی چندنقطه بهره می‌برند و به جای متغیرهای واقعی با ساختار رمزدار متغیرها کار می‌کنند، تنها نیاز به تابع هدف دارند، تا به کمک آن به دنبال جستجوی ساده‌تر پاسخ جهانی باشند [11]. بنابراین، در کار فعلی از الگوریتم ژنتیک استفاده می‌شود تا پارامترهای PSS و کنترلر FACTS به طور همزمان تنظیم شوند. این مقاله به صورت ذیل سازماندهی شده است. در بخش2، مدلسازی سیستم قدرت تحت مطالعه بیان می‌شود که این سیستم به صورت تک ماشین باس بی‌نهایت با یک PSS و یک جبرانساز سری کنترل‌شده تریستوری (TCSC) است. ساختار کنترلر ارائه شده و فرمولبندی مساله در بخش3 توصیف شده است. مروز مختصر الگوریتم ژنتیک در بخش4 بیان شده است. نتایج شبیه‌سازی در بخش5 مطرح و بحث شده‌اند و نتیجه‌گیری‌ها هم در بخش 6 آورده شده است.
پیش نمایش مقاله
پیش نمایش مقاله سیستم قدرت با PSS و کنترلر FACTS: مدلسازی، شبیه‌سازی و تنظیم همزمان با اتخاذ الگوریتم ژنتیک

چکیده انگلیسی

This paper presents a systematic procedure for modelling and simulation of a power system installed with a power system stabilizer (PSS) and a flexible AC transmission system (FACTS)-based controller. For the design purpose, the model of example power system which is a single-machine infinite-bus power system installed with the proposed controllers is developed in MATLAB/SIMULINK. In the developed model synchronous generator is represented by model 1.1. which includes both the generator main field winding and the damper winding in q-axis so as to evaluate the impact of PSS and FACTS-based controller on power system stability. Further, to avoid adverse interactions, PSS and FACTS-based controller are simultaneously designed employing genetic algorithm (GA). The non-linear simulation results are presented for the example power system under various disturbance conditions to validate the effectiveness of the proposed modeling and simultaneous design approach.

خرید مقاله
پس از پرداخت، فوراً می توانید مقاله را دانلود فرمایید.