Abstract
In this paper, an evolutionary computing approach for determining the optimal values for the proportional-integralderivative (PID) controller parameters of load frequency control (LFC) and Automatic Voltage Regulator (AVR) system of single area power system using the particle swarm optimization technique is presented. The LFC loop controls real power & frequency and AVR loop controls reactive power and voltage. Due to rising and falling power demand, the real and reactive power balance is harmed; hence frequency and voltage get deviated from nominal value. This necessitates designing of an accurate and fast controller to maintain the system parameters at nominal value. The main purpose of system generation control is to balance the system generation against the load and losses so that the desired frequency and power interchange between neighboring systems are maintained. This work demonstrates the application of PSO method to search efficiently optimal PID controller parameters of LFC and AVR system. The proposed method had superior features like, stable convergence characteristics, easy implementation and good computational efficiency. The simulation results demonstrate the effectiveness of the designed system in terms of reduced settling time, overshoot and oscillations. The results are compared with conventional PID, Fuzzy and GA based controllers
چکیده
در این مقاله یک روش محاسباتی تکاملی براساس الگوریتم انبوه ذرات برای تعیین مقادیر بهینه‌ی پارامترهای کنترل کننده مشتقی تناسبی انتگرالی (PID) برای کنترل فرکانس بار (LFC) و سیستم تنظیم کننده اتوماتیک ولتاژ (AVR) یک سیستم توان تک منطقه ای ارائه شده است. حلقه LFC توان حقیقی و فرکانس را کنترل می‌کند و حلقه AVR توان راکتیو و ولتاژ را کنترل می کند. با توجه به افزایش و کاهش تقاضای بار، تعادل توان اکتیو و راکتیو به هم می‌خورد، بنابراین فرکانس و ولتاژ از مقادیر نامی منحرف می‌شوند. این مستلزم طراحی یک کنترل کننده سریع و دقیق برای ثابت نگه داشتن پارامترها در مقادیر نامی می‌باشد. هدف اصلی کنترل سیستم ، متعادل ساختن سیستم در برابر بار و تلفات است به گونه ای که فرکانس مطلوب و تبادل توان بین سیستم‌های مجاور حفظ شود. این مقاله کاربرد روش PSO برای جستجوی موثر مقدار بهینه پارامترهای کنترل کننده PID سیستم LFC و AVR را تشریح می‌کند. روش پیشنهاد شده دارای ویژگی های ممتازی ست ، از جمله مشخصه های همگرایی پایدار، پیاده سازی راحت و بازده محاسباتی بالا. نتایج شبیه سازی موثر بودن سیستم طراحی شده را نشان می‌دهد طوری زمان نشست، فراجهش و نوسان ها کاهش یافته اند. نتایج با کنترل کننده های PID معمولی، فازی و کنترل کننده های بر مبنای الگوریتم ژنتیک مقایسه شده است.
1-مقدمه
در سال های اخیر برق در فرایندهای تکنینی و پیچیده تر مانند کامپیوتر و شبکه های کامپیوتری، اتاق عمل در بیمارستان و سایر کالاهای مصرفی دارای تکنولوژی به کار برده شده است. این تولیدات و فرایندها نه تنها به پیوسته بودن توان(وجود دائمی برق) بلکه به کیفیت منبع تغذیه از جمله ولتاژ و فرکانس بستگی دارند. در سیستم قدرت توان اکتیو و راکتیو همیشه ثابت نیستند و به طور پیوسته براساس تقاضا در حال افزایش و کاهش اند...