طراحی بهینه کنترل‌کنندۀ NL-PIDF و SMES برای کنترل بار فرکانس سیستم قدرت هیبریدی غیرخطی با استفاده از الگوریتم کریل‌ها

در این مقاله مسئلۀ پایداری فرکانس در سیستم قدرت سه‌ناحیه‌ای با توربین‌های بخاری و گازی با در نظر گرفتن قیود غیرخطی ناشی از واحد بازگرمکن توربین بخار، محدودیت میزان تولید (GRC)، باند مرده گاورنر (GDB) و الگوی دینامیکی دیگ بخار (BD) بررسی شده‌اند. برای کنترل بار فرکانس، سیستم قدرت کنترل‌کنندۀ جدیدی به‌صورت تناسبی – انتگرال‌گیر – مشتق‌گیر - فیلتر نویزگیر غیرخطی (NL-PIDF) معرفی و بهینه شده است. برای بهبود پایداری دینامیکی، ابررسانای ذخیره‌ساز میدان مغناطیسی (SMES) در ناحیه اول نصب شده و از خط انتقال موازی HVDC بین برخی نواحی استفاده شده است. برای طراحی بهینه مقادیر کنترل خودکار تولید هر ناحیه (AGC)، کنترل‌کنندۀ تناسبی و بهرۀ فیدبک جریان القاگر SMES و کنترل‌کنندۀ NL-PIDF از الگوریتم بهینه‌سازی کریل‌ها (KH) با تابع هدفی ترکیبی استفاده شده است. نتایج حاصل از شبیه‌سازی‌های انجام‌گرفته در حوزۀ زمان و مطالعات مقادیر ویژه، نشان‌دهندۀ عملکرد سریع، پایدار، مقاوم و همچنین برتری استراتژی کنترلی بهینه پیشنهادی در میرایی نوسانات فرکانس و توان اکتیو مبادله‌شده بین نواحی هنگام مواجهه با تغییرات پله‌ای تصادفی و سینوسی بار، تغییرات GRC، تغییرات GDB و عدم‌قطعیت‌های ناشی از تغییرات گسترده مقادیر دینامیکی است.