طراحی پایدارساز غیرخطی سیستم های قدرت با استفاده از روش مستقیم لیاپانف و شبکه های عصبی

امروزه سیستم های قدرت به دلیل افزایش بارگذاری و همچنین مسائل اقتصادی و زیست محیطی، بسیار نزدیک به حدود پایداری خود مورد بهره برداری قرار می گیرند. برای استفاده کامل از ظرفیت یک سیستم قدرت، لازم است تمهیداتی برای مقابله با اغتشاش های احتمالی در نظرگرفته شود تا سیستم قادر به حفظ پایداری خود باشد. عدم پایداری یک سیستم موجب مشکلاتی در سیستم خواهد شد. یکی از این مشکلات وقوع نوسانات فرکانس پائین (lfo) است که به دلیل ناکافی بودن میرائی ذاتی سیستم ایجاد می شود. در حال حاضر راه حل کم هزینه برای تولید میرائی اضافی در هنگام وقوع نوسانات فرکانس پائین، استفاده از پایدارساز مرسوم سیستم های قدرت (cpss) است. اما پایدارسازهای مرسوم بر مبنای مدل خطی شده سیستم قدرت حول یک نقطه کار خاص طراحی می شوند و بنابراین چنانچه سیستم قدرت از نقطه کار اولیه خود فاصله زیادی بگیرد، این نوع پایدار سازها عملا نه تنها قادر به تولید میرائی اضافی نخواهند بود، بلکه حتی ممکن است موجب تولید میرائی منفی هم بشوند. در این پایان نامه با استفاده از معادلات غیرخطی یک سیستم قدرت و با کمک روش دوم (یا روش مستقیم) لیاپانف، یک پایدارساز غیرخطی به نام lpss برای سیستم های قدرت تک ماشینه متصل به شین بی نهایت (smib) طراحی می شود. برای این منظور ابتدا با در نظر گرفتن معادلات غیرخطی سیستم، یک تابع لیاپانف برای سیستم بدست می آید و سپس با استفاده از متغیرهای حالت سیستم، روش کنترلی ارائه می شود که با افزایش نرخ هدر رفتن انرژی سیستم، موجب تولید میرائی اضافی در هنگام بروز نوسانات فرکانس پائین شود. همچنین به منظور تنظیم بهنگام بعضی از پارامترهای این پایدارساز غیرخطی، از یک شبکه عصبی پرسپترون چند لایه(mlp) استفاده می شود. روش طرح شده به طور موفقیت آمیزی بر روی یک سیستم قدرت تک ماشینه تحت شرایط کاری و همچنین راکتانس متغیر خط انتقال، اجرا شده است.