کنترل بار- فرکانس سیستم های قدرت در حضور گسترده ی توربین های بادی
چکیده
با افزایش چشمگیر توان بادی و ظهور منابع جدید انرژی الکتریکی در دو دهه ی اخیر، کنترل فرکانس به عنوان یکی از مهم ترین چالش ها در سیستم های قدرت به هم پیوسته بیش از پیش مورد توجه قرار می گیرد. حضور گسترده ی توربین های بادی در سیستم های قدرت مدرن، رفتار دینامیکی سیستم را تحت تاثیر قرار داده، و سبب افزایش پیچیدگی و عدم قطعیت در رفتار سیستم می گردد. از سوی دیگر، طبیعت متغیر و غیر قابل کنترل توان خروجی توربین های بادی، عدم تعادل مضاعفی را بر سیستم تحمیل می کند و سبب انحراف فرکانس از مقدار نامی آن می شود. از این رو، با گسترش حضور توربین های بادی در سیستم های قدرت، مطالعه ی تاثیر آنها بر عملکرد و کنترل فرکانس این سیستم ها مورد توجه قرار می گیرد. این پژوهش، با تاکید بر فرکانس سیستم های قدرت به بررسی اثر توربین های بادی بر عملکرد کنترل بار- فرکانس و معرفی برخی چالش های پیش رو، جهت افزایش حضور آنها در سیستم های قدرت می پردازد. با توجه به ناتوانی کنترل کننده ها ی متداول pi در دستیابی به نتایج مطلوب در حضور توربین های بادی، دو کنترل کننده ی فازی غیر متمرکز جهت کمینه کردن همزمان انحراف فرکانس و تغییرات توان تبادلی بین نواحی کنترلی که اهداف اصلی کنترل بار- فرکانس در سیستم های قدرت به همپیوسته را تشکیل می دهند، طراحی و ارائه شده است. همچنین، به منظور دستیابی به عملکرد بهینه، الگوریتم بهینه سازی ازدحام ذرات (pso) جهت تعیین پارامترهای توابع عضویت کنترل کننده ی فازی استفاده شده است. ملاحظات فیزیکی و مهندسی در فرایند طراحی در نظر گرفته شده و به منظور بررسی کارایی کنترل کننده ها ی پیشنهادی از شبیه سازی حوزه ی زمان سیستم قدرت 39 شینه ی ieee استفاده شده است. در نهایت، نتایج به دست آمده با نتایج یک کنترل کننده ی کلاسیک در پاسخ به وقوع اختلال بار، مقایسه می گردد.