كنترل فركانس و ولتاژ با كنترل پيشبين توزيع شده و الگوريتم بهينه سازي مبتني بر گراديان در سيستم قدرت چهار ناحيه اي

Frequency and voltage control with distributed predictive control and gradient-based optimization algorithm in four-area power system

كنترل فركانس و ولتاژ شبكه برق بسيار مهم است و در بسياري از مقالات و تحقيقات مورد بررسي قرار گرفته است. در اين مقاله يك سيستم شبكه برق چهار منطقه مورد بررسي قرار گرفته و هدف آن كنترل ولتاژ و فركانس شبكه برق در هنگام اختلال مي باشد. همچنين اين موضوع در دو منطقه مورد بررسي قرار مي گيرد، اما بررسي اين چالش در سيستم چهار منطقه چندان مورد بررسي قرار نمي گيرد. همچنين در اين تحقيق از روشي مبتني بر كنترلر PID و DMPC براي به حداقل رساندن انحراف ولتاژ و فركانس شبكه برق استفاده شده است. مقادير بهينه براي كنترل كننده PID با استفاده از الگوريتم گراديان و مدل كنترل پيشبين محاسبه شده است. الگوريتم بهينه سازي گراديان بهترين مقدار را براي كنترلر PID محاسبه مي كند به طوري كه خطاي حالت وضعيت سيستم به حداقل رسيده است. براي مقايسه ي بهتر تابع خطا در اين مقاله از يك روش جديد مدل كنترل پيشبين توزيع شده DMPCاستفاده شده است. نتايج در MATLAB بررسي شده و با سيستم هاي كنترل كلاسيك نيز مقايسه مي شود. مشاهده مي شود كه الگوريتم پيشنهادي مي تواند فرصتي براي كنترل ولتاژ و فركانس سيستم به طور همزمان فراهم كند.

Controlling the frequency and voltage of the power grid is very important and has been investigated in many articles and researches. In this research, the power grid system of four regions has been examined and its purpose is to control the voltage and frequency of the power grid during disturbances. Also, this issue is investigated in two regions, but the investigation of this challenge in the system of four regions is not investigated much. Also, in this research, a method based on PID controller is used to minimize the voltage and frequency deviation of the power grid. The optimal values for the PID controller are calculated using the gradient algorithm. This algorithm calculates the best value for the PID controller such that the system state error is minimized. The results are analyzed in MATLAB and compared with traditional PID control systems. It can be seen that the proposed algorithm can provide an opportunity to control the voltage and frequency of the system simultaneously. In addition, it can be seen that the value of voltage and frequency division is very small.