طراحي كنترل‌كنندۀ تطبيقي T2FPID براي كنترل بار - فركانس در يك سيستم قدرت تأخيردار

Adaptive T2FPID Controller for Load Frequency Control in a Nonlinear Time-delay Power System

در اين مقاله، كنترل‌كنندۀ تطبيقي T2FPID براي كنترل بار - فركانس در يك سيستم قدرت تأخيردار - غيرخطي طراحي شده است. تأخير متغير با زمان در ورودي سيستم قدرت كه عمدتاً ناشي از كُندي عملكرد عملگرها، فيلتركردن سيگنال، محاسبات مربوط به عمليات كنترلي و ازكارافتادگي خطوط مخابراتي است، در بيشتر موارد ناپايداري در سيستم قدرت را باعث مي‌شود. كنترل‌كننده T2FPID طراحي‌شده داراي ساختاري غيرخطي و تطبيقي بوده و از تابع لياپانوف - كراسوسكي براي بررسي پايداري حلقه بسته و به دست آوردن قوانين تطبيقي آن استفاده شده است. از يك سيستم قدرت دو ناحيه‌اي غيرخطي با تأخير در ورودي (با چهار كمپاني توليد و توزيع)، براي شبيه‌سازي استفاده و نشان داده شد با اعمال كنترل‌كننده T2FPID پيشنهادي، اهداف مسئله كنترل بار - فركانس (به صفر رساندن تغييرات فركانس و توان انتقالي در نواحي) با كيفيت مناسبي محقق مي‌شود و پارامترهاي تطبيقي آن محدود باقي مي‌مانند. همچنين، روش پيشنهادي با كنترل‌كنندۀ مبتني بر سيستم فازي نوع 1 مقايسه و كارايي آن در مواجهه با نامعيني‌ها و تأخير زماني‌هاي موجود در سيستم قدرت نشان داده شده است.

In this paper, an adaptive T2FPID controller is designed for load frequency control (LFC) in a nonlinear, uncertain and time-delay power system. The time-varying delay at the input of the power system that is mainly due to the signal processing, filtering, calculations and breakdown in the communication channels in most cases may lead to system instability. The designed T2FPID controller is a nonlinear and adaptive controller and is able to handle the nonlinearities, uncertainties and time-varying delay at the input of the power system. An appropriate Lyapunov-Krasovskii functional has been used to examine the stability of the closed loop system and to obtain the adaptive rules for the T2FPID controller. Using this functional, it has been shown that the frequency deviations in the control areas have reached to zero and the adaptive parameters of the controller remain bounded. To demonstrate the efficiency of the proposed method, a two-area nonlinear input delayed power system (with four generation and distribution companies) is used for simulations and it is shown that the proposed control strategy outperforms other methods in terms of overshoot and settling time.