طراحي كنترل كننده PID براي كنترل بار-فركانس در سيستم قدرت با توربين آبي داراي جبران‌كننده افتي گذرا

PID Controller Design For Load-Frequncy Control in Power System by Hydro-Turbine Including Trinsient Droop Compensation

وظيفه اصلي كنترل فركانس-بار (LFC) برگشت خطاي فركانس حالت دايمي به صفر است. انحراف فركانس از مقدار نامي و تامين توان اكتيو موردنياز مصرف‌كننده‌ها، باعث تغيير آب ورودي به توربين مي شود. در اين تحقيق با بيان معادله حالت و تابع انتقال سيستم كنترل بار- فركانس با توربين آبي، پايداري سيگنال كوچك همراه با اثر تغيير پارامترها مانند ثابت اينرسي، زمان شروع آب و ثابت تنظيم سرعت بر رفتار ديناميكي سيستم بررسي شده و كاربرد جبران‌كننده افتي گذرا در پاسخ توربين آبي با آناليز مقادير ويژه و شبيه سازي رفتاري ديناميكي سيستم قدرت نشان داده شده است. همچنين با استفاده از توابع انتقال، كنترل كننده PID براي كنترل بار-فركانس سيستم قدرت طراحي شده و تغيير بهره هاي كنترل‌كننده بررسي مي شود. نتايج شبيه سازي برتري پاسخ كنترل كننده پيشنهادي را نسبت به پاسخ كنترل كننده متداول انتگرالي نشان مي دهد.

The main objective of load frequency control (LFC) is to return the steady-state frequency error to zero. Frequency aberrance from the nominal value and supplying active power consumers are the main reasons of the change of water entered to turbine. In this paper the state equation and transfer function of the load-frequency control with hydro-turbine is described. Small signal stability together with the effects of parameters such as inertia constant, water starting time and constant speed on the dynamic behavior of the power system have been investigated. Also, the application of transient droop compensation (TDC) in response to water turbine by eigenvalues analysis and behavior dynamic simulation of the power system is shown. Also, using transfer function, PID controller for load-frequency control in power system is designed and the change of the gain controller is investigated. The simulation results reveal that the response of the proposed controller is better than the response of the conventional integral controller.