ارتقای پایداری دینامیکی سیستم قدرت منطق فازی
ارتقای پایداری دینامیکی سیستم قدرت منطق فازی – ایران ترجمه – irantarjomeh.ir
مقالات ترجمه شده آماده گروه برق – الکترونیک
مقالات ترجمه شده آماده کل گروه های دانشگاهی
مقالات
قیمت
قیمت این مقاله: 38000 تومان (ایران ترجمه - Irantarjomeh)
توضیح
بخش زیادی از این مقاله بصورت رایگان ذیلا قابل مطالعه می باشد.
شماره | ۲۲۳ |
کد مقاله | ELC223 |
مترجم | گروه مترجمین ایران ترجمه – www.irantarjomeh.ir |
نام فارسی | ارتقای پایداری دینامیکی سیستم قدرت با استفاده از پایدارساز سیستم قدرت مبتنی بر منطق فازی |
نام انگلیسی | Dynamic Stability Enhancement of Power System using Fuzzy Logic Based Power System Stabilizer |
تعداد صفحه به فارسی | ۳۳ |
تعداد صفحه به انگلیسی | ۷ |
کلمات کلیدی به فارسی | سیستم تحریک ژنراتور، مدل ماشین سنکرون، رگولاتور یا تنظیم کننده اتوماتیک ولتاژ (AVR)، پایدارساز سیستم قدرت، کنترلر منطق فازی (FLC)، PID، طراحی کنترلر، کنترل مقاوم |
کلمات کلیدی به انگلیسی | Automatic Voltage Regulator (AVR), PowerSystem Stabilizer, Fuzzy Logic Controller (FLC), PID, ControllerDesign, Robust control |
مرجع به فارسی | کنفرانس بین المللی قدرت، انرژی و کنترل (ICPEC)انستیتو علوم و فناوری شرقدپارتمان مهندسی برق و الکترونیک، هندوستانIEEE |
مرجع به انگلیسی | International Conference on Power, Energy and Control (ICPEC)Oriental Institute of Science & TechnologyElectrical & Electronics DepartmentBhopal, IndiaIEEE |
کشور | هندوستان |
ارتقای پایداری دینامیکی سیستم قدرت با استفاده از پایدارساز سیستم قدرت مبتنی بر منطق فازی
چکیده
سیستم قدرت به عنوان یک سیستم دینامیکی به شمار آمده و به طور پیوسته در معرض اغتشاش می باشد. بر این مبنا مهم می باشد که چنین اغتشاش هایی سبب نشود تا سیستم به سمت شرایط ناپایدار سوق داده شود. به همین دلیل، سیگنال اضافه حاصل آمده ناشی از انحراف، انحراف تحریک و شتاب گیری توان به تنظیم کننده ها یا رگوله کننده های ولتاژ تزریق می شود. ابزاره مرتبط با قابلیت فراهم آوری این سیگنال ها تحت عنوان پایدارساز سیستم قدرت خوانده می شود.
استفاده از پایدارساز سیستم قدرت به عنوان یک مولفه شایع در فرایند مرتبط با سیستم های الکتریکی بزرگ قدرت به شمار می آید. PSS معمولی از جبران ساز پیش فاز- پس فاز استفاده می کند، که در آن تنظیم بهره برای شرایط عملیاتی خاصی در نظر گرفته شده است، تحت شرایط بارگذاری مختلف دارای عملکرد ضعیفی می باشد. بنابراین، طراحی یک پایدارساز که قابلیت ارائه عملکرد متناسبی تحت تمامی شرایط عملیاتی در سیستم های الکتریکی قدرت را داشته باشد بسیار مشکل است. در تلاش جهت پوشش دادن محدوده گسترده ای از شرایط عملیاتی، کنترل منطق فازی به عنوان یک راه حل محتمل جهت فایق آمدن بر این مشکل عرضه شده است، که بر مبنای آن قابلیت بهره گیری از اطلاعات زبان شناسی و اجتناب از یک مدل ریاضیاتی پیچیده سیستمی به وجود آمده و در عین حال تحت شرایط عملیاتی مختلف عملکرد مناسبی را عرضه می نماید.
کلمات کلیدی: سیستم تحریک ژنراتور، مدل ماشین سنکرون، رگولاتور یا تنظیم کننده اتوماتیک ولتاژ (AVR)، پایدارساز سیستم قدرت، کنترلر منطق فازی (FLC)، PID، طراحی کنترلر، کنترل مقاوم.
…
۱- مقدمه
سیستم قدرت به عنوان یک سیستم دینامیکی به شمار می آید. این سیستم به طور پیوسته در معرض اغتشاش ها می باشد؛ که بر مبنای آن شاهد تغییرات در زاویه ولتاژ ژنراتور می باشیم. به هنگامی که این اغتشاشات حذف شوند، یک شرایط عملیاتی حالت ثابت صحیح جدید حاصل می شود. بر این مبنا مهم می باشد که چنین اغتشاشاتی سبب ناپایداری شرایط سیستمی نگردند. این اغتشاشات ممکن است به واسطه مود محلی با توجه به فرکانس در محدوده از ۷/۰ الی ۲ هرتز یا درنظرگیری مود های ناحیه داخلی با فرکانس در محدوده ۱/۰ الی ۸/۰ هرتز باشند، که چنین نوساناتی را می توان به واسطه مشخصه های میرایی ضعیف به وجود آمده به وسیله رگولاتور ها یا کنترل کننده های ولتاژ مدرن با بهره بالا متصور شد. یک کنترل کننده بهره بالا از طریق کنترل تحریک دارای تاثیر مهمی در ارتباط با حذف گشتاور سنکرون کننده می باشد اما چنین موردی به طور معکوس بر روی گشتاور میراگر نیز تاثیرگذار خواهد بود. جهت جبران این تاثیر زاید تنظیم کننده های ولتاژ در سیستم تحریک، سیگنال های اضافه به عنوان یک سیگنال ورودی در بخش فیدبک برای تنظیم کننده های ولتاژ در نظر گرفته می شوند. سیگنال های اضافه عمدتا حاصل آمده از انحراف سیستم تحریک، انحراف سرعت یا شتاب دهنده توان هستند. چنین موردی از طریق شامل سازی یک سیگنال پایدارکننده در داخل بخش اتصال نقطه جمع مرجع ولتاژ سیستم تحریک حاصل می شود. آرایش این ابزاره با توجه به ارائه سیگنال مرتبط تحت عنوان “پایدارساز سیستم قدرت” خوانده می شود.
…
۲- مدل سازی سیستم
مدل های ریاضیاتی که برای آنالیز سیگنال کوچک ماشین های سنکرون، سیستم تحریک و پایدارساز سیستم قدرت پیش فاز- پس فاز مورد نیاز هستند به طور خلاصه تحت بررسی قرار می گیرند. رهنمود های مرتبط با انتخاب پارامتر های پایدارساز سیستم قدرت نیز ارائه خواهند شد.
الف. مدل ماشین سنکرون
ماشین سنکرون برای عملیات سیستم قدرت ضروری می باشد. پیکربندی کلی سیستم ماشین سنکرون متصل به باس نامتناهی از طریق شبکه انتقال را می توان به عنوان مدل های ریاضیاتی مورد نیاز برای تحلیل سیگنال ماشین سنکرون در نظر گرفت و در این راستا سیستم تحریک، همراه با پایدارساز سیستم قدرت پیش فاز- پس فاز به طور مختصر مورد بررسی قرار خواهند گرفت. رهنمود های مرتبط با انتخاب پارامتر های پایدارساز سیستم قدرت نیز ارائه خواهند شد. مدار معادل تونن نیز در شکل ۱- ۱ نشان داده شده است.
…
ب. مدل سیستم کلاسیک
ژنراتور به عنوان ولتاژ E’ در Xd’ همانگونه که در شکل ۱- ۲ نشان داده شده است مشخص گردیده است. بزرگی E’ به صورت ثابت در یک مقدار پیش از اختلال نشان داده شده است. بر این مبنا اجازه دهید تا d به عنوان زاویه ای به شمار آید که بر مبنای آن E’ قابلیت حاصل آوردن ولتاژ شین / باس بی نهایت EB را خواهد داشت. D با توجه به نوسان روتور تغییر می کند. جریان خط به شرح ذیل بیان می گردد:
…
۳- پایدار ساز سیستم قدرت
عملکرد اصلی پایدارساز سیستم قدرت اضافه نمودن میرایی به نوسانات روتور ژنراتور از طریق کنترل تحریک آن با استفاده از سیگنال های پایدارکننده کمکی می باشد. برای فراهم آوردن سیگنال میرایی، پایدارساز می بایست قابلیت کاهش بخشی از گشتاور الکتریکی با توجه به انحراف سرعت روتور را داشته باشد. پایدارساز سیستم قدرت با کمک دیاگرام بلوکی در شکل ۱- ۴ نشان داده شده است.
…
۴- کنترلر فازی
سیستم های کنترل فازی به عنوان سیستم های مبتنی بر کانون فازی به شمار می آیند که در آن مجموعه ای از قواعد فازی معرف یک مکانیسم تصمیم کنترل به منظور تنظیم تاثیرات محرک های سیستم خاص می باشد. با کمک مبنای قانونی کارآمد، سیستم های کنترل فازی قابلیت جایگزینی با اپراتور های انسانی ماهر را خواهند داشت. کنترلر منطق فازی فراهم آورنده الگوریتمی می باشد که قابلیت تبدیل استراتژی کنترل زبانی یا زبان شناختی بر مبنای دانش متخصصین به یک استراتژی کنترل اتوماتیک را خواهد داشت. شکل ۱- ۶ نشان دهنده طراحی شماتیک کنترلر منطق فازی می باشد که متشکل از یک رابط فازی سازی، یک مبنای دانش، یک سیستم کنترل (فرایند)، منطق تصمیم گیری و رابط فازی زدایی می باشد.
…
۵- مدل شبیه سازی و نتایج
عملکرد سیستم باس بی نهایت ماشین واحد مورد بررسی قرار گرفته است (۱) آن هم بدون بهره گیری از سیستم تحریک. (۲) این مورد بعلاوه با استفاده از سیستم تحریک نیز مطالعه شده است. (۳) بعلاوه برای مطالعه این ویژگی از PSS معمولی (پیش- پس) و (۴) پایدارساز سیستم قدرت مبتنی بر منطق فازی استفاده شده است. مدل های شماتیکی ماشین سنکرون، سیستم تحریک و PSS معمولی تشریح گردیده اند. داده های ماشینی از مشخصه های ذیل به دست آمده اند.
…
۶- سیستم رابط فازی
بلوک منطق فازی با استفاده از فایل FIS در برنامه متلب نگارش ۷٫۸٫۰٫۳۴۷(R2009a) ارائه شده است و ساختار اصلی این ادیتور FIS نیز در شکل ۱- ۱۷ عرضه گردیده است. این فرایند با استفاده از خواص FIS (سیستم رابط فازی) اعمال می شود:
…