پایگاه علمی سعید سان دانلود رایگان مقالات علمی کنفرانس و ژورنال
دانلود ترجمه مقاله کنترل فرکانس هوشمند در یک ریزشبکه AC: تکنیک تنظیم فازی مبنی بر PSO آنلاین
چکیده ــ سیستم های قدرت مدرن، نیازمند افزایش هوش و انعطاف پذیری در کنترل و بهینه سازی هستند، تا از قابلیت تثبیت تعادل میان بار و تولید _به دنبال تداخلات جدی_ اطمینان حاصل شود. این قضیه امروز، به سبب افزایش تعداد ریزشبکه ها (MG)، در حال یافتن اهمیتی بیش از پیش است. ریزشبکه ها اغلب از انرژی های تجدیدپذیر برای تولید توان الکتریکی استفاده می کنند، که تولید توان با این انرژی ها، طبیعتا متغیر است. این تغییرات و عدم قطعیت های رایج در سیستم قدرت، موجب می شود که کنترل کننده های قدیمی نتوانند عملکرد مناسبی را در بازه های گسترده شرایط عملیاتی، ارایه دهند. در پاسخ به این چالش، این مقاله یک روش هوشمند آنلاین جدید را، با آمیختن تکنیک های منطق فازی و بهینه سازی ازدحام ذرات (PSO)، برای تنظیم بهینه ی معروف ترین کنترل کننده های مبتنی بر تناسبی-انتگرالی (PI) در سیستم های میکرو شبکه، ارایه می دهد. این روش طراحی کنترل، بر روی یک ریزشبکه AC _به عنوان مورد آزمایشی_ تست شده است. عملکرد ترکیب کنترلی هوشمند ارایه شده، با روش های کنترل PI کاملا فازی و کنترل PI زیگلر-نیکولز، مقایسه شده است.
اصطلاحات شاخص ــ منطق فازی، کنترل هوشمند، ریزشبکه، تنظیم بهینه، بهینه سازی ازدحام ذره، کنترل فرکانس ثانویه.
- مقدمه
افزایش نیاز به توان الکتریکی، موجب شده است تا بسیاری از منابع غیرمعمولی نیز وارد سیستم قدرت شوند، که این منابع، پیچیدگی و عدم دقت سیستم را افزایش می دهند. از منابع انرژی های نو (تجدیدپذیر) (RES)، اغلب بعنوان واحدهای تولید کننده جایگزین در یک سیستم قدرت مدرن، استفاده می شود. افزایش نفوذ RESها (منابع انرژی های نو)، دارای مزیت هایی می باشد، اما همچنین چالش های تازه ای را نیز به بار می آورد که آیا این منابع می توانند بطور پایدار در کنار واحدهای تولید کننده ی موجود، کار کنند یا نه.
برخی از چالش های فنی که توسط منابع انرژی های نو ایجاد می شوند، تعمیر و نگهداری و حفاظت از RESها می باشد که این مسایل، در رگولاسیون ولتاژ و فرکانس سیستم، و نیز در طرح کنترلی مناسب _هم در حالت متصل به شبکه، و هم در حالت جدای از شبکه_ تاثیر می گذارند. بهره برداری مناسب از این منابع، نیازمند استانداردهای بسیاری است؛ ازینرو، مفهوم ریزشبکه (MG)، برای نخستین بار در سال 1998 توسط کنسرسیوم راه حل های تکنولوژی قابلیت اطمینان الکتریکی (CERTS)، معرفی شد. کنسرسیوم CERTS، ریزشبکه را بصورت تجمعی از بارها و منابع کوچکی بصورت سیستم های کوچک تولید کننده همزمان برق و گرما، معرفی کرد. اغلب این منابع کوچک، باید بر مبنای الکترونیک قدرت باشند، تا قابلیت انعطاف مورد نیاز به منظور اطمینان از عملکرد به عنوان یک سیستم متراکم شده، را ارایه دهند.
مبانی ورود ریزشبکه ها به سیستم های قدرت، مبتنی بر افزایش قابلیت اطمینان سیستم های قدرت، و نیز بهبود مسایل اقتصادی و محیطی می باشد. سیستم های ریزشبکه ای که از انرژی های نو استفاده می کنند، به کاهش گرم شدن کره زمین و سرعت بخشیدن به ورود صنعت برق به محیط های تجدید ساختار شده، کمک می کنند.
منابع اصلی توان در ریزشبکه ها، واحدهای تولید کننده کوچک با ظرفیت ده ها کیلو وات هستند که در سمت مصرف کننده قرار داده شده اند، و به شکل تولید توزیع شده (DG) به شبکه قدرت متصل شده اند. در اواخر دهه 1990، مسایل اصلی مربوط به تولید توزیع شده، بیشتر توسط گروه های کاری “مشورت بین المللی در مورد سیستم های الکتریکی بزرگ” (CIGRE) و “کنفرانس و نمایش بین المللی در مورد توزیع برق” (CIRED)، در گزارش های مروریشان، در نظر گرفته شده بود. انواع DGها (تولید کننده توزیع شده) عبارتند از ژنراتورهای با موتور دیزل (DEG)، میکرو توربین ها، پنل های فوتو ولتیک (PV)، ژنراتورهای توربین های بادی (WTG)، ذخیره کننده های انرژی (مانند PSS)، پیل های سوختی (FC)، و موتورهای رفت و برگشتی.
ریزشبکه ها (MG-ها)، در شبکه های توزیع فشار ضعیف (LV) و فشار متوسط (MV)، قرار داده می شوند. با اتصال چندین منبع کوچک به سطوح توزیع، چالش های تازه ای _مانند پایداری سیستم، کیفیت توان، و عملکرد شبکه_ وجود دارد که باید با استفاده از تکنیک های کنترلی پیشرفته در سطوح ولتاژ LV/MV در مقابل سطوح ولتاژ فشار قوی که در کنترل قدیمی تر سیستم قدرت رایج است، حل شوند. به عبارتی دیگر، شبکه های توزیع (سمت تقاضا)، باید از نقش غیرفعال، به یک نقش فعال بروند.
وجود وسایل های ذخیره کننده در سیستم های MG (ریزشبکه)، حیاتی می باشد. به دلیل اینرسی کم در بیشتر منابع کوچک، در صورت رویدادهای جدی مانند اختلالات بار یا قطع شدن یک واحد تولید کننده، شاخص های سیستم اصلی تحت تاثیر قرار گرفته، و ممکن است یک شرایط بحرانی حاصل شود. استفاده از وسایل ذخیره کننده انرژی، عملکرد سیستم های MG را، و نیز پایداری آن را بهبود می بخشد. وسایل ذخیره کننده انرژی اصلی که بعنوان ابزارهای پشتیبان مورد استفاده قرار می گیرند، باطری ها، چرخ طیارها، و خازن های اضافی هستند.
Intelligent Frequency Control in an AC Microgrid:
Online PSO-Based Fuzzy Tuning Approach
H. Bevrani, Senior Member, IEEE, F. Habibi, P. Babahajyani, M. Watanabe, Member, IEEE, and
Y. Mitani, Member, IEEE
Abstract—Modern power systems require increased intelligence
and flexibility in the control and optimization to ensure the capability of maintaining a generation-load balance, following serious
disturbances. This issue is becoming more significant today due to
the increasing number of microgrids (MGs). The MGs mostly use
renewable energies in electrical power production that are varying
naturally. These changes and usual uncertainties in power systems
cause the classic controllers to be unable to provide a proper performance over a wide range of operating conditions. In response to
this challenge, the present paper addresses a new online intelligent
approach by using a combination of the fuzzy logic and the particle
swarm optimization (PSO) techniques for optimal tuning of the
most popular existing proportional-integral (PI) based frequency
controllers in the ac MG systems. The control design methodology
is examined on an ac MG case study. The performance of the proposed intelligent control synthesis is compared with the pure fuzzy
PI and the Ziegler-Nichols PI control design methods.
Index Terms—Fuzzy logic, intelligent control, microgrid, optimal tuning, particle swarm optimization, secondary frequency
control.
این فایل ورد (word) ترجمه در 25 صفحه و فایل اصلی لاتین pdf مقاله در 10 صفحه به خدمتتون ارائه میشود.