کنترل نامتمرکز بار-فرکانس با استفاده از روش کنترل مقاوم در سیستم های قدرت تجدید ساختار شده

هدف اصلی در این پایان نامه ارائــه روشی نوین جهت طراحی کنترل کننده بار-فرکانس برای سیستم قدرت در محیط تجدید ساختار شده و با در نظر گرفتن اثر قراردادهای دوجانبه بین تولیدکنندگان و مصرف کنندگان انرژی الکتریکی است. سیستمهای قدرت الکتریکی از جمله سیستمهای گسترده و با مقیاس بزرگ می باشد. در طراحی و بهره برداری از سیستمهای قدرت یکی از مشخصات کیفی بسیار مهم تثبیت فرکانس سیستم در مقدار نامی و توان انتقالی خطوط ارتباطی به میزان از پیش تعیین شده با حداقل نوسانات گذرا می باشد. این موضوع به عنوان مساله کنترل بار - فرکانس (lfc) یا کنترل اتوماتیک تولید (agc) شناخته شده است. مساله کنترل بار-فرکانس برای سالهای متمادی موضوع تحقیق مهندسین قدرت بوده است و با بزرگتر شدن و پیچیدگیهای ناشی از تغییر ساختار سیستم قدرت الکتریکی به هم پیوسته از اهمیت بیشتری نیز برخوردار شده است. روش متعارف مورد استفاده جهت lfc بهره گیری از کنترل کننده های انتگرالی کلاسیک است . اگر چه این کنترل کننده ها قادر به حذف خطای ایجادشده در فرکانس هستند ولی فاقد کارایی دینامیکی مناسب می باشند و این مشکل در حضور عوامل ناپایدارسازی همچون تغییر پارامترها و محدودیت های غیرخطی تشدید می گردد. این مساله باعث روی آوردن محققین به روشهای نوین برای کنترل بار-فرکانس نظیر روشهای کنترل مقاوم، کنترل تطبیقی، روشهای کنترل هوشمند شامل شبکه عصبی و کنترل فازی شده است. در این پایان نامه از روش کنترل مقاوم qft یا تئوری فیدبک کمی برای طراحی یک کنترل کننده مقاوم برای حل مساله بار فرکانس استفاده شده است. این کنترل کننده برای یک سیستم قدرت که شماتیک آن در محیط تجدید ساختار شده و به خاطر حضور بازیگران متفاوت در بازار آزاد برق تغییر یافته است طراحی و شبیه سازی شده است، به عبارت دقیق تر ، اثرات ناشی از فضای آزاد و رقابتی صنعت برق در مدل سیستم قدرت در نظر گرفته شده و شماتیک کنترل بار –فرکانس از روی مدل کلاسیک آن اصلاح شده و کنترل کننده برای آن طراحی شده است. سیستم قدرت نمونه در این پایان نامه یک سیستم قدرت دو ناحیه ای شامل چهار ژنراتور تولید کننده مستقل توان و چهار کمپانی مصرف کننده توان الکتریکی است که به صورت آزاد قراردادهای دوجانبه انتقال توان را با یکدیگر امضا می کنند. کنترل کننده qft طراحی شده در مقایسه با کنترل کننده کلاسیک نوع انتگرالی پاسخ های به مراتب بهتری را ارائه می دهد. بعلاوه اینکه در این محیط آزاد ممکن است قراردادهای متنوعی بین genco ها به عنوان شرکت های تولیدی توان و disco ها به عنوان شرکت های توزیع برق منعقد شود که شبیه سازی ها برای حالت های مختلف قراردادی انجام شده است. حتی در یک حالت که ممکن است هر یک از discoها با نقض قرارداد انتقال توان شرایط خاصی را ایجاد کنند، شبیه سازی ها موید پاسخ مناسب کنترل کننده ی طراحی شده است. برای اعتبار بخشیدن به مقاوم بودن کنترل کننده qft ، شبیه سازی ها بر روی سیستم نامعین که پارامترهای آن با تغییر زیاد از مقدار نامی در نقطه کار جدیدی قرار گرفته است، انجام شده که شبیه سازی ها در این مورد نیز نشان دهنده مقاوم بودن روش تئوری فیدبک کمی در مقایسه با روش کنترل کننده کلاسیک است.