طراحی کنترل کننده هوشمند توربین گازی به روشabc برای بررسی نقش آن در پایداری سیستم قدرت

یکی از مهم ترین بخش های سیستم قدرت قسمت تولید انرژی الکتریکی می باشد. عمدتا تولید انرژی الکتریکی در مقیاس زیاد توسط نیروگاههای بزرگ تولید برق تامین می شود. انرژی الکتریکی در نیروگاهها توسط ژنراتور سنکرون تولید می شود و با توجه به اینکه ژنراتور انرژی مکانیکی را به انرژی الکتریکی تبدیل می کند، لذا انرژی مکانیکی مورد نیاز ژنراتور توسط یک محرک اولیه به نام توربین تامین می گردد. نیروگاههای تولید انرژی الکتریکی بر حسب نوع توربینی که در آنها مورد استفاده قرار می-گیرد به چند نوع تقسیم بندی می شوند که از میان آن ها می توان به نیروگاه های آبی، نیروگاه های گازی و نیروگاه های بخار اشاره نمود. در سال های اخیر استفاده از توربین های گازی به منظور تولید انرژی الکتریکی توسعه روز افزونی یافته است. لذا ارائه مدل دینامیکی مناسب برای عملکرد توربین گازی به منظور بررسی رفتار شبکه در مقابل اغشاشات بسیار حائز اهمیت می باشد. در پژوهش های اخیر دو مدل برای توربین گازی مورد توجه متخصصان بوده است که عبارتنداز:1- مدل پیشنهادی توسط ieee 2- مدل روئن(rowen). در این پایان نامه برای مدل سازی دینامیکی توربین گازی از مدل روئن استفاده شده است. در مدل روئن ارائه شده سه حلقه کنترلی برای توربین گازی در نظر گرفته شده است که عملکرد هر یک از این حلقه ها برای کارایی مناسب توربین گازی در مقابل اغتشاشات و تغییرات ناگهانی سیستم قدرت به منظور پایداری شبکه از اهمیت خاصی برخوردار است. در مرحله ی اول بعد از مدل سازی توربین گازی و حلقه های کنترلی مربوطه به منظور ارزیابی عملکرد سیستم، کنترل کننده های موجود در حلقه های کنترلی به نحوی تنظیم می شوند که هیچ کنترلی بر روی سیستم صورت نگیرد و سیستم به صورت عادی مورد مطالعه قرار می گیرد. در مرحله دوم به منظور عملکرد صحیح سیستم به منظور پایداری سیستم در مقابل اغتشاشات وارده از یک کنترل کننده pid برای حلقه کنترل بار-فرکانس و دو کنترل کننده pi برای حلقه ی کنترل دما و حلقه کنترل شتاب استفاده می گردد. برای تعیین پارامترهای کنترل کننده های مربوطه از الگوریتم کلونی زنبور عسل (abc)استفاده شده است. به منظور نشان دادن کارایی الگوریتم کلونی زنبور عسل در طراحی کنترل کننده برای حلقه های کنترلی توربین گازی، نتایج حاصل از الگوریتم مذکور با الگوریتم اجتماع ذرات (pso) مقایسه می شود. با طراحی کنترل کننده های مربوطه توسط الگوریتم زنبور عسل انحراف توان مکانیکی خروجی توربین و همچنین دامنه نوسانات انحراف فرکانسی خروجی ژنراتور در حالت اتصال توربین گازی به ژنراتور تا حد قابل قبولی کاهش پیدا کرده و پایداری سیستم در مقابل نوسانات تامین می شود. ارزیابی نتایج به دست آمده حاکی از برتری و دقت بالای الگوریتم پیشنهاد شده در مقایسه با الگوریتم اجتماع ذرات در کنترل سیستم توربین گازی می باشد.