کنترل ولتاژوتوان خروجی یک ژنراتورسنکرون متصل به باس بینهایت

ژنراتورهای سنکرون، منابع عمده تأمین انرژی الکتریکی در سیستمهای قدرت هستند. مسأله پایداری سیستم قدرت به طور عمده، حفظ حالت سنکرونیزه بین ماشینهای سنکرون به هم پیوسته است. از این رو، درک مشخصه و مدلسازی دقیق عکس العمل دینامیکی آنها، اهمیت زیادی در مطالعه پایداری سیستم های قدرت دارد.از آنجا که ثبات فرکانس و ولتاژ عوامل مهمی در تعیین کیفیت منبع توان هستند، کنترل توان حقیقی و توان راکتیو در عملکرد رضایتبخش سیستم های قدرت، اساسی و مهم است.عبور توان حقیقی و توان راکتیو در یک شبکه انتقال، تقریباً از یکدیگر مستقل است. کنترل توان حقیقی به کنترل فرکانس وابسته است و کنترل توان راکتیو به کنترل ولتاژ. برای عملکرد رضایتبخش یک سیستم قدرت، باید فرکانس تقریباً ثابت بماند. کنترل نسبتاً دقیق فرکانس، ثبات سرعت موتورهای القایی و سنکرون را فراهم می آورد. ثبات سرعت راه اندازهای موتوری، بخصوص در عملکرد رضایتبخش واحدهای تولید، بسیار مهم است. همچنین باید ولتاژ در پایانه های تمام تجهیزات سیستم در بازه های قابل قبول باشند. کارکرد طولانی تجهیزات در ولتاژهایی خارج از بازه مجاز می تواند تأثیر سوئی بر عملکرد آنها داشته باشد.بعضی از تنظیم کننده های ولتاژ مدرن از کنترل کننده های pid به منظور پایدار سازی استفاده می کنند.طراحی کنترل کننده pid نیازمند شناخت دقیق مدل و پارامترهای آن است. حال آنکه با استفاده از الگوریتمهای هوشمند برای تنظیم ضرایب pid دیگر نیاز به شناخت دقیق مدل نیست.هدف این پژوهش کنترل توام ولتاژ و توان اکتیو خروجی ژنراتور سنکرون منفرد متصل به شین بینهایت است که برای این منظور مدل درجه هفت ژنراتور سنکرون به طور کامل تشریح و حول نقطه کار خطی می شود. معادلات حالت استخراج گشته و در شبیه سازی در محیط سیمولینک نرم افزار متلب مورد استفاده قرار خواهد گرفت. در شبیه سازی از دو کنترل کننده pidکه وظیفه کنترل ولتاژ و توان اکتیو خروجی ژنراتور سنکرون را بر عهده دارند استفاده می شود. ضرایب این این دو کنترل کننده توسط الگوریتم بهینه سازی اجتماع ذرات بهینه سازی شده و در نهایت کنترل کننده ها با ضرایب بهینه شده به خوبی موفق به کنترل و تنظیم ولتاژ و توان اکتیو خروجی ژنراتور می شوند. نتایج شبیه سازی مورد بررسی قرار خواهد گرفت و از مقایسه ی مقدار مرجع ولتاژ و توان اکتیو ژنراتور، با مقادیر خروجی بدست آمده در شبیه سازی، میزان خطا محاسبه شده که میزان اندک و قابل قبول خطای محاسبه شده حاکی از موفقیت کنترل کننده ها در تنظیم ولتاژ و توان حقیقی ژنراتور است.