现代PID/FOPID控制器用于通过考虑不同的成本函数来调节互连电力系统的频率

科学领域:

• 电气工程 电气工程
• 控制系统 控制系统
• 整合可再生能源的整合.

背景情况:

• 相互连接的电力系统需要强大的频率调节,以在负载波动期间保持稳定.
• 整合各种能源,如热能,风能和水能,带来了独特的控制挑战.
• 传统的比例积分导数 (PID) 控制器可能需要增强,以在复杂的网格中实现最佳性能.

研究的目的:

• 调查和增强三区域互连电力系统的频率调节能力.
• 为了比较分数顺序PID (FOPID) 和PID控制器对附属监管的有效性.
• 为了优化控制器的收益,使用元启发式算法来改进瞬时响应.

主要方法:

• 实施用于频率调节的FOPID和PID控制器.
• 使用遗传算法 (GA),灰狼优化器 (GWO),正弦共弦启发算法 (SCIA) 和原子搜索启发算法 (ASIA) 优化控制器参数.
• 使用成本函数进行评估:积分绝对误差 (IAE),积分时间绝对误差 (ITAE),积分平方误差 (ISE) 和积分时间平方误差 (ITSE).

主要成果:

• ASIA-FOPID实现了25.12秒的沉降时间,优于其他方法.
• 使用集成时方位错误 (ITSE) 和集成方位错误 (ISE) 优化的控制器表现出卓越的性能.
• 强度测试证实了在参数变化和负载变化下,拟议的优化技术的有效性.

结论:

• 通过ASIA等元启发算法优化的FOPID控制器,为相互连接的电力系统提供了频率调节的显著改进.
• 选择成本函数 (ITSE和ISE) 极大地影响控制器的性能.
• 提出的优化方法为提高电力系统稳定性提供了强大的解决方案.