Güç sistemlerinde kararlılık analizi için PID kontrolör parametrelerinin genetik algoritma kullanarak belirlenmesi

Abstract

Günümüzde teknolojinin ilerlemesi ile birlikte kaliteli ve güvenilir enerji talebi giderek artmaktadır. Bu yüzden elektrik enerjisi belirli sınır değerleri içerisinde sabit gerilim ve frekans değerinde tüketiciye iletilmek zorundadır. Bu durum elektrik güç sistemlerinde kararlılık problemini ortaya çıkarmaktadır.Elektrik enerjisinin üretimi tüketicinin elektrik enerjisi talebine göre senkron generatörler tarafından karşılanmaktadır. Elektrik güç sistemleri enterkonnekte bir yapıya sahip oldukları için sistemdeki tüm generatörlerin senkronizmada kalması istenilmektedir. Sistemde meydana gelebilecek küçük veya büyük bozucu etki sonrasında senkron generatörlerin açısal hızlarında ve rotor açılarında salınımlar ortaya çıkmaktadır. Bu salınımların sönümlenmesini sağlamak için güç sistemlerinde otomatik gerilim regülatörü ve güç sistemi kararlı kılıcısı gibi denetleyiciler kullanılmaktadır. Bu denetleyicilerin verimli bir şekilde kullanılması üzerine birçok araştırma yapılmaktadır.Bu çalışmada tek makineli sonsuz baralı bir güç sisteminde farklı çalışma koşulları altında PID kontrolör parametreleri genetik algoritma (GA) ile belirli sınır değerleri içinde optimize edilmiştir. Benzetim çalışmalarında GAPID kontrolörün performansı klasik güç sistemi kararlı kılıcısı (KGSKK), PID denetleyicisi, bulanık mantık (BM) denetleyicisi ve parametreleri GA ile optimize edilmiş güç sistemi kararlı kılıcısı (GSKK) ile karşılaştırılmıştır. GAPID denetleyici ile küçük bozunum koşulları altında daha iyi performans elde edilmiştir.

Nowadays, qualified and reliable energy demand has been increased with the development of technology. Therefore electrical energy should be forwarded to consumer within certain limits values such as constant voltage and frequency. This situation reveals stability problem in electrical power systems. The production of electric energy is supplied by synchronous generators for the demand of the consumer. Since electrical power systems have an interconnect structure, all generators are expected to remain synchronism in the system. If a little or high disturbances occur in the system, angular speed and rotor angels of synchronous generators start to oscillate. Automatic voltage regulator and power system stabilizer controllers are used to provide damping oscillations arising from distortions in power systems. A number research has been performed to use these controllers efficiently.In this study, parameters of PID controller were optimized using genetic algorithm (GA) within certain limits under different conditions in single machine infinite bus a power system. Performance of GAPID controller was compared with conventional power system stabilizer (CPSS), PID controller, fuzzy logic (FL) controller and parameters of power system stabilizer (PSS) was optimized using GA in simulation study. The better performance was obtained with GAPID controller under small disturbance conditions.