INTELLIGENT LOAD FREQUENCY CONTROLLERS FOR POWER SYSTEMS WITH THERMAL AND PHOTOVOLTAIC (PV) GENERATIONS
No Thumbnail Available
Date
2019
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Saudi Digital Library
Abstract
This thesis presents a comprehensive investigations of load frequency control (LFC) of a two-area interconnected power system consisting of plants with thermal and photovoltaic (PV) power generations. The two power systems areas are interconnected via AC transmission lines. The LFC regulators for the power system are designed using optimal control concept based on full state feedback control technique. Also, intelligent PID structured LFC regulators using Firefly Algorithm (FA), Genetic Algorithm (GA) and Fuzzy Logic Control (FLC) are designed. These regulators are implemented in the system considering step load disturbance in one of the power system areas. The dynamic system response plots are achieved with designed LFC regulators to investigate their effectiveness in mitigating the frequency and tie-line power deviations resulting out from the step load disturbance in the system. The dynamic response plots so obtained with various LFC regulator designs are compared under similar operating conditions. From the investigations carried out, it is inferred that the gains of optimal LFC regulator based on optimal control concept using full state vector feedback control technique are considerably larger as compared to those of gains achieved using FLC, FA and GA. The FA, GA & FLC based LFC regulators are capable to mitigate the frequency and tie-line power deviation in both areas caused due to load disturbance. Finally, FLC based LFC regulators have demonstrated to be the better choice for implementation for the power system model under investigation as compared to other designs of LFC regulators carried out in the study.
Description
يقدم البحث دراسة للتحكم الذكي في تردد الأحمال لنظم القوى من خلال التوليد الحراري والخلايا الضوئية. تتصل منطقتا أنظمة الطاقة ببعضهما عبر خطوط نقل التيار المتردد. سيتم التحكم بالنظام بعدة طرق وهي: استخدام خوارزمية اليراع (FA) مع متحكم تناسبي تكاملي تفاضلي (PID)، والخوارزمية الجينية (GA) مع متحكم تناسبي تكاملي تفاضلي (PID)، وأخيراً التحكم القوي (FLC). ثم سيتم عمل مقارنة بين أنواع التحكم السابقة مع التحكم الحركي (التحكم الأمثل) على أساس أسلوب مراقبة ردود الفعل الكاملة للنظام. الهدف الرئيسي من هذا البحث هو تطوير التحكم في نظم القوى التي تحتوي على التوليد الحراري والخلايا الضوئية. سيتم عمل محاكاة لأنواع التحكم المختلفة وتعريض النظام لتغيرات مختلفة (اضطراب في الأحمال) سيساعد على المقارنة بين أواع التحكم المختلفة للنظام. يمكن لأنظمة التحكم في تردد الأحمال باستخدام (FA) و (GA) و (FLC) التخفيف من انحراف الطاقة الكهربائية والتردد بسبب اضطراب الأحمال في كل من المنطقتين (التوليد الحراري والخلايا الضوئية). وأخيرًا ، أثبتت أنظمة التحكم في تردد الأحمال القائمة على التحكم القوي (FLC) أنها أفضل خيار لتنفيذ نموذج نظام قوى موثوق يحتوي على توليد حراري وخلايا ضوئية مقارنة بالتصميمات الأخرى التي أجريت في هذا البحث.