Abstract
The goal of this study is to introduce a novel robust load frequency control (LFC) strategy for micro-grid(s) (MG(s)) in islanded mode operation. Admittedly, power generators in MG(s) cannot supply steady electric power output and sometimes cause unbalance between supply and demand. Battery energy storage system (BESS) is one of the effective solutions to these problems. Due to the high cost of the BESS, a new idea of Vehicle-to-Grid (V2G) is that a battery of Electric-Vehicle (EV) can be applied as a tantamount large-scale BESS in MG(s). As a result, a new robust control strategy for an islanded micro-grid (MG) is introduced that can consider electric vehicles׳ (EV(s)) effect. Moreover, in this paper, a new combination of the General Type II Fuzzy Logic Sets (GT2FLS) and the Modified Harmony Search Algorithm (MHSA) technique is applied for adaptive tuning of proportional-integral (PI) controller. Implementing General Type II Fuzzy Systems is computationally expensive. However, using a recently introduced α-plane representation, GT2FLS can be seen as a composition of several Interval Type II Fuzzy Logic Systems (IT2FLS) with a corresponding level of α for each. Real-data from an offshore wind farm in Sweden and solar radiation data in Aberdeen (United Kingdom) was used in order to examine the performance of the proposed novel controller. A comparison is made between the achieved results of Optimal Fuzzy-PI (OFPI) controller and those of Optimal Interval Type II Fuzzy-PI (IT2FPI) controller, which are of most recent advances in the area at hand. The Simulation results prove the successfulness and effectiveness of the proposed controller
چکیده
هدف از این مطالعه، معرفی یک استراتژی جدید مقاوم به‌منظور کنترل فرکانس بار (LFC) برای ریزشبکه (ها) (MG ها) در مود عملکرد جزیره‌ای می‌باشد. مسلماً، ژنراتورهای قدرت در MG ها نمی‌توانند خروجی توان الکتریکی دائمی را تأمین کنند و گاهی اوقات باعث بروز عدم تعادل بین تولید و تقاضا می‌شوند. سیستم‌های ذخیره‌سازی انرژی باتری (BESS) یکی از راه‌کارهای مؤثر برای این مشکلات است. به خاطر هزینه بالای BESS، ایده جدیدی تحت عنوان خودرو به شبکه (V2G) معرفی شده است که در واقع باتری یک خودروی برقی (EV) را می‌توان به عنوان یک BESS ی مقیاس بزرگ معادل در MG ها استفاده کرد. در نتیجه، یک استراتژی کنترل مقاوم جدید برای ریزشبکه جزیره‌ای شده معرفی می‌شود که می‌تواند اثر خودروهای برقی (EVها) را نیز در نظر بگیرد. علاوه بر این، در این مقاله، یک ترکیب جدید از مجموعه‌های منطق فازی نوع II ی عمومی (GT2FLS) و الگوریتم جستجوی هارمونی اصلاح شده (MHSA) برای تنظیم تطبیقی کنترل‌کننده انتگرالی-تناسبی (PI) اعمال شده است. پیاده‌سازی سیستم‌های فازی نوع II ی عمومی از نظر محاسباتی بسیار سنگین است. اما، با استفاده از روش نمایش معرفی شده طی سال‌های اخیر تحت عنوان نمایش صفحه α، GT2FLS را می‌توان به صورت یک ترکیب از چندین سیستم منطق فازی نوع II ی گسسته (IT2FLS) با یک سطح متناظر α برای جستجو در نظر گرفت. شکل داده‌های واقعی مربوط به یک مزرعه بادی دور از ساحل در سوئد و داده‌های تابش خورشید در Aberdeen (انگلستان) به‌منظور بررسی عملکرد کنترل‌کننده جدید پیشنهادی مورد استفاده قرار گرفته است. مقایسه‌ای بین نتایج به دست آمده از کنترل‌کننده بهینه PI-فازی (OFPI) و نتایج به دست آمده از کنترل‌کننده PI- فازی نوع II ی گسسته (IT2FPI) صورت گرفته است که از جمله پیشرفت‌های جدید در این حوزه است. نتایج شبیه‌سازی اثبات‌کننده اثربخشی و موفقیت کنترل‌کننده پیشنهادی است.
1-مقدمه
ورود DG ها و MG ها به سیستم‌های قدرت ناشی از بروز برخی چالش‌ها نظیر رشد تقاضای انرژی، مسائل زیست‌محیطی و رشد قابلیت اطمینان در سیستم بوده است. پیچیدگی و عدم قطعیت در سیستم با این فناوری‌ها افزایش پیدا کرد. افزایش قابلیت اطمینان سیستم‌های قدرت متداول و بهبود مسائل اقتصادی و زیست‌محیطی فاکتورهای دخیل در افزایش MG ها در سیستم‌های قدرت می‌باشند. به‌منظور کاهش گرمای زمین و افزایش سرعت ورود صنایع برق به محیط‌های تجدید ساختاریافته، وجود RES ها در MG ها بسیار مفید است. MG ها در سطوح ولتاژ متوسط/پایین (LV/MV) در شبکه‌های توزیع قرار می‌گیرند...