طراحی کنترل کننده ترکیبی مرتبه کسری FOPI-FOPD مبتنی بر الگوریتم بهینه ساز مسیر یاب برای کنترل فرکانس ریز شبکه ترکیبی کشتی

امروزه نقش کشتی ها در حمل ونقل های دریایی غیرقابل انکار است. بااین حال، سیستم های قدرت کشتی ها باعث تولید گازهای گلخانه ایو ایجاد آلودگی جدی محیط زیست می شود. ازاین رو، استفاده از انرژی بادی (WG) ، انرژی خورشیدی (SG) ، انرژی موج دریا (SWE)و سیستم های ذخیره انرژی (ESS) در سیستم های قدرت کشتی ها در سال های اخیر بسیار موردتوجه قرارگرفته است. در این مقاله،فرض بر این است که یک سیستم قدرت کشتی با PV ، WT ، SWE و ESS را می توان به عنوان یک ریز شبکه جزیره ای متحرک درنظر گرفت و یک توپولوژی جدید برای ریز شبکه ترکیبی کشتی ارائه شده است. در مرحله بعد، به منظور ایجاد تعادل بین مصرف و تولیدبرق در ریز شبکه کشتی، یک کنترل کننده مرتبه کسری جدید ترکیبی موسوم FOPI-FOPD برای کنترل فرکانس معرفی می شود.ازآنجاکه عملکرد کنترل کننده پیشنهادی به پارامترهای آن بستگی دارد، یک الگوریتم بهینه سازی جدید تحت عنوان الگوریتم مسیریاب(PFA) برای یافتن پارامترهای بهینه استفاده می شود. در استراتژی کنترل فرکانس مدل ریز شبکه شاخص انتگرال زمان در مربعاتانحرافات فرکانس (ITAE) به عنوان تابع هدف در نظر گرفته می شود. مطالعات و شبیه سازی ها در نرم افزار MATLAB/Simulinkارائه شده و داده های استخراج شده از تابش خورشید و انرژی موج دریا و سرعت باد در دنیای واقعی به عنوان ورودی و تحت سناریوهایمختلف به منابع تولید پراکنده اعمال گشته است. برای تجزیه وتحلیل دقیق عملکرد کنترل کننده پیشنهادی در کنترل فرکانس ریزشبکه، عملکرد کنترل کننده پیشنهادی با کنترل کننده های FOPI و FOPD و PI-PD مقایسه شده و نتایج به دست آمده قابلیتاطمینان وبرتری کنترل کننده FOPI-FOPD مبتنی بر PFA را در کنترل فرکانس سیستم ریز شبکه کشتی تایید می کند.

Keywords:

ریز شبکه کشتی , سرعت باد , انرژی موج دریا , تابش خورشید , کنترل فرکانس , کنترل کننده FOPI-FOPD , الگوریتم مسیریاب