بهینه سازی پارامترهای کنترل کننده PID برای کنترل فرکانس بار با استفاده از الگوریتم Q-learning

یکی از موارد مهم کنترلی در طراحی سیستم قدرت و بهره برداری از آن، تظیم فرکانس شبکه های قدرت است که از آن به کنترل بار-فرکانس می گویند. اگر فرکانس در شبکه دچار انحراف گردد، آنگاه بهره برداری مستقیما تحت تاثیر قرار می گیرد و ضمنا قابلیت اطمینان شبکه کاهش می یابد. این انحراف اگر دارای مقدار زیای باشد آنگاه ممکن است به تجهیزات شبکه آسیب برساند و ممکن است با ایجاد اضافه بار روی خط انتقال باعث عمل کردن رله ها به عنوان تجهیزات حفاظتی شبکه شده و حتی ممکن است شبکه به صورت جزیره ای عمل کند و یا دچار فروپاشی شود. به همین سبب یکی از پارامترهای مهم در طراحی سیستم قدرت استفاده از کنترل کننده بار-فرکانس می باشد. یک علت مهم در انحراف فرکانس شبکه، تغییرات بار در شبکه می باشد. بار مصرفی در شبکه به طور مداوم در حال تغییر است و این تغییرات باعث انحراف فرکانس می شود. در حالتی که تغییر بار جزیی باشد، انحراف وجود ندارد یا ناچیز است. اما با ورود بارهای اصلی یا خروج آنها انحراف فرکانس قابل توجه خواهد بود. در این مقاله، یک کنترل کننده PID برای کنترل بار-فرکانس سیستم قدرت دو ناحیه ای طراحی شده است. از آنجایی که می دانیم با تغییر ضرایب کنترل کننده PID می توان کنترل کننده های بهتری داشته باشیم، از الگوریتم Q-Learning برای یافتن بهترین ضرایب کنترل کننده ی PID استفاده می کنیم. معیارهای مختلفی برای بهینگی در سیستم های کنترل تعریف شده است که از 4 معیار برای یافتن بهترین پاسخ استفاده کردیم.

Keywords:

کنترل فرکانس-بار , Q-Learning , بهینه سازی , سیستم قدرت دو ناحیه ای