Grey wolf optimization for optimum sizing and controlling of a PV/WT/BM hybrid energy system considering TNPC, LPSP, and LCOE concepts

Tabak, Abdülsamed; Kayabaşı, Erhan; Guneser, Muhammet Tahir; Özkaymak, Mehmet

doi:10.1080/15567036.2019.1668880

Cited by 38 publications

(16 citation statements)

References 40 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…The tuning of controller parameters in AVR systems can be considered as an optimization problem. Therefore, an appropriate objective function must be carefully determined to obtain the best control performance (Tabak et al, 2019). For improving time domain output specifications such as settling time, peak overshooting, rise time and steady state error, we used equation ( 33) which is proposed by Gaing (2004):…”

Section: Objective Functionmentioning

confidence: 99%

A novel fractional order PID plus derivative (PI^λD^µD^µ²) controller for AVR system using equilibrium optimizer

Tabak

2021

COMPEL

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

Purpose The purpose of this paper is to improve transient response and dynamic performance of automatic voltage regulator (AVR). Design/methodology/approach This paper proposes a novel fractional order proportional–integral–derivative plus derivative (PIλDµDµ2) controller called FOPIDD for AVR system. The FOPIDD controller has seven optimization parameters and the equilibrium optimizer algorithm is used for tuning of controller parameters. The utilized objective function is widely preferred in AVR systems and consists of transient response characteristics. Findings In this study, results of AVR system controlled by FOPIDD is compared with results of proportional–integral–derivative (PID), proportional–integral–derivative acceleration, PID plus second order derivative and fractional order PID controllers. FOPIDD outperforms compared controllers in terms of transient response criteria such as settling time, rise time and overshoot. Then, the frequency domain analysis is performed for the AVR system with FOPIDD controller, and the results are found satisfactory. In addition, robustness test is realized for evaluating performance of FOPIDD controller in perturbed system parameters. In robustness test, FOPIDD controller shows superior control performance. Originality/value The FOPIDD controller is introduced for the first time to improve the control performance of the AVR system. The proposed FOPIDD controller has shown superior performance on AVR systems because of having seven optimization parameters and being fractional order based.

show abstract

Section: Objective Functionmentioning

confidence: 99%

A novel fractional order PID plus derivative (PI^λD^µD^µ²) controller for AVR system using equilibrium optimizer

Tabak

2021

COMPEL

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Sistemde kullanılan bileşenlerin yatırım maliyeti, değiştirme maliyeti, işletme/bakım maliyeti ve faydalı ömürlerini içeren veriler Tablo 2'de verilmiştir (A. Tabak, Kayabasi, Guneser, & Ozkaymak, 2019) (Rousis, Tzelepis, Konstantelos, Booth, & Strbac, 2018) (Ramli, Hiendro, Sedraoui, & Twaha, 2015). Ekonomik değerlendirme esnasında kullanılan reel faiz oranı %3.92 olarak alınmıştır (Duman & Güler, 2020).…”

Section: Teknik Ve Ekonomik Verilerunclassified

Analysis and Design of a Hybrid Energy Production System to Meet the Energy Demand of a Plant in Konya

Tabak¹

2021

Uluslararası Muhendislik Arastirma Ve Gelistirme Dergisi

View full text Add to dashboard Cite

ÖzÇalışmamızda Konya ilindeki bir fabrikanın enerji ihtiyacını karşılamak için, şebekeye bağlı fotovoltaik (FV) güneş enerjisi sistemi, akü ve dizel jeneratörden oluşan hibrit bir sistem Çoklu Enerji Kaynakları İçin Hibrit Optimizasyonu (HOMER) yazılımı kullanılarak analiz edilmiş ve tasarlanmıştır. Analiz yapılırken, Konya'nın coğrafi pozisyonu, fabrikanın fiziksel ve ekonomik kısıtları gibi özellikler göz önünde bulundurulmuştur. Sistemin analiz ve tasarımı yapıldıktan sonra yıllar içerisinde gerçekleşmesi muhtemel FV panellerdeki verim düşümü, yükteki artış ve elektrik kesintileri gibi durumların sisteme olan etkisi incelenmiştir. Çalışmada değerlendirme kriterleri olarak net bugünkü maliyet (NBM) ve enerji maliyeti gibi parametreler göz önünde bulundurulmuştur. Simülasyon sonuçlarına göre fabrikanın günlük ortalama 1000 kWh olan elektrik ihtiyacının karşılanabilmesi için 3500 kW gücünde güneş paneli, 2400 kW gücünde dizel jeneratör, 55 kWh kapasiteye sahip batarya ve 2885 kW gücünde konvertör önerilmiştir. Bu sistemin NBM değeri 7.81 M$ olup yatırım maliyeti 1.94 M$ seviyesindedir. FV panellerde gerçekleşen %0.81'lik yıllık verim kaybı düşünüldüğü takdirde NBM %7.94, enerji maliyeti %11.16 oranında artmış ve sistemdeki yenilenebilir enerji kaynakları (YEK) oranı %5.74 oranında azalmıştır. Elektrik enerjisi talebinin artış oranı yıllık %2 olarak düşünüldüğü zaman NBM %42.13, enerji maliyeti %24.29 artmıştır. Sanayide gerçekleşen elektrik kesintilerinin değerlendirildiği durumda NBM %2.56, enerji maliyeti %2.87 oranında artmıştır. Sonuç olarak, önerilen hibrit enerji üretim sistemi ile fabrikanın elektrik ihtiyacı güvenilir şekilde sağlanabilmektedir.

show abstract

“…Aslında optimizasyon algoritması bir fonksiyonun değerini minimuma indirirken o fonksiyonu oluşturan değişkenlerin değerlerini optimum değere taşır. O yüzden minimum yapılacak fonksiyona amaç fonksiyonu denir (Tabak, Kayabasi, Guneser, & Ozkaymak, 2019). PID kontrolde kullanılmak üzere farklı amaç fonksiyonları mevcuttur.…”

Section: Analiz Ve Simülasyon Sonuçlarıunclassified

Fırçasız Doğru Akım Motorlarının Hız Kontrolünü Gerçekleştirmek İçin PID/PD Kontrolcü Tasarımı ve Performans İncelemesi

Tabak

2020

European Journal of Science and Technology

View full text Add to dashboard Cite

Öz Fırçasız doğru akım (FDA) motorlarının kullanımı, düzgün mekanik tork sağlaması ve yüksek güç yoğunluğuna sahip olması gibi avantajlarından dolayı günden güne artmaktadır. FDA motorlarının kullanımı yaygınlaştıkça bu motorların kontrolü ile ilgili yeni çalışmalar ortaya konmaktadır. Bizim çalışmamızda, çıkıştaki maksimum aşma miktarı ve oturma zamanı gibi değerlerin düşürülmesi amacıyla ilk olarak FDA motorun PID kontrolü yapılmış ve kontrolcünün parametreleri Balina Optimizasyon Algoritması (BOA) ile elde edilmiştir. Elde edilen sonuçlar literatürde aynı parametrelere sahip FDA motorun genetik algoritma (GA), parçacık sürü optimizasyonu (PSO), LQR ve LQ yöntemleri ile optimize edilen PID kontrolcülerinin kullanıldığı sistemin sonuçları ile karşılaştırılmıştır. Bunun yanında PID yerine PID/PD kontrolcü kullanılarak aynı sistemin kontrolü tekrar yapılmış ve parametrelerin belirlenmesi için yine BOA'dan faydalanılmıştır. PID/PD kontrolcü ile tasarlanan sistem; maksimum aşma, oturma zamanı ve yükselme zamanı gibi performans kriterleri açısından PID kontrolcülü sistemlerle karşılaştırılmıştır. Ardından hem PID hem de PID/PD kontrolcülerin dinamik testini gerçekleştirmek amacıyla motorun hızı artırılarak sonuçlar elde edilmiş, irdelenmiş ve birbirleri ile karşılaştırılmıştır. Sonuçlara bakıldığında ise BOA-PID'nin diğer yöntemlerle elde edilen PID sonuçlarından daha iyi performans gösterdiği, BOA-PID/PD'nin ise PID'nin kullanıldığı tüm çalışmalardan daha iyi performans sergilediği görülmüştür.

show abstract

Grey wolf optimization for optimum sizing and controlling of a PV/WT/BM hybrid energy system considering TNPC, LPSP, and LCOE concepts

Cited by 38 publications

References 40 publications

A novel fractional order PID plus derivative (PI^λD^µD^µ²) controller for AVR system using equilibrium optimizer

A novel fractional order PID plus derivative (PI^λD^µD^µ²) controller for AVR system using equilibrium optimizer

Analysis and Design of a Hybrid Energy Production System to Meet the Energy Demand of a Plant in Konya

Fırçasız Doğru Akım Motorlarının Hız Kontrolünü Gerçekleştirmek İçin PID/PD Kontrolcü Tasarımı ve Performans İncelemesi

Contact Info

Product

Resources

About

Grey wolf optimization for optimum sizing and controlling of a PV/WT/BM hybrid energy system considering TNPC, LPSP, and LCOE concepts

Cited by 38 publications

References 40 publications

A novel fractional order PID plus derivative (PIλDµDµ2) controller for AVR system using equilibrium optimizer

A novel fractional order PID plus derivative (PIλDµDµ2) controller for AVR system using equilibrium optimizer

Analysis and Design of a Hybrid Energy Production System to Meet the Energy Demand of a Plant in Konya

Fırçasız Doğru Akım Motorlarının Hız Kontrolünü Gerçekleştirmek İçin PID/PD Kontrolcü Tasarımı ve Performans İncelemesi

Contact Info

Product

Resources

About

A novel fractional order PID plus derivative (PI^λD^µD^µ²) controller for AVR system using equilibrium optimizer

A novel fractional order PID plus derivative (PI^λD^µD^µ²) controller for AVR system using equilibrium optimizer