Robust Design of Power System Controllers Based on Optimization of Pseudospectral Functions

Dill, Gustavo K.; Silva, Aguinaldo S. e

doi:10.1109/tpwrs.2012.2226251

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“…O sistema em malha fechada para o ponto de operação j considerando a estrutura de controle projetada será dada por (4).…”

Section: Sistema Em Malha Fechadaunclassified

“…Os dados completos desse sistema podem ser obtidos em [13]. A análise modal desse sistema pode ser obtida em [4] e [13]. Para o sistema equivalente da barra 7 não será projetado um estabilizador.…”

Section: B Descrição Do Sistema E Desempenho Em Malha Abertaunclassified

“…Conforme, [4] os métodos de projeto de estabilizadores podem ser divididos nas seguintes categorias: (i) técnicas baseadas em controle clássico tais como alocação de polos e resposta em frequência e (ii) técnicas baseadas em otimização.…”

Section: Introductionunclassified

“…Quando são considerados índices implícitos, tem-se os métodos de Projeto baseados em Otimização Analítica, tais como o método do Regulador Quadrático (LQR) e o método baseado em Inequações Lineares (LMI). Conforme [4], tais métodos requerem grande esforço computacional e não possuem convergência garantida.Em contrapartida, os métodos que usam índices explícitos em malha fechada, denominados de métodos de Otimização Paramétricos, permitem que o projetista escolha o índice a ser otimizado (tais como índices de desempenho e robustez) e o método a ser utilizado para a solução do problema. Como vantagem desses métodos, cita-se a possiblidade do emprego de algoritmos evolutivos, que é uma classe de métodos frequentemente empregada na solução de problemas de engenharia.…”

unclassified

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Algoritmo Híbrido para o Projeto de Controladores de Sistemas de Potência

Peres¹,

Silva²,

Coelho³

2015

Anais Do 12. Congresso Brasileiro De Inteligência Computacional

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Resumo-Esse artigo apresenta um algoritmo híbrido para a solução do problema do projeto coordenado de estabilizadores de sistemas de potência. É proposto um passo adicional no Algoritmo de Otimização baseado na Ecolocalização de Morcegos com o objetivo de se fazer uma busca local através do Método do Gradiente. O procedimento de ajuste é formulado como um problema de otimização que objetiva a otimizar o amortecimento do sistema considerando um conjunto pré especificado de condições operativas.Palavras-Chave -Bat Algorithm, Método do Gradiente, Estabilizadores de Sistemas de Potência , Estabilidade Dinâmica. I. INTRODUÇÃOOs Sistemas Elétricos de Potência (SEP) têm operado próximos aos seus limites de capacidade, o que faz que problemas relacionados à estabilidade tornem-se mais frequentes. Na ocorrência de variações de carga ou mudanças de topologia, tem-se a origem de desequilíbrios entre os torques elétricos e mecânicos das unidades geradoras, originando as oscilações eletromecânicas associadas aos rotores das máquinas síncronas. As oscilações eletromecânicas não amortecidas comprometem a estabilidade do sistema e limitam a quantidade de potência transferida entre áreas [1].Com o objetivo de adicionar amortecimento às oscilações do rotor, pode-se modular a tensão de excitação das máquinas síncronas através dos Estabilizadores de Sistemas de Potência (ESP). Um estabilizador consiste em uma estrutura de controle composta por um bloco de ganho e estágios de compensação de fase que recebe um sinal medido no sistema (desvio de velocidade no terminal da máquina) e injeta um sinal de controle no sistema de excitação das máquinas síncronas [2].Considerando que cada gerador possui o seu estabilizador e que um SEP possui vários geradores, o projeto desses controladores deve ser feito de forma coordenada (simultânea) com o objetivo de reduzir interações indesejáveis, conforme descrito em [3]. Além disso, o controlador projetado deve ser robusto, isto é, apresentar desempenho adequado para as diferentes condições operativas do sistema (mudanças de topologia e níveis de carregamento). Do exposto acima, observa-se que o projeto de estabilizadores é uma tarefa que exige considerável esforço por parte do projetista. Conforme, [4] os métodos de projeto de estabilizadores podem ser divididos nas seguintes categorias: (i) técnicas baseadas em controle clássico tais como alocação de polos e resposta em frequência e (ii) técnicas baseadas em otimização.As técnicas de otimização possuem a vantagem de ajustar os parâmetros dos controladores de forma coordenada com o objetivo de otimizar um determinado índice de desempenho implícito ou explicito do sistema em malha fechada. Quando são considerados índices implícitos, tem-se os métodos de Projeto baseados em Otimização Analítica, tais como o método do Regulador Quadrático (LQR) e o método baseado em Inequações Lineares (LMI). Conforme [4], tais métodos requerem grande esforço computacional e não possuem convergência garantida.Em contrapartida, os métodos que usam índices explícitos em ...

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“…O sistema em malha fechada para o ponto de operação j considerando a estrutura de controle projetada será dada por (4).…”

Section: Sistema Em Malha Fechadaunclassified

Section: B Descrição Do Sistema E Desempenho Em Malha Abertaunclassified

Section: Introductionunclassified

unclassified

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Algoritmo Híbrido para o Projeto de Controladores de Sistemas de Potência

Peres¹,

Silva²,

Coelho³

2015

Anais Do 12. Congresso Brasileiro De Inteligência Computacional

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“…LMI methods require full order controllers and accurate models to meet convexity criteria. In order to tackle these difficulties, new optimization methods such as Genetic Algorithm (GA) and Particle Swarm Optimization (PSO) are employed to solve non-convex, non-smooth robust controller problems [10]. However, PID controllers are mostly used in industry due to their simplicity.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Sensitivity Analysis of an Excitation System in Order to Simplify and Validate Dynamic Model Utilizing Plant Test Data

Moghaddam

Salami

Easter

2015

IEEE Trans. on Ind. Applicat.

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Electrical system dynamic modeling of associated components such as generators, turbines and other drivers, excitation systems, governors, and rotating loads requires countless engineering man-hours to determine the models' necessary parameters. Therefore, any reduction or simplification of the component dynamic models that can be performed, while assuring statistically equivalent analyses results, will reduce man-hours and modeling process duration. This paper addresses generator excitation system models, which include complex Laplace transfer functions typically provided in IEEE Std 421.5-2005, along with their simplification and parameter reduction by utilizing a novel sensitivity analysis method; the method yields a simplified IEEE model. It further addresses the process for digitizing hard copy trace recorder plots of power plant field test data. The paper then addresses the tuning process for obtaining optimized exciter model parameters. Finally, the original and simplified exciter models are used to perform system dynamic analysis on a stand-alone, 6.9 kV micro gird with five, large, sequentially started induction motors powered from a 7 MW diesel generator with an IEEE type AC5A excitation system. The results of the two dynamic analyses validate the entire process by comparison to the sequential motor start test results.

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Multi-band power oscillation damping controller for power system supported by static VAR compensator

Peres

2019

Electr Eng

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Robust Design of Power System Controllers Based on Optimization of Pseudospectral Functions

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Algoritmo Híbrido para o Projeto de Controladores de Sistemas de Potência

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Sensitivity Analysis of an Excitation System in Order to Simplify and Validate Dynamic Model Utilizing Plant Test Data

Multi-band power oscillation damping controller for power system supported by static VAR compensator

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