文摘

的设计比例、微分和积分(PID)为基础的电力系统稳定器(PSS)是使用蝙蝠算法(BA)。提出了PID控制器的设计是基于平方误差目标函数的最小化来增强非线性电力系统的小信号稳定广泛的操作条件。三个基准电力系统模型作为单机无限大容量母线(SMIB)电力系统,两个区域四通机械ten-bus电力系统,新英格兰和IEEE ten-machine thirty-nine-bus电力系统被认为是检验设计的控制器的有效性。英航优化基于PID的PSS (BA-PID-PSS)控制器应用于这些基准系统,和性能与控制器报告文学。通过考虑八植物健壮性测试条件的每个系统,代表了广泛的操作条件。它包括不同加载条件和系统配置建立与BA-PID-PSS场外控制器性能优越。

1。介绍

电力系统稳定性的能力恢复同步扰动的发生。一般来说,一个电力系统(EPS)是大型、复杂的自然界中,互连和倾向于小信号振荡发生的干扰。这些低频机电振荡(元)坚持因为阻尼转矩不足引起的高/不良操作条件。在缺乏足够的阻尼,元可能持续更长时间导致限制权力交接的系统能力。在多机EPS模型中,两个不同类型的元是公认的1]。与发电机相关的振荡发电站,摇摆对电力系统的其余部分,被称为内部振荡模式。

同样,许多机器在EPS的摆动对机器在另一个领域被称为interarea振荡。因此,补充控制信号添加到励磁系统抑制这些振荡,和系统称为电力系统稳定器(PSS) [2]。广泛使用的PSS是传统PSS相位补偿设计介绍了频域和超前滞后补偿器。有必要EPS设计独立主办的线性化模型参数通过使用现代控制技术,如提供对两种类型的阻尼振荡。独立主办参数调优操作点,可能无法提供令人满意的阻尼电力系统内的其他操作条件。使用自适应控制技术设计独立主办可能消除这种限制但在本质上是复杂的和昂贵的3,4]。

近年来,许多基于随机搜索优化方法适用于解决复杂的问题,不可能解决的数学方法,如梯度。应用新的优化方法和模糊和智能方法是研究的重点为提高设计质量控制器的小信号稳定电力系统(5,6]。

在[7),基于模糊逻辑的电力系统稳定器设计用于单机无限大容量母线电力系统多机电力系统模型和扩展它。为了减轻传统方法的缺点提出了许多基于优化算法。文献中的方法是禁忌搜索(8),进化算法(9),差分进化(DE)算法(2),模拟退火(10)、遗传算法(11与遗传算法[],模糊逻辑12与和声搜索算法[],模糊逻辑13),区间二型模糊逻辑控制器,不同的基于隶属函数的模糊控制器,人工蜂群(ABC) [14),粒子群优化(15,16),健壮的快速输出采样反馈(17),和迭代线性矩阵不等式算法18]。

不同的控制器结构总是为研究者感兴趣的领域。比例积分微分(PID)类型PSS用于提高系统的阻尼。这是公认的行业为各种应用程序。在文学几个基于PID的pss等SMIB电力系统设计使用遗传算法(GA) [19,20.],和声搜索算法(HSA) [19,21),细菌觅食算法(论坛)22,23),(RCGA)[实数编码的遗传算法24),Ziegler-Nichols(锌)25),混合粒子swarm-bacteria觅食优化(PSO-BFA) [25),人工蜂群(ABC) [26(偏硼酸钡)[],基于生物地理学优化27等)和两个区域四通机械ten-bus电力系统迭代线性矩阵不等式(ILMI) [18基于]PID PSS成功就业。GA的应用报道来优化基于PI和PID的PSS设计多机电力系统(20.,28]。

缓解以上PSS设计优化方法的缺点,一个相对较新的优化方案称为蝙蝠算法(BA)用于PID类型PSS参数设计。似乎是一种很有前途的一个用于处理与上位目标函数优化问题甚至ten-machine电力系统中各种变量的数量达到27个。这不是主要的影响的大小和非线性问题,可以收敛到最优解在许多情况下,许多分析方法不能收敛。考虑该算法的强度,采用在目前为最优PID调优工作SMIB稳定性增强,四通机械,ten-machine电力系统。

论文的组织中,问题是制定节2与电力系统的信息模型,在PID和对目标函数优化中使用。部分3包括细节蝙蝠算法。PID参数优化方案和结果都包含三个部分的电力系统4。仿真结果和特征值分析和提出了SMIB BA-PID-PSS进行,四通机械,ten-machine电力系统部分4.1,4.2,4.3,分别。最后,分析得出结论5。

2。问题公式化

本文的目的是利用蝙蝠算法在电力系统优化PID参数;因此,EPS元素,如发电机、励磁系统、PSS必须建模。完成调优过程中,一个目标函数获得令人满意的结果,应该定义是必要的。因此,系统模型和一种用于PSS参数优化的目标函数在多机电力系统阐述。

2.1。测试系统配置

系统考虑单机连接到无限汇流排(SMIB)电力系统,两个区域四通机械ten-bus电力系统和IEEE新英格兰十台39-bus电力系统。电力系统使用的通用表示非线性微分方程可以给出以下方程: 在哪里和表示状态变量的向量和向量的输入变量,分别。在[29日),电力系统稳定器设计可以利用线性增量模型的电力系统在一个操作点。的一般表示电力系统的状态方程可以写成 此外,考虑系统的简要介绍在下一节中给出。

2.1.1。SMIB电力系统

单机的单线图表示无限汇流排连接电力系统图所示1。输电线路的连接发电机、自动电压调节器,励磁系统,电力系统稳定器这个图所示(29日- - - - - -31日]。线性化模型称为Heffron-Phillip模型图2。传感信号的方案和优化方案也在这个图。SMIB考虑同步机和多机电力系统模型1.0类型,讨论了在2]。覆盖所有的操作条件下,发电机的电力系统稳定器和励磁系统可以模拟一组非线性微分方程如(1)[32]。

有必要线性化模型的电力系统操作点来分析电力系统的小信号稳定,因此设计电力系统稳定器。因此,电力系统由(1)是电力系统的线性化在一个平衡的操作点和代表(2)[5,32]。状态空间模型是由(2),因此系统矩阵因此,总系统的机电模式可以评估形式。

2.1.2。4-Machine 10路公共汽车电力系统

的单线图表示四通机械ten-bus电力系统图所示3在[13,33]。此外,一般Heffron-Philip表示如图4。模型的同步机是1.0类型,讨论了在34]。发电机的电力系统稳定器和励磁系统可以模拟一组非线性微分方程如(1)。有必要电力系统在一个操作点的线性化模型来分析电力系统的小信号稳定,因此设计电力系统稳定器。电力系统由(1)线性化在一个平衡电力系统内的操作点和代表(2),在32,35]。必要的数据被认为是制造系统在MATLAB作为(1,35]。

组成的电力系统的状态方程发电机和数量电力系统稳定器,可以写成(2),系统矩阵的订单吗,是由,而是输入矩阵的顺序,是由。订单的状态向量和控制向量。

2.1.3。IEEE十台39-Bus电力系统

准备的电力系统模型中可用的数据(1]。发电机的数量是十,十发电机被认为是松弛。因此,控制器只能连接到剩下的九个发电机提高小信号稳定性提出了方法。系统的线路图如图5并在MATLAB 2011 b是捏造的。电力系统的状态方程组成发电机和数量数量的电力系统稳定器是9在这种情况下,在哪里系统矩阵的订单吗,是由,而是输入矩阵的顺序,是由。订单的状态向量和控制向量。

2.2。比例积分微分PSS

比例积分微分(PID)控制器是很多人都知道,作为一个反馈控制器领域的复杂的过程工业。它可以提供优秀的鲁棒控制性能广泛的操作条件的电力系统,因为它的三种不同模式的操作。比例控制器模式可以减少上升时间但是不能减少响应的稳态误差。比例获得更高价值的可能会导致一个系统变得不稳定,但低价值使它不敏感或较小甚至敏感误差较大的值。微分控制方式提高了系统的稳定性,减少超调,改善瞬态响应。积分控制的操作模式可以消除稳态误差,但可能会恶化系统的瞬态响应。低价值的积分增益值使系统缓慢而过度引起随机增加更高的价值。因此,设计PID控制器,所有三个收益需要特别注意得到控制信号的基于经验和工厂的试错方法的行为。PID控制器的框图表示闭环系统如图2和数学表示为(3)。的符号代表速度的变化从发电机的转子轴和感觉是指模拟时间

2.3。目标函数

优化PID参数(,,)制定一个目标函数,阻尼是最大化的减少过冲和沉降时间在系统振荡。在积分平方误差(伊势),错误严重减少/处罚开始(在大错误)和低光错误。由于发电机的速度偏差是感觉到轴的发电机,作为目标函数,基于伊势的成本函数为SMIB表示,四通机械,ten-machine电力系统(4)- (6),分别为:

受到SMIB电力系统在参数范围(7),对多机电力系统(8)。在(8),运营商指pss系统连接的数量。4在4-machine系统,但在十台电力系统是9 典型的优化参数的选择范围中提到的前部分各自的电力系统模型。考虑上述的目标之一,该方法采用英航解决这个优化问题的一组最优的PSS参数。PID参数的优化过程是根据安排如图2,其中发电机测试系统配备了PID控制器的输入是发电机轴的变化速度。介绍了使用蝙蝠算法部分3。

3所示。蝙蝠算法综述

该算法是基于自然蝙蝠回声定位的行为由定位猎物。微蝠所产生的脉冲持续8 - 10秒25 - 150 kHz的频率范围和相关的2 - 14毫米的波长。必要的假设都需要被认为是在开发过程中微蝠的回声定位特征(36,37]。(我)蝙蝠能够区分/探测猎物和背景障碍在搜索路径使用回声定位的行为。(2)假设th蝙蝠是随机移动的速度、位置、频率、波长和强度为代表,,,,,分别。脉冲频率调节和脉搏率调整的范围距离的基础上的猎物。(3)脉冲的大小调整根据猎物的距离(最高大的距离)较低的距离(最小)。

在优化问题中,目标函数最小化的表示并受,。蝙蝠算法的初始化步骤中,蝙蝠种群生成速度和位置为。的脉冲频率选择范围。脉冲重复频率和音量设置如上所述,虽然搜索循环设置最大迭代数。

在步骤2中,生成新的解决方案通过考虑以下方程的频率,速度和位置。为th蝙蝠,新的位置和速度在时间步由和分别为: 在哪里代表了均匀分布的范围。的价值代表了最好的位置搜索步骤蝙蝠。

在步骤3中,本地搜索是申请新的解决方案使用本地的生成随机游走行为是由以下方程描述。被选中的范围响度的平均值在时间 在步骤4中,循环操作生成的新的解决方案。促进迭代,响度和脉冲发射的速度必须更新(11)。脉冲发射率增加的缩短路径的猎物 在哪里和表示常量值的范围和。像冷却的因素提出的模拟退火的冷却时间(38]。一般选择这些常数的值是0.9(报道39]。

在最后一个步骤5,停止检查标准是达到最大迭代数和终止执行计算。否则,去steps-3-4重复这个过程。

4所示。结果与讨论

4.1。SMIB电力系统

以下4.4.1。仿真植物创造

在本节中,SMIB电力系统的性能与提出BA-PID-PSS检查。仿真软件的框图,包括所有的非线性块,在MATLAB软件生成的。操作条件的不同SMIB系统被认为是基于有功功率的不同组合和输电线路电抗()。提议的目的是显示健壮的操作控制器。八个不同的操作条件称为植物和表中提到的细节1。植物覆盖轻负载条件重负荷条件。系统中的非线性操作确保了通过应用自行结算三相故障如(1,4,35]。

4.1.2。基于PID的PSS设计使用蝙蝠算法

为了评估该蝙蝠算法的有效性,这个问题被认为是优化,寻找基于PID的PSS参数。问题是制定在MATLAB环境下,英特尔(R)上执行核心(TM), 2双核2.00 GHz CPU T6400 @ 3 GB内存,32位操作系统。蝙蝠算法和优化小节中提到的主要步骤3。的一般选择初始化值强度()和脉冲重复频率()被认为是0.5和0.5,分别提出了在(40]。通过和试验方法,发现响度的合适的值和脉冲率PID-PSS优化使用蝙蝠算法和。另一个约束选择初始化人口等被认为是和带宽和。植物(SMIB电力系统)操作在名义操作条件(聚氨酯和pu)被认为是最佳PID-PSS调优参数,进行基于时域的简单的伊势最小化目标函数与参数边界类型,,。适应度函数的情节50迭代如图6。情节BA-PID-PSS优化参数如图7同样的50个迭代。可以看出,40迭代是充分的,因为所有的三个参数几乎是恒定的40岁及以上的迭代。用蝙蝠算法优化PID参数的值包含在表2。

4.1.3。基于PID的PSS报告文学

在文学几个基于PID的pss等SMIB电力系统设计使用遗传算法(GA) [19],和声搜索算法(HSA) [19),细菌觅食算法(论坛)22,23),(RCGA)[实数编码的遗传算法24),Ziegler-Nichols(锌)25),混合粒子swarm-bacteria觅食优化(PSO-BFA) [23),人工蜂群(ABC) [26(偏硼酸钡)[],基于生物地理学优化27),控制器的参数也被列入表中2。

4.1.4。速度响应分析

SMIB电力系统的性能是研究非线性模式下创建自动净化的断层在时间5秒,持续0.1秒。系统与不同的组合不同的有功功率和输电线路电抗如表1(八个不同的植物)和系统数据如下:聚氨酯,聚氨酯,聚氨酯,,,秒,聚氨酯,聚氨酯,rad /秒。这八种植物是研究基于PID的速度响应提出BA-PID-PSS pss在文学和报道。基于仿真软件的框图,包括所有的非线性模块,在MATLAB软件生成的。速度信号作为输出。最初,SMIB电力系统的速度响应与名义操作条件(Plant-6)比较,如图8,使用BA-PID-PSS(提议)和GA-PID-PSS [19],HS-PID-PSS [19],BFA-PID-PSS [22],RCGA-PID-PSS [24]所表2。的速度响应ZN-PID-PSS [25],BFA-PID-PSS [23],PSBFA-PID-PSS [23],ABC-PID-PSS [26],BBO-PID-PSS [27],BA-PID-PSS(提议)比较图9。观察BA-PID-PSS的健壮性,SMIB电力系统模拟8家工厂条件如表1。的速度响应和发电机端电压BA-PID-PSS SMIB系统记录,如图10和11,分别。很容易得出结论,与BA-PID-PSS SMIB电力系统产生一个稳定的响应即使不良操作条件(Plant-7和Plant-8)的电力系统。证明的优越性BA-PID-PSS, SMIB系统是模拟一个接一个与其他控制器报告文学(表2)和性能指数(pi)的速度响应仿真时间为40秒记录和生产的表3。细节对性能指标可以从[13]。低价值的π代表系统的性能优越,减少沉降时间和超调,在表3π的值(即。,ITAE, IAE, and ISE are 0.0371, 0.0065, and与BA-PID-PSS较小、职责)与他人相比,导致性能好,也就是说,小信号稳定性增强与他人。

4.1.5。特征值分析

在前一节中,速度响应的非线性模拟pss相比,和优越性的BA-PID-PSS建立沉降时间和性能指标。在本节中,特征值进行比较与名义操作条件SMIB电力系统控制器在表2。电力系统,在MATLAB软件编程(m文件和模型),确定运行,,,矩阵使用linmod软件的命令。确定系统的特征值eig软件使用的函数。由此产生的特征值只有真正的部分(负)和阻尼比为1.0,因此,不感兴趣的。共轭复数特征值是负责系统的振动响应和列入表中4。根据文献,系统的理想的阻尼比应该超过0.1。在第三列的表的关键考试4,系统的最大阻尼比与该控制器为0.125400,证明它的优越性在其他控制器。

4.1.6。231多个植物健壮的操作

SMIB电力系统的线路图如图1与系统的配置模式,比如没有PSS与比较PID-PSS报告文学(表2)和输电线路连接无限汇流排与断层位置。有功功率的值()和输电线路电抗()保持不同制定231株的SMIB电力系统中给出的范围内(12)。有功功率的值从0.4改为1.4和电抗从0.2到0.7的步长0.05在这两种情况下导致21日和11组合,分别,因此构成231年植物SMIB电力系统条件 电力系统覆盖的操作点上面包含所有实际操作条件,构成一组231个不同的植物(操作条件)。在前一节中,非线性仿真执行和建议的BA-PID-PSS证明的优越性。在本节中,SMIB的强劲表现是为231工厂条件检查(包括很重加载条件)的特征值。231株特征值块(定义为(12所有控制器表))所吸引2包括BA-PID-PSS提议,提议的健壮的操作控制器。在本节中,系统的特征值并不会在维形状与提出BA-PID-PSS部门或楔形的部门,因为目标函数是一个基于时域的最小化的伊势速度误差信号。因此,鲁棒性检查将通过广泛的操作条件的所有特征值的左半部分,s平面(lh)。系统的特征值在右边没有PSS分享146元(RHS) s平面。SMIB系统配备不同的基于PID的PSS(如表2)是模拟得到特征值s平面的阴谋。元躺在RHS列入表5。不可能在s平面显示特征值的情节与所有控制器的系统如表2因为空间的限制。系统的特征值阴谋GA-PID-PSS并提出BA-PID-PSS数据所示12和13。可以看出s平面的元在RHS BA-PID-PSS零证明健壮的操作在电力系统的广泛的操作条件。

4.2。两个区域4-Machine 10路公共汽车电力系统

4.2.1。准备仿真植物创造

两个区域的四通机械ten-bus电力系统被认为是在13]。系统模型是基于操作条件的作品列入表中6。它包括plant 1基本情况与总线结构,如图3。最后一列显示了自动净化的故障定位在一个特定的公共汽车。有功功率、有功负载和线路故障被认为是创建不同的实验植物(35]。

4.2.2。基于PID的PSS设计使用蝙蝠算法

两个区域的实验植物创造四通机械ten-bus电力系统部分中解释4.2.1,在一行数据,加载数据和机器数据流系统是在35]。系统模型指plant 1配置如表6所有4台机器配备了PID型pss(命名为第1代Gen-4)和受到pss设计使用蝙蝠算法用一个简单的基于时域的伊势最小化作为目标函数中提到(5)。每个发电机的速度信号是感觉到的价值和误差信号的伊势之和最小化来优化PID参数四个pss参数范围,,。通过试错的方法,发现响度的合适的值和脉冲率PID-PSS优化利用蝙蝠算法和。优化过程的终止准则被认为是迭代的最大数量,设置为200。参数选择范围使用试错方法;因此,需要几次。基于优化的PID的pss参数如表所示7比较与文献报道。英航的行为优化的适应度函数图所示14。PID参数的情节与迭代计算四个发电机(Gen-1-Gen-4)如图15,16,17为,,,分别。显然,90次迭代是充分的恒定值的适应度函数。

在文学中,PID控制器设计型四通机械电力系统只使用迭代线性矩阵不等式设计(ILMI) [18),和四个PID的参数类型PSS参数连接4台机器列入表中7。

4.2.3。速度响应分析

基于仿真软件的框图,包括所有的非线性模块,生成(1,35]。机器的速度信号的初始值被认为是输出和速度为零。独立主办被添加到的输出信号通过限制。它用于潮湿的小信号扰动通过调节发电机励磁。输出必须限于防止PSS的AVR行动应对行动。不同的操作点是作为两个系统的不同的植物。作为PSS输出的极限0.05。在分散的pss,激活该控制器在同一瞬间,需要适当的同步信号被发送到所有的机器。同时可以应用pss对电力系统模型各自的机器。

前一节中的独立主办设计是连接到系统。每个工厂条件列在表中6被认为是与断层位置。干扰被认为是自行结算断层在不同的公共汽车在1.0秒和0.05秒后清除。仿真和特征值分析八厂条件没有介绍PSS,发现植物显示发电机的稳定运行,因此,不需要比较仿真结果(13,35]。

在本节中,提出BA-PID-PSS的响应速度是相对于系统的反应只有控制器可以在文学,也就是说,ILMI-PID-PSS [18)和常规pss设计(41]。基于PID的PSS的参数比较表6。四通机械系统的速度响应plant 1配置与独立主办的41],ILMI-PID-PSSs [18],BA-PID-PSSs(提议)四个发电机与系统响应数据18- - - - - -21。它可以清楚地说,plant 1的速度响应使用BA-PID-PSS大大改善。有提出BA-PID-PSS健壮的性能研究,系统配置(如8家工厂)模拟为8倍和每个发电机的速度响应(第1代Gen-4)提出了数字22- - - - - -25。提出的系统响应控制器给每个发电机的稳定响应与每个植物配置。

有一个完整的系统性能在一个比较广泛的操作条件和不同系统配置,系统的响应速度与独立主办(41],ILMI-PID-PSSs [18],BA-PID-PSSs(提议)控制器进行了比较。由于系统植物8和控制器三个,因此,该系统是模拟24次,每次的性能指标(ITAE、管理学院和伊势)记录在表8。在这些表比较π,达到最小值的所有工厂的提议BA-PID-PSS条件,证明其性能优越的独立主办41]和ILMI-PID-PSSs [18]。

4.2.4。特征值分析

在前一节中,速度响应及其性能指标进行分析和证明的优越性能的比较提出了BA-PID-PSS控制器。在本节中,特征值分析与系统进行plant 1配置当配备独立主办33],ILMI-PID-PSSs [15],BA-PID-PSSs(提议)控制器。最小值的机电模式阻尼比为每个发生器记录如表9。特征值分析表明,阻尼比与BA-PID-PSS提高相比其他控制器(独立主办41],ILMI-PID-PSSs [18])。

4.3。IEEE十台39-Bus电力系统

4.3.1。仿真植物创造

IEEE 39-bus电力系统配置不同的有功功率和有功负载连接到系统如图3。它有10个连接发电机和19负载(35]。有功功率分配给plant 1(基本情况)在(5.519816,10.0,6.5,5.08,6.32,6.5,5.6,5.4,8.3,2.5)。负载分配给plant 1(基本情况)总线数字(1、2、13、14、17、18、21日,23日,24日,25日,26日,27日,28日,29日,30日,32岁,35岁,36岁,38]= [(),(),(),(),(),(),(),(),(),(),(),(),(),(),(),,(),()和()]。生成8-plant配置,不同的发电机的有功功率和有功负载。这些系统植物如表所示10。表的最后一列10指的是自动净化的断层在公交系统的非线性行为。

4.3.2。基于PID的PSS设计使用蝙蝠算法

新英格兰的创建实验植物IEEE ten-machine thirty-nine-bus电力系统部分中解释4.3.1,机器数据流数据加载,变压器数据和行数据系统被认为是在1,35]。系统模型,指plant 1配置如表10,配备了PID型pss所有九个机器(命名为第1代Gen-9)除了Gen-10,这被认为是松弛和受到pss设计使用蝙蝠节中描述的算法3与参数范围,,。蝙蝠算法的初始化参数如上所述,电力系统模拟优化的独立主办参数迭代数为200。最小化的优化问题是伊势的速度响应参数范围。200年的适应度函数变化迭代如图26,其中健身价值成为常数在180次迭代。最优PID控制器设置值列入表中11。

4.3.3。速度响应分析

IEEE新英格兰ten-machine thirty-nine-bus电力系统进行仿真与设计BA-PID-PSS和其他比较控制器。干扰被认为是自行结算在不同的公共汽车在1.0秒和0.05秒后清除。仿真响应和特征值分析八厂条件没有PSS是不稳定的,因此,不需要为即将到来的仿真结果比较。

基于仿真软件的框图,包括所有的非线性模块,生成(1,35]。机器的速度信号的初始值被认为是输出和速度偏差为零。它用于潮湿的小信号扰动通过调节发电机励磁。输出必须限于防止PSS的AVR行动应对行动。不同的操作点是作为系统的不同的植物。作为PSS输出的极限0.05。在分散的PSS,激活该控制器在同一瞬间,需要适当的同步信号被发送到所有的机器。同时可以应用pss为电力系统各自的机器。

在本节中,遗传算法(GA) [42),蚁群优化(ACO) (43],strength-pareto进化算法(说)44)基于独立主办与提出BA-PID-PSS用于比较的响应。

仿真研究与非线性plant 1配置进行四次因为3-CPSSs控制器和一个提议BA-PID-PSS。每次的速度响应所有10个发电机为第1代记录和绘制,第2代,Gen-5, Gen-8数字27,28,29日,30.,分别。很明显,BA-PID-PSS的应用提高了速度响应的解决时间和过冲。检查提出了PID型PSS的鲁棒性,仿真再次进行8家工厂(指的是广泛的操作条件不同的系统配置)和记录速度响应。速度响应的情节第1代、第三代Gen-5, Gen-8 8家工厂数据所示31日,32,33,34,分别。很容易说系统是稳定与BA-PID-PSSs所有八个工厂条件。

4.3.4。基于π的分析

在前一节比较独立主办GA-CPSS (42),蚁群优化(ACO) (43],strength-pareto进化算法(说)44];因此,相比的性能提出了BA-PID-PSS也应该为所有八植物配置的系统响应表10这些独立主办。仿真是进行了32次,每一次的性能指标(ITAE、管理学院和伊势)的速度响应记录仿真时间30秒。这些π的值是列入表中12所有考虑植物的条件。相对较低的π值与BA-PID-PSS证明其优势其他控制器(42- - - - - -44]。

5。结论

本文的应用蝙蝠算法优化PID参数基于PSS等三个系统单机无限大容量母线(SMIB)电力系统,两个区域四通机械ten-bus电力系统,新英格兰和IEEE ten-machine thirty-nine-bus电力系统。

设计基于BA调整PID PSS与SMIB电力系统和仿真研究进行了八个非线性植物条件;响应速度相比,基于PID的pss报道(19,22- - - - - -27]。系统的速度响应BA-PID-PSS报告文学相比较,发现减少过度和沉淀时间。较小的值的性能指标提出了控制器的响应速度证明了性能优越的控制器相比,(19,22- - - - - -27]。阻尼比的特征值分析提供信息与BA-PID-PSS更好地比别人。231年的情节特征值植物条件决定了该控制器的鲁棒性和适用性。

蝙蝠算法BA-PID-PSSs四通机械连接电力系统分散方式和仿真研究进行了八个非线性植物条件。系统的速度响应提出BA-PID-PSSs与独立主办(相比较41]和ILMI-PID-PSSs [18]。非线性仿真结果和特征值分析揭示的优越性BA-PID-PSS相比其他人的减少沉降时间和超调的性能指标。提出了控制器的优越性证明性能指标(相对较小的值)和特征值分析(相对更大的价值的阻尼比)控制器报告在文献[18,41]。

蝙蝠算法的应用扩展到标准的IEEE ten-machine电力系统网络优化基于PID的PSS参数与伊势的最小化。系统的非线性时域仿真结果与提出BA-PID-PSS与独立主办,在文献[42- - - - - -44)进行了比较。系统的响应速度与提出的控制器可以更快地稳定减少过度与他人相比,在主题。记录的速度响应性能指标提出BA-PID-PSS出现较小的值比独立主办(42- - - - - -44]。特征值分析证明性能的优越性与更高的价值比独立主办的阻尼比(42- - - - - -44]。

系统的性能提出BA-PID-PSS被证明是更好的比PID-PSSs [19,22- - - - - -27],ILMI-PID-PSS [18),和独立主办42- - - - - -44]。然而,BA-PID-PSS的性能不是与BA-CPSSs。已经观察到使用基于特征值的PID参数优化目标函数无法提供可接受的解决方案;因此,简单的使用了基于时域的目标函数。它可能是一个原因,系统的性能与BA-PID-PSS并不比BA-CPSSs更有效。

相互竞争的利益

作者宣称没有利益冲突有关的出版。

确认

这项研究是在全印度技术教育委员会的支持下,印度新德里。作者感谢大学工程学院,拉贾斯坦邦科技大学,哥打,因为赞助他们在质量改进计划。d . k . Sambariya也感谢他的同事分享责任家长研究所Roorkee期间。