Design of parallel 2-DOF PID controller by Bee algorithm for interconnected thermal power systems

• Autorzy: Thaokeaw Ekkawit , Prathepha Krittanon , Obma Jagraphon , Sa-ngiamvibool Worawat

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2023.02.17

Warianty tytułu

PL

Projektowanie równoległego regulatora PID 2-DOF według algorytmu Bee dla połączonych systemów elektroenergetycznych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The article presents the design and analysis of the control of two connected thermal power generator systems by the parallel 2-degree freedom of proportional-integral-derivative (2-DOF-PID) and modified by the bee algorithm (BA). In general, power and control systems are generally characterized as non-linear, so the automatic gain controllers (AGCs) will need to be optimized for parameters, particularly the 2-DOF-PID controllers that use a large number of parameters. The bee algorithms and differential evolution (DE) have been presented to improve parameterization and compare the performance of such an algorithm while using a dynamic electric load size change approach. As a result of testing, when the bee algorithm is used to improve the parameters of the generator system, the system will be more robust to changes and have higher performance.

PL

W artykule przedstawiono projekt i analizę sterowania dwoma połączonymi układami generatorów energii cieplnej poprzez równoległą dwustopniową swobodę proporcjonalno-całkująco-różniczkową (2-DOF-PID) i zmodyfikowaną przez algorytm pszczół (BA). Ogólnie rzecz biorąc, systemy zasilania i sterowania są generalnie charakteryzowane jako nieliniowe, więc automatyczne regulatory wzmocnienia (AGC) będą musiały zostać zoptymalizowane pod kątem parametrów, w szczególności regulatory 2-DOF-PID, które wykorzystują dużą liczbę parametrów. Algorytmy pszczół i ewolucja różnicowa (DE) zostały zaprezentowane w celu poprawy parametryzacji i porównania wydajności takiego algorytmu przy użyciu podejścia do dynamicznej zmiany wielkości ładunku elektrycznego. W wyniku testów, gdy algorytm pszczeli zostanie wykorzystany do poprawy parametrów systemu generatora, system będzie bardziej odporny na zmiany i będzie miał wyższą wydajność.

Słowa kluczowe

EN

PID controller; Bee algorithm

PL

sterownik PIDF; algorytm Bee

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2023
• Tom: R. 99, nr 2
• Strony: 104--108
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Thaokeaw Ekkawit

• Faculty of Engineering Mahasarakham University, Tambon Khamriang, Kantharawichai District, Maha Sarakham 44150 Thailand

• https://orcid.org/0000-0001-5796-3260

autor

Prathepha Krittanon

• Faculty of Engineering, Mahasarakham University, Tambon Khamriang,Kantharawichai District, Maha Sarakham 44150 Thailand

• https://orcid.org/0000-0002-4365-9724

autor

Obma Jagraphon

• Faculty of Engineering, Rajamangala University of Technology ISAN Khonkaen Campus, Khonkaen 40000, Thailand

• https://orcid.org/0000-0001-8984-2287

autor

Sa-ngiamvibool Worawat

• Faculty of Engineering, Mahasarakham University, Tambon Khamriang, Kantharawichai District, Maha Sarakham 44150 Thailand

• https://orcid.org/0000-0001-8580-8962

Bibliografia

• [1] Hussein, Tawfiq, and Awad Shamekh. (2019). "Design of PI Fuzzy Logic Gain Scheduling Load Frequency Control in Two Area Power Systems" Designs 3, no. 2: 26.
• [2] Chen, Chunyu, Kaifeng Zhang, Kun Yuan, and Xianliang Teng. (2017). "Tie-Line Bias Control Applicability to Load Frequency Control for Multi-Area Interconnected Power Systems of Complex Topology" Energies 10, no. 1: 78.
• [3] Yu-Qing BAO, Yang LI, Beibei WANG, Minqiang HU & Peipei CHEN (2017). Demand response for frequency control of multi-area power system. Journal of Modern Power Systems and Clean Energy volume 5 : 20–29.
• [4] Kumar, T. B., & Vani, M. U. (2014). Load frequency control in two area power system using ANFIS. Computer Engineering and Intelligent Systems, 5: 27-35.
• [5] Mosaad, M. I., & Salem, F. (2014). LFC based adaptive PID controller using ANN and ANFIS techniques. Journal of Electrical Systems and Information Technology, 1(3), 212-222.
• [6] Rostyslav YATSIUK and Dmytro MAMCHUR .(2020), The design of field-oriented control system with artificial neural network to control faulty induction motor, Przeglad Elektrotechniczny , 96(9) : 30–33.
• [7] Rajeswari Ramachandran, Balasubramonian Madasamy, Veerapandiyan Veerasamy andLoheswaran Saravanan.(2018), Load frequency control of a dynamic interconnected power system using generalised Hopfield neural network based self-adaptive PID controller, IET Generation, Transmission & Distribution, 12(21), 5713 – 5722.
• [8] Mohamed Mokhtar 1, Mostafa I. Marei 1, Mariam A. Sameh 2,* and Mahmoud A. Attia 1(2022). An Adaptive Load Frequency Control for Power Systems with Renewable Energy Sources, Energies 2022, 15, 573.
• [9] J. Li, N. Yan and Z. Fu (2012). ANFIS Approach for Noise Reduction of Lightning Current Online Monitoring System. Przegląd Elektrotechniczny,88(7) : 108–112.
• [10] Khuntia SR, Panda S. (2012).Simulation study for automaticgeneration control of a multi-area power system by ANFIS approach. Appl Soft Comput 2012;12: 333–41.
• [11] Sangram Keshori Mohapatra, Saumya Narayan Behera , Susanta Kumar Biswal, and Kabita Bhuyan.(2021), Application DE Optimization Algorithm based Automatic Generation Control of Interconnected Multi Area Power System., Journal of Xi'an University of Architecture & Technology, Volume XIII, Issue 5, 2021, 86-96.
• [12] Kumar SahuRabindra, Sidhartha Panda, Kumar Rout Umesh. “DE optimized parallel 2-DOF PID controller for load frequency control of power system with governor dead-band non-linearity”. Electric Power Energy Syst 2013; 49: 19–33
• [13] Srisuwan, W. and Sa-ngiamvibool, W.(2019), Optimal Controllers Design for Isolated Hybrid Wind-Diesel Power System using Bee Algorithm. Revue Roumaine Des Sciences Techniques , vol. 64. no.4, pp.341-348.
• [14] Durongdumrongchai, P. Sa-ngiamvibool, W., Aurasopon, A andPothiya, P.(2014), Robust and Optimal Fuzzy Logic Proportional Integral Derivative Controllers Design by Bee Algorithm for Hydro-Thermal System. Revue Roumaine Des Sciences Techniques (Série Électrotechnique et Énergetique), vol. 59, no.2. pp.193-203.
• [15] Rongrong Yu, Ye-Hwa Chen, Baokun Han, Han Zhao, "A Hierarchical Control Design Framework for Fuzzy Mechanical Systems With High-Order Uncertainty Bound", IEEE Transactions on Fuzzy Systems, vol.29, no.4, pp.820-832, 202

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2024).