Design of PID controller with integral performance criteria using Salp swarm algorithm for interconnected thermal power systems

• Autorzy: Chaisaward Adithep , Obma Jagraphon , Ardhan Kittipong , Sa-Ngiamvibool Worawat

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2024.09.14

Warianty tytułu

PL

Projekt regulatora PID z kryteriami wydajności całkowej wykorzystującego algorytm roju Salp dla połączonych systemów energetycznych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This article is propose an application of Salp Swarm Algorithm (SSA) to design PID controller for Automatic Generation Control (AGC) of a two-area interconnected thermal power system with governor dead-band. The optimum controller gain is obtained by Integral Time-weighted Squared Error (ITSE) criterion. Furthermore, performance of the propose system is analysed from maximum overshoot and settling time of frequency deviation in each area, the line power deviation and the system error. The results of the simulation compared to PID controller tuned by Particle Swarm Optimization (PSO) show that SSA have a better performance.

PL

artykule zaproponowano zastosowanie algorytmu Salp Swarm (SSA) do zaprojektowania regulatora PID do automatycznego sterowania wytwarzaniem (AGC) dwuobszarowego połączonego systemu elektroenergetycznego ze strefą nieczułości regulatora. Optymalne wzmocnienie regulatora uzyskuje się na podstawie kryterium całkującego błędu kwadratowego ważonego w czasie (ITSE). Ponadto wydajność proponowanego systemu jest analizowana na podstawie maksymalnego przekroczenia i czasu ustalania odchylenia częstotliwości w każdym obszarze, odchylenia mocy linii i błędu systemu. Wyniki symulacji w porównaniu ze sterownikiem PID dostrojonym za pomocą optymalizacji roju cząstek (PSO) pokazują, że SSA mają lepszą wydajność.

Słowa kluczowe

EN

load frequency control; optimization technique; salp swarm algorithm

PL

kontrola częstotliwości obciążenia; technika optymalizacji; algorytm roju salp

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2024
• Tom: R. 100, nr 9
• Strony: 85--88
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Chaisaward Adithep

• Faculty of Engineering, Mahasarakham University, Mahasarakham 44150, Thailand

• https://orcid.org/0009-0008-9340-857X

autor

Obma Jagraphon

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

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

autor

Ardhan Kittipong

• Faculty of Engineering and Industrial Technology, Kalasin University, Karasin 46000, Thailand

• https://orcid.org/0009-0005-3652-6578

autor

Sa-Ngiamvibool Worawat

• Faculty of Engineering, Mahasarakham University, Mahasarakham 44150, Thailand

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

Bibliografia

• [1] Thaokeaw, E. Pratepha, K. Obma, J. and Sa-ngiamvibool, W. (2023). “Design of parallel 2-DOF PID controller by bee algorithm for interconnected thermal power systems” Przegląd Elektrotechniczny 98, no. 2: 104-108.
• [2] 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 64, no.4 : 341-348.
• [3] Durongdumrongchai, P. Sa-ngiamvibool, W., Aurasopon, A and Pothiya, 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) 59, no.2 : 193-203.
• [4] Ali, E.S. and S.M. Abd-Elazim, (2011). “Bacteria foraging optimization algorithm based load frequency controller for interconnected power system” International Journal of Electrical Power & Energy Systems 33, no 3 : 633-638.
• [5] Mohanty, P.K., et al., (2016). “Design and analysis of fuzzy PID controller with derivative filter for AGC in multi-area interconnected power system” IET Generation, Transmission & Distribution 10, no.15 : 3764-3776.
• [6] Jadhav, A.M. and K. Vadirajacharya, (2012). “Performance verification of PID controller in an interconnected power system using particle swarm optimization. Energy Procedia, 2012. 14: p. 2075-2080.
• [7] 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 13, no. 5 : 86-96.
• [8] 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, no. 9 : 30–33.
• [9] Mohamed Mokhtar, Mostafa I. Marei 1, Mariam A. Sameh and Mahmoud A. Attia 1. (2022) “An adaptive load frequency control for power systems with renewable energy sources” Energies 15 : 573.
• [10] 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, no. 21 : 5713-5722.
• [11] Chen, G., et al., (2019). “An improved ACO algorithm optimized fuzzy PID controller for load frequency control in multi area interconnected power systems” IEEE Access 8: 6429-6447.
• [12] Mirjalili, S., et al., (2017). “Salp Swarm Algorithm: A bio-inspired optimizer for engineering design problems” Advances in engineering software 114 : 163-191.
• [13] Khuntia SR, Panda S. (2012). “Simulation study for automatic generation control of a multi-area power system by ANFIS approach” Applied Soft Computing 12: 333–341.
• [14] Gozde, H., M.C. Taplamacioglu, and I. Kocaarslan, (2012). “Comparative performance analysis of Artificial Bee Colony algorithm in automatic generation control for interconnected reheat thermal power system” International Journal of Electrical Power & Energy Systems 42, no.1: 167-178.
• [15] 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

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa nr POPUL/SP/0154/2024/02 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki II" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2025).