Dinamik talep cevabı içeren yük frekans kontrol sistemlerinin zaman gecikmesine bağlı kararlılık analizi ve gürbüz denetleyici tasarımı
Yükleniyor...
Tarih
2021
Yazarlar
Dergi Başlığı
Dergi ISSN
Cilt Başlığı
Yayıncı
Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü
Erişim Hakkı
info:eu-repo/semantics/openAccess
Özet
Dinamik Talep Cevabı (DTC) kontrol çevriminin yük frekans kontrol sistemine (YFK) entegrasyonunun yapılabilmesi için merkezi kontrol birimi tarafından DTC toplayıcılarına kontrol sinyallerini gönderecek haberleşme ağının kullanımı sistemde zaman gecikmelerine neden olmakta ve bu zaman gecikmeleri sistemde kararsızlığa sebep olabilmektedir. Bu çalışmada ilk olarak, frekans düzleminde tanımlı iki farklı teorik yöntem, Üstel Terimin Eliminasyonu ve Rekasius Yerine Koyma yöntemleri kullanılarak verilen sistem parametreleri ve PI denetleyici kazanç değerleri için YFKDTC sisteminin sınırda kararlı olacağı maksimum zaman gecikme değerleri teorik olarak hesaplanmış ve PI denetleyici kazançlarının kararlılık gecikme payına etkisi araştırılmıştır. İkinci olarak, zaman gecikmesi ve sistem parametrelerindeki belirsizlikleri dikkate alarak YFK-DTC sistemini kararlı kılacak bütün gürbüz PI denetleyici kazanç değerleri (Gürbüz Kararlılık Bölgesi) Kararlılık Sınır Eğrisi olarak bilinen bir grafiksel yöntem ve Kharitonov Teoremi kullanılarak hesaplanmıştır. Son olarak, teorik sonuçların doğruluğu benzetim çalışmaları ile gösterilmiştir.
In order to integrate the Dynamic Demand Response (DDR) control loop into the load frequency control system (LFC), the use of the communication network to send control signals to the DTC collectors by the central control unit causes time delays in the system and these time delays can cause instability in the system. In this study, firstly, the maximum time delay values at which the LFC-DDR system will be stable at the limit for the given system parameters and PI controller gain values are theoretically calculated using two different theoretical methods defined in the frequency domain, Exponential Term Elimination and Rekasius Substitution methods and the effect of PI controller gains on the stability delay margin has been investigated. Secondly, all the robust PI controller gain values (Robust Stability Region) that will stabilize the LFCDDR system, taking into account the time delay and uncertainties in the system parameters, are calculated using a graphical method known as the Stability Boundary Locus and the Kharitonov Theorem. Finally, the accuracy of the theoretical results has been demonstrated by simulation studies.
In order to integrate the Dynamic Demand Response (DDR) control loop into the load frequency control system (LFC), the use of the communication network to send control signals to the DTC collectors by the central control unit causes time delays in the system and these time delays can cause instability in the system. In this study, firstly, the maximum time delay values at which the LFC-DDR system will be stable at the limit for the given system parameters and PI controller gain values are theoretically calculated using two different theoretical methods defined in the frequency domain, Exponential Term Elimination and Rekasius Substitution methods and the effect of PI controller gains on the stability delay margin has been investigated. Secondly, all the robust PI controller gain values (Robust Stability Region) that will stabilize the LFCDDR system, taking into account the time delay and uncertainties in the system parameters, are calculated using a graphical method known as the Stability Boundary Locus and the Kharitonov Theorem. Finally, the accuracy of the theoretical results has been demonstrated by simulation studies.
Açıklama
Anahtar Kelimeler
Dinamik talep cevabı, Yük frekans kontrol sistemi, Üstel terimin eliminasyon yöntemi, Rekasius yöntemi, PI denetleyici kazanç değerleri, Kararlılık bölgesi, Kharitonov teoremi, Dynamic demand response, Load frequency control system, Exponential term elimination method, Rekasius method, PI controller, Stability region, Kharitonov theorem
Kaynak
WoS Q Değeri
Scopus Q Değeri
Cilt
Sayı
Künye
Katipoğlu, D. (2021). Dinamik talep cevabı içeren yük frekans kontrol sistemlerinin zaman gecikmesine bağlı kararlılık analizi ve gürbüz denetleyici tasarımı. (Doktora Tezi) Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Niğde
