This research presents a load frequency control (LFC) system with demand response (DR) studied for robust stability analysis based on gain and phase margins (GPMs) utilizing a fractional-order proportional-integral (FOPI) controller. Electric power systems contain many parametric uncertainties. FOPI controller gains are adjustable parameters and can be designed to provide the desired frequency control and dynamic performance. Therefore, in this article, the robust stability regions containing a set of robust FOPI controller gains are designed for the range model of the load frequency control system using Kharitonov’s theorem, considering the uncertainties in the LFC-DR system parameters and the time delay. Further, the robust performance of the interval LFC-DR system in terms of design features, including GPMs, is investigated. Simulation studies indicate that GPM parameters provide a better dynamic performance in terms of fast damping of oscillations, less settling time, and overshoot time for the interval LFC-DR system.
Gain margin Phase margins Demand response Fractional-order controller Robust stability region
Bu araştırma, kesir dereceli oransal-integral (KDOI) denetleyici kullanılarak, talep yanıtı (TY) ile yük frekans kontrolü (YFK) sisteminin gürbüzlük analizi için kazanç ve faz marjları (KFM'ler) temelinde incelendiği bir sistemi sunmaktadır. Elektrik güç sistemleri birçok parametre belirsizlik içermektedir. KDOI denetleyici kazançları ayarlanabilir parametrelerdir ve istenen frekans kontrolü ve dinamik performans sağlamak için tasarlanabilirler. Bu nedenle, bu makalede, YFK-TY sistem parametrelerindeki belirsizlikler ve zaman gecikmesi göz önünde bulundurularak, Kharitonov Teoremi kullanılarak yük frekans kontrol sisteminin aralık modelinin tasarımında gürbüz KDOI denetleyici kazançları içeren gürbüzlük bölgeleri tasarlanmıştır. Ayrıca, KFM'ler gibi tasarım özellikleri açısından aralık YFK-TY sisteminin güzbüz performansı incelenmiştir. Simülasyon çalışmaları, KFM parametrelerinin, aralık YFK-TY sistemi için salınımların hızlı bir şekilde sönümlenmesi, yerleşme zamanının ve aşım süresinin daha düşük olması açısından daha iyi bir dinamik performans sağladığını göstermektedir.
Primary Language | English |
---|---|
Subjects | Power Plants |
Journal Section | Research Articles |
Authors | |
Early Pub Date | September 17, 2025 |
Publication Date | October 15, 2025 |
Submission Date | January 2, 2025 |
Acceptance Date | July 14, 2025 |
Published in Issue | Year 2025 Volume: 14 Issue: 4 |