Coordinated Design of TCSC and PSS by Using PSO Algorithm for Enhancement of SMIB Power System Stability

Yıl 2017, Cilt: 7 Sayı: 1/2, 9 - 21, 01.02.2017

Serdar Ekinci Baran Hekimoğlu

Öz

The main aim of this study is to investigate the enhancement of power system stability via individual and coordinated design of Thyristor Controlled Series Compensation (TCSC) and Power System Stabilizer (PSS) in single machine infinite bus (SMIB) power system. The coordinated design problem of PSS and TCSC-based controllers is formulated as an optimization problem with an eigenvalue-based objective function. Then, particle swarm optimization (PSO) algorithm is applied to search for optimal controller parameters. To compare the performance of PSS and TCSC-based controllers, both of them are designed independently at first and then in a coordinated manner for individual and coordinated applications. The proposed stabilizers are tested on a weakly connected power system subjected to various disturbances. The eigenvalue analysis and nonlinear simulation results show the robustness and the effectiveness of the proposed controllers and their ability to provide efficient damping of low frequency oscillations. Matlab/SIMULINK software package is used for the simulations.

Anahtar Kelimeler

Particle Swarm Optimization, Power System Stability, PSS, Simultaneous Stabilization, TCSC.

TMSB Güç Sistemi Kararlılığının Artırılması için PSO Algoritması Kullanarak TKSK ve GSKK’nin Koordineli Tasarımı

Öz

Bu çalışmanın temel amacı, tek makinalı sonsuz baralı (TMSB) güç sisteminde tristör kontrollü seri kompanzatör (TKSK) ve güç sistemi kararlı kılıcısının (GSKK) bireysel ve koordineli tasarım yoluyla güç sistemi kararlılığının iyileştirilmesini araştırmaktır. GSKK ve TKSK tabanlı kontrolörlerin koordineli tasarım problemi özdeğer tabanlı bir amaç fonksiyonu ile bir optimizasyon problemi olarak formüle edildi. Daha sonra parçacık sürü optimizasyonu (PSO) algoritması uygun kontrolör parametrelerini bulması için uygulandı. GSKK ve TKSK tabanlı kontrolörlerin performansını karşılaştırmak amacıyla, bireysel ve koordineli uygulamalar için bunların her ikisi ilkin bağımsız ve daha sonra koordineli bir şekilde tasarlandı. Önerilen stabilizatörler çeşitli arızalara maruz kalan zayıf bağlı bir güç sistemi üzerinde test edildi. Özdeğer analizi ve lineer olmayan simülasyon sonuçları önerilen kontrolörlerin dayanıklılığı ile etkinliğini ve düşük frekanslı salınımların etkin bir şekilde sönümlenmelerini sağlama becerilerini göstermektedir. Simülasyonlar için Matlab/SIMULINK yazılım paketi kullanılmıştır.

Anahtar Kelimeler

Parçacık Sürü Optimizasyonu, Güç Sistemi Kararlılığı, PSS, Eşzamanlı Stabilizasyon, TKSK.