DVR Controller-Performance Improvement Using Parameters-Optimization Technique

Abstract

This thesis presents The DVR-controller performance improvement using parameters optimization technique to design the parameters for PI Controller in order to correct the voltage anomalies in three phase system according to IEEE std. 1159-2019. The case studies of power quality problem include voltage sags, voltage swells, and unbalanced voltage, which are caused by the abnormal source, single line-to-ground fault, double line-to-ground fault and three-phase fault. This research employed MATLAB/SIMULINK program to simulate and compare three parameters optimization techniques, which are Simulated Annealing (SA), Particle Swarm Optimization (PSO) and Genetic Algorithm (GA) techniques using Integral Time Absolute Error (ITAE) as a performance index criteria. The simulation results show that the DVR, whose PI controller using Simulated Annealing algorithm technique (SA) could compensate, improve and solve the voltage quality problems in three phase system more effectively than the Particle Swarm Optimization technique (PSO) and Genetic Algorithm technique (GA). It took 22 and 24 times less parameters searching time than the PSO and GA respectively. In addition, SA technique could reduce the percentage of total harmonic distortion (THD) of load much more than the other two techniques.

ปริญญานิพนธ์นี้นำเสนอการปรับปรุงสมรรถนะตัวควบคุมของตัวกู้คืนแรงดันพลวัตโดยใช้เทคนิคการหาค่าพารามิเตอร์ที่เหมาะสมที่สุด เพื่อออกแบบพารามิเตอร์ที่เหมาะสมที่สุดสำหรับตัวควบคุมพีไอในการปรับปรุงคุณภาพกำลังไฟฟ้าตามมาตรฐาน IEEE std. 1159-2019 กรณีศึกษาของปัญหาคุณภาพกำลังไฟฟ้า ได้แก่ แรงดันตกชั่วขณะ แรงดันเกินชั่วขณะ และแรงดันไม่สมดุล ที่เกิดจากความผิดปกติของแหล่งจ่าย ความผิดพร่องลงดินเฟสเดียว ความผิดพร่องลงดินสองเฟส และความผิดพร่องสามเฟส งานวิจัยนี้ใช้โปรแกรม MATLAB/SIMULINK ในการจำลองและเปรียบเทียบประสิทธิภาพของเทคนิคการหาค่าพารามิเตอร์ที่เหมาะสม 3 วิธีได้แก่ เทคนิคในการปรับจูนพารามิเตอร์ของตัวควบคุมพีไอด้วย วิธีการจำลองอบเหนียว วิธีการแบบกลุ่มอนุภาค และ วิธีการเชิงพันธุกรรม โดยมีดัชนีสมรรถนะปริพันธ์ของค่าความผิดพลาดสัมบูรณ์คูณด้วยเวลาเป็นเกณฑ์ ผลการจำลองแสดงให้เห็นว่า ตัวกู้คืนแรงดันพลวัตที่ตัวควบคุมพีไอใช้เทคนิคการหาค่าพารามิเตอร์ที่เหมาะสมด้วยวิธีการจำลองอบเหนียว สามารถชดเชย ปรับปรุง และแก้ไขปัญหาคุณภาพแรงดันไฟฟ้าที่เกิดขึ้นในระบบแรงดันไฟฟ้าสามเฟสได้มีประสิทธิภาพกว่า วิธีการแบบกลุ่มอนุภาค และ วิธีการเชิงพันธุกรรม เวลาที่ใช้ในการค้นหาค่าพารามิเตอร์ที่เหมาะสมน้อยกว่า วิธีการแบบกลุ่มอนุภาค และ วิธีการเชิงพันธุกรรม 22 และ 24 เท่า ตามลำดับ นอกจากนี้วิธีการจำลองอบเหนียวสามารถลดเปอร์เซ็นต์ความเพี้ยนฮาร์มอนิกรวมได้มากกว่าอีกสองวิธี