Hybrid PV-Reheat Thermal Power System Automatic Generation Control Using PIDD Controller Based on Hippopotamus Algorithm

Abstract

This research presents the application of the Hippopotamus Optimization (HO) algorithm to adjust the parameters of the PIDD controller for frequency control of a hybrid power generation system consisting of a solar PV and reheat thermal power system, which is a 2-area system with complex dynamic behavior. The results are compared with standard algorithms, namely PSO, WCA, and GWO, to cover the comprehensive evaluation. This research uses 4 objective functions, namely IAE, ITAE, ISE, and ITSE, to measure the efficiency of the control system and simulate the system in 2 cases: load change in area 2 and simultaneous load change in areas 1 and 2.

The experimental results show that HO tends to yield stable and consistent results. Although it cannot determine the lowest target value in all cases, the results from box plots and comparisons of various dynamic values indicate that HO is suitable for use in systems that require stable control results and stable parameter values.

การวิจัยนี้นำเสนอการประยุกต์ใช้อัลกอริทึม Hippopotamus Optimization (HO) ในการปรับจูนพารามิเตอร์ของตัวควบคุม PIDD สำหรับการควบคุมความถี่ของระบบผลิตไฟฟ้าแบบไฮบริดที่ประกอบด้วยพลังงานแสงอาทิตย์ (PV) และโรงไฟฟ้าแบบรีฮีต (Reheat Thermal Power System) ซึ่งเป็นระบบ 2 พื้นที่ที่มีพฤติกรรมพลวัตซับซ้อน โดยมีการเปรียบเทียบผลลัพธ์กับอัลกอริทึมมาตรฐาน ได้แก่ PSO, WCA และ GWO เพื่อให้ครอบคลุมการประเมินผลที่รอบด้าน งานวิจัยนี้ได้ใช้ฟังก์ชันวัตถุประสงค์ 4 รูปแบบ ได้แก่ IAE, ITAE, ISE และ ITSE ในการวัดประสิทธิภาพของระบบควบคุม พร้อมทั้งจำลองระบบใน 2 กรณีคือ การเปลี่ยนโหลดในพื้นที่ที่ 2 และการเปลี่ยนโหลดพร้อมกันในพื้นที่ที่ 1 และ 2 ผลการทดลองแสดงให้เห็นว่า HO มีแนวโน้มให้ผลลัพธ์ที่เสถียรและสม่ำเสมอ แม้จะไม่สามารถให้ค่าเป้าหมายต่ำที่สุดในทุกกรณี แต่ผลลัพธ์จากกราฟ box plot และการเปรียบเทียบค่าทางพลวัตต่าง ๆ บ่งชี้ว่า HO มีความเหมาะสมในการใช้งานกับระบบที่ต้องการความมั่นคงของผลการควบคุมและค่าพารามิเตอร์ที่มีความเสถียร