Fuzzy logic PID controller design by Bee Algorithm for Wind-Diesel power system

Abstract

This thesis proposes an application of the bee algorithm (BA) to design optimal controllers i.e. proportional-integral-derivative (PID), fuzzy logic-PID (FLPID) and superconducting magnetic energy storage (SMES) controllers for load frequency control (LFC) of an isolated hybrid wind-diesel (IHWD) power system. Conventionally, the gains of PID controller; scaling factor, membership functions (MF), control rules (CR) and PID gains of FLPID controller and the gains of SMES controller are obtained by trial and error method or experiences of designers. To overcome this problem, the BA is applied to simultaneously tune these parameters in order to minimize frequency deviations of the system against load disturbances and system parameters variation. Simulation results explicitly show that the BA approach is capable of obtaining high performance of the optimal PID, FLPID and SMES controllers.

วิทยานิพนธ์นี้นำเสนอการประยุกต์ใช้วิธีฝูงผึ้ง ในการออกแบบตัวควบคุมเหมาะที่สุด อาทิเช่น ตัวควบคุมพีไอดี ตัวควบคุมฟัซซี่โลจิกพีไอดี และตัวควบคุมสะสมพลังงานแม่เหล็กโดยใช้ตัวนำยิ่งยวด สำหรับการควบคุมความถี่โหลดของระบบโรงไฟฟ้ากังหันลม-ดีเซล โดยทั่วไปแล้วอัตราขยายของตัวควบคุมพีไอดี อีกทั้งแฟคเตอร์สัดส่วน ฟังก์ชันสมาชิก กฎการควบคุม และอัตราขยายพีไอดีของตัวควบคุมฟัซซี่โลจิกพีไอดี พร้อมทั้งอัตราขยายของตัวควบคุมสะสมพลังงานแม่เหล็กโดยใช้ตัวนำยิ่งยวด มักใช้วิธีการลองผิดลองถูกหรือใช้ประสบการณ์ของผู้ออกแบบ เพื่อที่จะแก้ปัญหานี้จึงได้ประยุกต์ใช้วิธีฝูงผึ้งในการปรับค่าพารามิเตอร์เหล่านี้เพื่อที่จะให้การเปลี่ยนแปลงความถี่โหลดของระบบมีการเปลี่ยนแปลงน้อยที่สุด ภายใต้สภาวะที่มีการเปลี่ยนแปลงโหลดและการเปลี่ยนแปลงของค่าพารามิเตอร์ของระบบ ผลการจำลองแสดงให้เห็นว่าวิธีการฝูงผึ้งมีสมรรถนะที่ดีในการออกแบบตัวควบคุมทั้ง 3 แบบ