Fuzzy PID Controller for Load Frequency Control of Biorenewable Energy Based Micro Grid

Abstract

Günümüzde enerji tüketiminin giderek arttığı, çevre koruma bilincinin geliştiği ve enerji piyasalarındaki serbestleşmenin istikrarlı şekilde ilerlediği görülmektedir. Bu nedenle, yeni teknolojiler yardımı ile yenilenebilir enerji kaynaklarından (YEK) daha fazla yararlanmaya yönelik politikalar üretilmekte ve dağıtılmış üretim sistemlerine olan ilginin artması sağlanmaktadır. Mikro şebekeler YEK’lerin şebekeye entegrasyonunda önemli avantajlar sağlayan bir çözüm olarak ortaya çıkmıştır. Mikro şebekelerin yapılarında bulunan YEK’lerin değişken üretim yapıları gibi bazı belirsizliklere sahip olması, bu sistemlerde frekans kararlılığını önemli problemlerden biri haline getirir. Bir mikro şebeke modeline etkin bir yük frekansı kontrolünün (YFK) sağlanması, bu sistemlerin kararlılığı ile ilgili iyileştirmelere önemli ölçüde katkıda bulunur. Bu çalışmada, mikro şebekede, YFK’de karşılaşılan zorlukların üstesinden gelmek için bir fuzzy oransal integral türev(PID - Proportional-Integral-Derivative) kontrolör yapısı önerilmiştir. En uygun kontrolör parametrelerinin belirlenmesi için lig şampiyonası algoritması (LŞA), karınca koloni algoritması (KKA) ve parçacık sürü optimizasyon (PSO) algoritmaları kullanılmıştır. Aynı zamanda, fuzzy PID kontrolörünün kazançlarının en uygun değerlerinin elde edilmesi için zaman ağırlıklı mutlak hatanın toplamı (ITAE - Integral Time-weighted Absolute Error) maliyet fonksiyonu kullanılmıştır. Çalışma sonucunda önerilen kontrolörün performansı klasik PID kontrolör ile karşılaştırılmıştır.