Optimization of power system stabilizers using participation factor and genetic algorithm - Archive ouverte HAL
Article Dans Une Revue International Journal of Electrical Power & Energy Systems Année : 2014

Optimierung von Netzstabilisatoren mittels Beteiligungsfaktor und genetischem Algorithmus

Optimization of power system stabilizers using participation factor and genetic algorithm

Optimización de estabilizadores de sistemas de potencia mediante factor de participación y algoritmo genético.

بهینه سازی تثبیت کننده های سیستم قدرت با استفاده از ضریب مشارکت و الگوریتم ژنتیک

Optimisation des stabilisateurs du système électrique à l'aide du facteur de participation et d'un algorithme génétique

Résumé

In diesem Artikel wird eine Methode zur Bestimmung des optimalen Standorts und der Anzahl von Multi-Machine-Power-System-Stabilisatoren (PSSs) mithilfe des Beteiligungsfaktors (PF) und des genetischen Algorithmus (GA) beschrieben. Die PF-Methode wird hauptsächlich zur Schätzung der Anzahl und zur Identifizierung des Standorts der PSS verwendet, während die GA zur weiteren Reduzierung der Anzahl der PSS angewendet wird, was zu einer Optimierung ihrer Parameter und Standorte unter verschiedenen Betriebsbedingungen führt. Das Problem wird als mehrobjektives Optimierungsproblem dargestellt; Maximieren des Dämpfungsverhältnisses der elektromechanischen Modi unter Verwendung einer unterschiedlichen Anzahl von PSSs. Der Ansatz wurde erfolgreich auf dem Verbundsystem New England–New York (16 Maschinen und 68 Busse) getestet und seine Wirksamkeit bei der Dämpfung lokaler und gebietsübergreifender Schwingungsmoden wurde nachgewiesen. Es wird auch im Hinblick auf Dämpfungsverhältnis und Rechenzeit mit zwei anderen Methoden verglichen, die nur GA verwenden. Darüber hinaus zeigt der vorgeschlagene Ansatz eine bessere Leistung im Vergleich zu einem Fuzzy-basierten PSS, wenn er auf das Iraqi National Super Grid System (INSGS) angewendet wird.
This paper describes a method to determine the optimal location and the number of multi-machine power system stabilizers (PSSs) using participation factor (PF) and genetic algorithm (GA). The PF method is primarily used for number estimation and to identify the location of the PSSs, while the GA is applied to further reduce the number of PSSs, resulting in the optimization of their parameters and locations under different operating conditions. The problem is presented as a multi-objective optimization problem; maximizing the damping ratio of the electromechanical modes using different numbers of PSSs. The approach is successfully tested on the New England–New York interconnected system (16-machine and 68-bus), and its effectiveness in damping of local and inter-area modes of oscillations was proven. It is also compared to two other methods, which use only GA, in terms of damping ratio and computation time. In addition, the proposed approach demonstrates better performance compared to a fuzzy-based PSS when applied to the Iraqi National Super Grid System (INSGS).
Este artículo describe un método para determinar la ubicación óptima y la cantidad de estabilizadores de sistemas de energía (PSS) de múltiples máquinas utilizando el factor de participación (PF) y el algoritmo genético (GA). El método PF se utiliza principalmente para estimar el número y para identificar la ubicación de los PSS, mientras que el GA se aplica para reducir aún más el número de PSS, lo que resulta en la optimización de sus parámetros y ubicaciones bajo diferentes condiciones operativas. El problema se presenta como un problema de optimización multiobjetivo; maximizar la relación de amortiguación de los modos electromecánicos utilizando diferentes números de PSS. El enfoque se probó con éxito en el sistema interconectado Nueva Inglaterra-Nueva York (16 máquinas y 68 autobuses), y se demostró su eficacia para amortiguar los modos de oscilaciones locales e interáreas. También se compara con otros dos métodos, que utilizan únicamente GA, en términos de relación de amortiguamiento y tiempo de cálculo. Además, el enfoque propuesto demuestra un mejor rendimiento en comparación con un PSS de base difusa cuando se aplica al Sistema Nacional de Súper Red Iraquí (INSGS).
این مقاله روشی را برای تعیین مکان بهینه و تعداد تثبیت کننده های سیستم قدرت چند ماشینی (PSS) با استفاده از ضریب مشارکت (PF) و الگوریتم ژنتیک (GA) توصیف می کند. روش PF در درجه اول برای تخمین اعداد و برای شناسایی مکان PSS ها استفاده می شود، در حالی که GA برای کاهش بیشتر تعداد PSS ها و در نتیجه بهینه سازی پارامترها و مکان های آنها در شرایط عملیاتی مختلف استفاده می شود. مسئله به عنوان یک مسئله بهینه سازی چند هدفه ارائه شده است. به حداکثر رساندن نسبت میرایی حالت های الکترومکانیکی با استفاده از تعداد مختلف PSS. این رویکرد با موفقیت در سیستم متصل به هم نیوانگلند-نیویورک (16 ماشین و 68 اتوبوس) آزمایش شده است، و اثربخشی آن در میرایی حالت‌های محلی و بین ناحیه‌ای نوسانات به اثبات رسیده است. همچنین از نظر نسبت میرایی و زمان محاسبه با دو روش دیگر که فقط از GA استفاده می کنند مقایسه می شود. علاوه بر این، رویکرد پیشنهادی عملکرد بهتری را در مقایسه با یک PSS مبتنی بر فازی هنگامی که برای سیستم سوپرشبکه ملی عراق (INSGS) اعمال می‌شود، نشان می‌دهد.
Cet article décrit une méthode permettant de déterminer l'emplacement optimal et le nombre de stabilisateurs de système d'alimentation (PSS) multi-machines à l'aide du facteur de participation (PF) et de l'algorithme génétique (GA). La méthode PF est principalement utilisée pour estimer le nombre et identifier l'emplacement des PSS, tandis que la méthode GA est appliquée pour réduire davantage le nombre de PSS, ce qui entraîne l'optimisation de leurs paramètres et de leur emplacement dans différentes conditions de fonctionnement. Le problème est présenté comme un problème d’optimisation multi-objectifs ; maximiser le rapport d'amortissement des modes électromécaniques en utilisant différents nombres de PSS. L'approche a été testée avec succès sur le système interconnecté Nouvelle-Angleterre-New York (16 machines et 68 bus), et son efficacité dans l'amortissement des modes d'oscillations locaux et inter-zones a été prouvée. Elle est également comparée à deux autres méthodes, qui utilisent uniquement GA, en termes de taux d'amortissement et de temps de calcul. De plus, l'approche proposée démontre de meilleures performances par rapport à un PSS flou lorsqu'elle est appliquée au système national de super-réseau irakien (INSGS).
Fichier non déposé

Dates et versions

hal-04322537 , version 1 (05-12-2023)

Identifiants

Citer

Lokman Hassan, Mahmoud Moghavvemi, Haider A.F. Almurib, K.M. Muttaqi, Velappa Ganapathy. Optimization of power system stabilizers using participation factor and genetic algorithm. International Journal of Electrical Power & Energy Systems, 2014, 55, pp.668-679. ⟨10.1016/j.ijepes.2013.10.026⟩. ⟨hal-04322537⟩
23 Consultations
0 Téléchargements

Altmetric

Partager

More