Model referans kayan kipli kontrolör tabanlı güç sistem kararlayıcı tasarımı

Abstract

Güç sistemlerinin doğası gereği sıklıkla ve rastgele meydana gelen yük değişimleri sistemde küçük genlikli ve düşük frekanslı, 0.2-3 Hz, salınımların oluşmasına neden olur. Güç sistemlerinin kararlı çalışmayı sürdürebilmesi için bu salınımların uygun bir şekilde sönümlenmesi gerekmektedir. Güç sistemlerinde görülen salınımların sönümlenmesi amacı ile senkron generatörlerin uyarma sistemine destekleyici kontrol işareti sağlayan yardımcı kontrol sistemleri literatürde güç sistem kararlayıcısı (GSK) olarak adlandırılır.Bu tez çalışmasında GSK tasarımına yeni bir yaklaşım olarak ayrık-zaman model-referans kayan kipli kontrolör tabanlı (MR-KKK) bir yapı sunulmuştur. Farklı çalışma noktaları ve sistem parametreleri için yapılan benzetim çalışmalarında sunulan MR-KKK tabanlı GSK yapısının literatürde mevcut olan klasik GSK, LQR tabanlı GSK, KKK tabanlı GSK yapılarına oranla güç sistemlerinde görülen salınımları daha az aşımlı ve daha hızlı bir şekilde sönümlediği, sistem parametrelerindeki değişimlere daha az duyarlı olduğu dolayısıyla daha dayanıklı (robust) bir yapıda olduğu gösterilmiştir.

Due to nature of power systems, random load changes seen frequently have resulted in small magnitude and low frequency oscillations. These oscillations shall be damped appropriately to sustain stability of power systems. Power System Stabilizers (PSSs) added to excitation systems to enhance the damping of electric power system during low frequency oscillations.In this thesis, as a new approach to design of PSS, a discrete time model reference sliding mode controller (MR-SMC) based structure have been represented. In simulation studies for different operating points and system parameters, it has been seen that the proposed MR-SMC has better performance in terms of over-shoot and setting time compared to existed PSS structures such as, classical, LQR and SMC. In addition, it has been shown that the proposed approach is less insensitive to changes in system parameters and therefore it has robust property.