Evolutionary algorithms based tuning pi controller for optimal microgrid operation

Other Title(s)

الضبط القائم على الخوارزميات التطورية لوحدة تحكم PI من أجل التشغيل الأمثل للشبكة الصغرى

Joint Authors

Abd al-Mumin, Amani hamdi
Hasanayn, Hani Muhammad
Abd al-Aziz, al-Mutazz Yusuf

Source

Journal of al Azhar University : Engineering Sector

Issue

Vol. 16, Issue 60 (31 Jul. 2021), pp.692-711, 20 p.

Publisher

al-Azhar University Faculty of Engineering

Publication Date

2021-07-31

Country of Publication

Egypt

No. of Pages

20

Main Subjects

Sociology and Anthropology and Social Work

Topics

Abstract AR

مخطط تحكم لامركزي لكل من المحولات المعيارية المتتالية المتصلة بالشبكة و خارج الشبكة و التي تعتمد على وحدة التحكم التناسبية المتكاملة.

(PI) تعد عائلة وحدة التحكم PID عبارة عن هيكل تحكم خاص أصبح مستخدما عالميا تقريبا في التحكم الصناعي.

لقد أثبتوا قوتهم في التحكم في العديد من التطبيقات المهمة للصناعة نظرا لأدائهم الجيد و سهولة التنفيذ.

يعتمد أداء وحدة التحكم في الغالب على الضبط الأمر الذي يتطلب تحديد القيم المناسبة لكسب وحدة التحكم للوصول إلى مفاضلة بين الأداء و الموثوقية.

توضح هذه الورقة دراسة حالة نستخدم خوارزمية Harmony Search (HS)لتحديد معلمات وحدة التحكم تلقائيا مما يقلل من وظيفة الهدف المحددة مسبقا.

تستخدم الاختلافات عن الوظائف الموضوعية بشكل شائع لتقييم أداء وحدة التحكم.

ستتم مقارنة النتيجة التي تم الحصول عليها مع تلك التي تم الحصول عليها باستخدام الخوارزمية الجينية(GA) و تحسين سرب الجسيمات (PSO) يتم إجراء عمليات المحاكاة باستخدام برنامجMATLAB/Simulink في ظل ظروف تشغيل مختلفة كمقترحين: 1) نظام النقل من الاتصال بالشبكة إلى الوضع المستقل 2) تعرض النظام لعطل ثلاثة خطوط متلامسة مع الأرض في الوضع المستقل.

الهدف هو التحقق من فعالية الخوارزمية المقترحة.

تظهر النتائج أن أداء النهج المقترح يوفر استجابات ديناميكية أفضل و يتفوق على تقنيات التحكم الأخرى.

Abstract EN

A decentralized control scheme for both on-grid and off-grid connected cascaded modular decentralized Energy Generation (DEG) and two-level converter, which depends on the Proportional-Integral (PI) controller.

The PID controller family is a particular control structure that became the most universally used in industrial control.

They have proven to be robust in control of many important industrial applications due to their good performance and ease of implementation.

The controller performance mostly depends on tuning, which required selecting appropriate values for the controller gain to reach a trade-off between performance and reliability.

This paper demonstrates a case study, in which we use an optimization algorithm based on Harmony Search (HS) to select automatically the controller parameters, which minimizes our predefined objective function.

Differs from the objective functions are used commonly to evaluate the performance of the controller.

The result obtained will be compared with the ones obtained by using the genetic algorithm (GA) and the particle swarm optimization (PSO).

Simulations are conducted using MATLAB/Simulink software.

The system is tested under different operating conditions as per the following conditions: 1) the steady-state operation at on-grid connected mode.2) System Transfer from on-grid connected to off-grid, and3) System expose three lines to earth fault in an off-grid mode.

The objective is to verify the effectiveness of the proposed algorithm and the results show that the performance of the proposed approach provides a better dynamic response and surpasses the other control techniques.



American Psychological Association (APA)

Abd al-Mumin, Amani hamdi& Hasanayn, Hani Muhammad& Abd al-Aziz, al-Mutazz Yusuf. 2021. Evolutionary algorithms based tuning pi controller for optimal microgrid operation. Journal of al Azhar University : Engineering Sector،Vol. 16, no. 60, pp.692-711.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-1254658

Modern Language Association (MLA)

Abd al-Mumin, Amani hamdi…[et al.]. Evolutionary algorithms based tuning pi controller for optimal microgrid operation. Journal of al Azhar University : Engineering Sector Vol. 16, no. 60 (Jul. 2021), pp.692-711.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-1254658

American Medical Association (AMA)

Abd al-Mumin, Amani hamdi& Hasanayn, Hani Muhammad& Abd al-Aziz, al-Mutazz Yusuf. Evolutionary algorithms based tuning pi controller for optimal microgrid operation. Journal of al Azhar University : Engineering Sector. 2021. Vol. 16, no. 60, pp.692-711.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-1254658

Data Type

Journal Articles

Language

English

Notes

-

Record ID

BIM-1254658