Primjena optimalnog kliznog režima upravljanja u sekundarnoj regulaciji frekvencije i djelatne snage razmjene regulacijskim hidroelektranama

In this paper an optimal load-frequency controller for a nonlinear power system is proposed. The mathematical model of the power system consists of one area with several power plants, a few concentrated loads and a transmission network, along with simplified models of the neighbouring areas. Firstly, a substitute linear model is derived, with its parameters being identified from the responses of the nonlinear model. That model is used for load-frequency control (LFC) algorithm synthesis, which is based on discrete-time sliding mode control. Due to a non-minimum phase behaviour of hydro power plants, full-state feedback sliding mode controller must be used. Therefore, an estimation method based on fast output sampling is proposed for estimating the unmeasured system states and disturbances. Finally, the controller parameters are optimized using a genetic algorithm. Simulation results show that the proposed control algorithm with the proposed estimation technique can be used for LFC in a nonlinear power system.U radu se predlaže optimalna regulacija frekvencije i djelatne snage razmjene za nelinearni elektroenergetski sustav. Unutar matematičkog modela sustava jedno se regulacijsko područje sastoji od nekoliko elektrana, manjeg broja koncentriranih trošila i prijenosne mreže. Ostala su regulacijska područja u modelu modelirana pojednostavljeno, nadomjesnim linearnim modelom sustava čiji su parametri dobiveni identifikacijom iz odziva nelinearnog sustava. Taj je linearni model zatim primijenjen u sintezi algoritma sekundarne regulacije koji je zasnovan na kliznom režimu upravljanja. Zbog neminimalno-faznog vladanja hidroelektrana primijenjena je struktura regulatora zasnovana na svim varijablama stanja sustava. Estimacija nemjerljivih stanja i poremećaja zasnovana je na metodi brzog uzorkovanja izlaznih signala sustava. Optimizacija parametara regulatora provedena je korištenjem genetičkog algoritma. Simulacijski rezultati pokazuju kako je predloženi upravljački algoritam, uz predloženu metodu estimacije, moguće koristiti za sekundarnu regulaciju frekvencije i djelatne snage razmjene u nelinearnom elektroenergetskom sustavu