NGHIÊN CỨU, ÁP DỤNG THUẬT TOÁN CẮT NGẮN CÂN BẰNG ĐỂ GIẢM BẬC CHO BỘ ĐIỀU KHIỂN BỀN VỮNG GÓC TẢI MÁY PHÁT ĐỒNG BỘ

Vũ Thị Oanh; Nguyễn Thanh Tùng; Vũ Đình Thanh

doi:10.34238/tnu-jst.7818

NGHIÊN CỨU, ÁP DỤNG THUẬT TOÁN CẮT NGẮN CÂN BẰNG ĐỂ GIẢM BẬC CHO BỘ ĐIỀU KHIỂN BỀN VỮNG GÓC TẢI MÁY PHÁT ĐỒNG BỘ

Thông tin bài báo

Ngày nhận bài: 24/04/23 Ngày hoàn thiện: 15/05/23 Ngày đăng: 15/05/23

Các tác giả

1. Vũ Thị Oanh , Trường Đại học Công nghệ Thông tin và Truyền thông – ĐH Thái Nguyên
2. Nguyễn Thanh Tùng, Trường Đại học Công nghệ Thông tin và Truyền thông – ĐH Thái Nguyên
3. Vũ Đình Thanh, Trường Cao đẳng Kinh tế - Kỹ thuật – ĐH Thái Nguyên

Tóm tắt

Điều khiển bền vững đóng vai trò quan trọng để đảm bảo sự ổn định và hiệu suất của góc tải máy phát điện đồng bộ. Tuy nhiên, bậc cao của bộ điều khiển có thể dẫn đến nhiều hạn chế, như phần mềm xử lý phức tạp, đáp ứng chậm, phần cứng triển khai cồng kềnh và tốn kém. Nhằm giải quyết các vấn đề này, đảm bảo các mục tiêu kinh tế và kỹ thuật, ta cần giảm bậc cho bộ điều khiển. Nhóm tác giả đã áp dụng thuật toán cắt ngắn cân bằng Balanced Truncation Algorithm (BlTA), để giảm bậc phân hệ ổn định cho bộ điều khiển bền vững của góc tải máy phát điện đồng bộ. Kết quả mô phỏng trên Matlab cho thấy hiệu quả của BlTA trong việc giảm bậc hệ thống điều khiển (phần ổn định) ban đầu có bậc 22 xuống các bậc 2, bậc 3 và bậc 4. Trong số đó, hệ thống bậc 4 cho đáp ứng thời gian và tần số tốt, đồng thời sai số giữa hệ giảm bậc và hệ gốc nhỏ. Do đó có thể lựa chọn hệ giảm bậc để thay thế cho hệ thống điều khiển bậc cao trong phạm vi phù hợp, thời gian đáp ứng nhanh hơn, đơn giản hóa trong cài đặt, lập trình, trong khi vẫn đáp ứng một số chỉ tiêu kỹ thuật cho phép.

Từ khóa

Điều khiển bền vững;Thuật toán cắt ngắn cân bằng; Hệ thống bậc cao; Giảm bậc mô hình; Góc tải máy phát đồng bộ

Toàn văn:

PDF (English)

Tài liệu tham khảo

[1] A. C. Antoulas, Approximation of Large-Scale Dynamical Systems, SIAM, Philadelphia, 2005.

[2] H. Yang and S. Dieckerhoff, "Truncation Order Selection Method for LTP-Theory-Based Stability Analysis of Converter Dominated Power Systems," in IEEE Transactions on Power Electronics, vol. 36, no. 11, pp. 12168-12172, Nov. 2021.

[3] K. Manohar, J. N. Kutz, and S. L. Brunton, "Optimal Sensor and Actuator Selection Using Balanced Model Reduction," in IEEE Transactions on Automatic Control, vol. 67, no. 4, pp. 2108-2115, April 2022.

[4] C. Grussler, T. Damm, and R. Sepulchre, "Balanced Truncation of k-Positive Systems," in IEEE Transactions on Automatic Control, vol. 67, no. 1, pp. 526-531, Jan. 2022.

[5] P. Benner, P. Goyal, and I. P. Duff, "Gramians, Energy Functionals, and Balanced Truncation for Linear Dynamical Systems With Quadratic Outputs," in IEEE Transactions on Automatic Control, vol. 67, no. 2, pp. 886-893, Feb. 2022

[6] S. Li, H. Zhang, Y. Yan, and J. Ren, "Parameter Optimization to Power Oscillation Damper (POD) Considering its Impact on the DFIG," in IEEE Transactions on Power Systems, vol. 37, no. 2, pp. 1508-1518, March 2022.

[7] N. Duan, Y. Wu, X. -M. Sun, and C. Zhong, "An Amplitude-Frequency Curve-Based Parameter Sensitivity Analysis for the Conveying Fluid Pipe," in IEEE Transactions on Circuits and Systems II: Express Briefs, vol. 69, no. 3, pp. 1762-1766, March 2022.

[8] Z. Salehi, P. Karimaghaee, and M. -H. Khooban, "A New Passivity Preserving Model Order Reduction Method: Conic Positive Real Balanced Truncation Method," in IEEE Transactions on Systems, Man, and Cybernetics: Systems, vol. 52, no. 5, pp. 2945-2953, May 2022.

[9] R. Stanisławski, M. Rydel, and Z. Li, "A New Reduced-Order Implementation of Discrete-Time Fractional-Order PID Controller," in IEEE Access, vol. 10, pp. 17417-17429, 2022.

[10] Z. -H. Xiao, Y. -X. Fang, and Y. -L. Jiang, "Laguerre-based low-rank balanced truncation of discrete-time systems," in IEEE Transactions on Circuits and Systems II: Express Briefs, 2023, doi: 10.1109/TCSII.2023.3253159.

[11] A. M. Burohman, B. Besselink, J. M. A. Scherpen, and M. K. Camlibel, "From Data to Reduced-order Models via Generalized Balanced Truncation," in IEEE Transactions on Automatic Control, 2023, doi: 10.1109/TAC.2023.3238856.

[12] N. K. Vu, H. T. Nguyen, and H. Q. Nguyen, “Low Order Robust Controller for the Generator’s Rotor Angle Stabilization PSS System,” Emerging Science Journal, vol. 5, no. 5, pp. 598-618, 2021.

DOI: https://doi.org/10.34238/tnu-jst.7818

Các bài báo tham chiếu

Hiện tại không có bài báo tham chiếu



Ghi nhớ