طراحی کنترل کننده ترکیبی FOPDF(۱+PI) مبتنی بر الگوریتم ملخ برای کنترل فرکانس ریز شبکه شناور دریایی متشکل از سیستم های توربین بادی و فتوولتائیک با حضور عدم قطعیت ها

امروزه در دهه های اخیر کشتی ها نقش بسزایی در کاربردهای حمل نقل دریایی ، نظامی و تسلیحاتی داشته اند؛ اما با توجه به افزایش نیاز انرژی الکتریکی در سیستم های قدرت دریایی و برای کاهش مصرف سوخت فسیلی، نیاز مبرمی به استفاده از منابع تجدید پذیر انرژی در این سیستم ها وجود دارد. این مقاله باهدف پیشنهاد یک طرح کنترلی جدید مبتنی بر کنترل کننده های تر کیبی مرتبه کسری برای کنترل فرکانس در یک سیستم ریز شبکه شناور دریایی ارائه می شود. ریز شبکه با حضور فتوولتائیک، توربین بادی، سیستم های ذخیره انرژی ، دیزل ژنراتور در نرم افزار MATLAB/Simulink شبیه سازی شده است که سیستم پیشنهادی به عنوان یک ریز شبکه جزیر های متحرک شناور دریایی شناخته می شود. برای کنترل فرکانس ریز شبکه موردمطالعه کنترل کننده های PDF(۱+PI) ،FOPDF(۱+PI) که ضرایب آنها توسط الگوریتم فرا ابتکاری ملخ بهینه شده است، مورداستفاده قرارگرفته است و توانایی بهینه ساز ملخ برای بهینه سازی ضرایب کنترل کننده های هوشمند برای قرار گیری در حلقه ثانویه کنترلی ، کنترل فرکانس تحت سناریوهای و شرایط کاری مختلف با حضور عدم قطعیت ها شامل تغییرات پارامتری و عدم دسترسی مناسب به منابع تجدید پذیر در شرایط آب و هوایی مختلف ارزیابی شده است. در فرآیند طراحی کنترل کننده ها شاخص حوزه زمان انتگرال حاصل ضرب مربع زمان در قدر مطلق انحرافات فرکانسISTAE به عنوان تابع هدف و در فرآیند ارزیابی عملکرد کنترل کننده ها معیار انتگرال حاصلضرب زمان در قدر مطلق انحرافات فرکانس ITAE و معیار انتگرال قدر مطلق انحرافات فرکانس IAE ، به عنوان توابع ارزیابی در نظر گرفته می شود. نتایج و ارزیابی ها حاکی از کارایی خوب کنترل کننده پیشنهادی بوده و برتری کنترل کننده FOPDF(۱+PI) مبتنی بر الگوریتم ملخ برای تنظیم فرکانس شناور دریایی اثبات می شود. موثر بودن روش پیشنهادی ازلحاظ سرعت پاسخ و کاهش حدا کثر فرا جهش و کاهش حداکثر فروجهش و مقاوم بودن در برابر عدم قطعیت پارامترها نشان داده شده است. کنترل کننده پیشنهادی سرعت پاسخ سری عتری نسبت به سایر روش کنترلی داشته است و سرعت پاسخ به نوسانات بهبودیافته است. تقریبا ازلحاظ کاهش حداکثر فرا جهش و کاهش حداکثر فروجهش نوسانات نزدیک به ۲۰ الی ۴۵ درصد در سناریوهای مختلفبهبود داشته است