Biyoyenilenebilir enerji tabanlı mikro şebekenin yük frekansı kontrolü için bulanık PID kontrolör

Günümüzde enerji tüketiminin giderek arttığı, çevre koruma bilincinin geliştiği ve enerji piyasalarındaki serbestleşmenin istikrarlı şekilde ilerlediği görülmektedir. Bu nedenle, yeni teknolojiler yardımı ile yenilenebilir enerji kaynaklarından (YEK) daha fazla yararlanmaya yönelik politikalar üretilmekte ve dağıtılmış üretim sistemlerine olan ilginin artması sağlanmaktadır. Mikro şebekeler, YEK'lerin şebekeye entegrasyonunda önemli avantajlar sağlayan bir çözüm olarak ortaya çıkmıştır. Mikro şebekelerin yapılarında bulunan YEK'lerin değişken üretim yapıları gibi bazı belirsizliklere sahip olması, bu sistemlerde frekans kararlılığını önemli problemlerden biri haline getirir. Bir mikro şebeke modeline etkin bir yük frekansı kontrolünün (YFK) sağlanması, bu sistemlerin kararlılığı ile ilgili iyileştirmelere önemli ölçüde katkıda bulunur. Bu tez çalışmasında mikro şebekede, YFK'de karşılaşılan zorlukların üstesinden gelmek için bir fuzzy oransal integral türev(PID - Proportional-Integral-Derivative) kontrolör yapısı önerilmiştir. En uygun kontrol parametre değerlerinin belirlenmesi için lig şampiyonası algoritması (LŞA), karınca koloni algoritması (KKA) ve parçacık sürü optimizasyon (PSO) algoritmaları kullanılmıştır. Aynı zamanda, fuzzy PID kontrolörünün kazançlarının en uygun değerlerinin elde edilmesi için zaman ağırlıklı mutlak hatanın toplamı (ITAE - Integral Time-weighted Absolute Error) maliyet fonksiyonu kullanılmıştır. Çalışmada elde edilen sonuçlara göre, klasik PID ve fuzzy PID kontrolöre sahip sistemlerin frekans yanıtları karşılaştırıldığında üç farklı optimizasyon algoritması için fuzzy PID kontrolör daha iyi sonuçlar vermiştir. Bu sonuçlar hem frekansın zamana göre değişimleri hem de performans veri değerleriyle gösterilmiştir. Ayrıca çalışma sonuçlarında fuzzy PID kontrolörün parametre değerlerini ayarlamak için en uygun optimizasyon algoritmasının LŞA olduğu belirlenmiştir.