OPTIMAL FREQUENCY CONTROL IN MICROGRID SYSTEM USING FRACTIONAL ORDER PID CONTROLLER USING KRILL HERD ALGORITHM

OPTIMAL FREQUENCY CONTROL IN MICROGRID SYSTEM USING FRACTIONAL ORDER PID CONTROLLER USING KRILL HERD ALGORITHM

Abstract. This paper investigates the use of fractional order Proportional, Integral and Derivative (FOPID) controllers for the frequency and power regulation in a microgrid power system. The proposed microgrid system composes of renewable energy resources such as solar and wind generators, diesel e...

Повний опис

Збережено в:
Бібліографічні деталі
Дата:2020
Автори: Regad, M., Helaimi, M., Taleb, R., Gabbar, H., Othman, A.
Формат: Стаття
Мова:English
Опубліковано: National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute" and State Institution “Institute of Technical Problems of Magnetism of the National Academy of Sciences of Ukraine” 2020
Теми:
microgrid
frequency control
FOPID controller
Krill Herd
particle swarm optimization
621.3
мікромережа
регулювання частоти
FOPID-контролер
метод «зграя криля»
оптимізація методом рою частинок
Онлайн доступ:http://eie.khpi.edu.ua/article/view/2074-272X.2020.2.11
Теги: Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:Electrical Engineering & Electromechanics

Репозитарії

Electrical Engineering & Electromechanics
id eiekhpieduua-article-196526
record_format ojs
institution Electrical Engineering & Electromechanics
collection OJS
language English
topic microgrid
frequency control
FOPID controller
Krill Herd
particle swarm optimization
621.3
мікромережа
регулювання частоти
FOPID-контролер
метод «зграя криля»
оптимізація методом рою частинок
621.3
spellingShingle microgrid
frequency control
FOPID controller
Krill Herd
particle swarm optimization
621.3
мікромережа
регулювання частоти
FOPID-контролер
метод «зграя криля»
оптимізація методом рою частинок
621.3
Regad, M.
Helaimi, M.
Taleb, R.
Gabbar, H.
Othman, A.
OPTIMAL FREQUENCY CONTROL IN MICROGRID SYSTEM USING FRACTIONAL ORDER PID CONTROLLER USING KRILL HERD ALGORITHM
topic_facet microgrid
frequency control
FOPID controller
Krill Herd
particle swarm optimization
621.3
мікромережа
регулювання частоти
FOPID-контролер
метод «зграя криля»
оптимізація методом рою частинок
621.3
format Article
author Regad, M.
Helaimi, M.
Taleb, R.
Gabbar, H.
Othman, A.
author_facet Regad, M.
Helaimi, M.
Taleb, R.
Gabbar, H.
Othman, A.
author_sort Regad, M.
title OPTIMAL FREQUENCY CONTROL IN MICROGRID SYSTEM USING FRACTIONAL ORDER PID CONTROLLER USING KRILL HERD ALGORITHM
title_short OPTIMAL FREQUENCY CONTROL IN MICROGRID SYSTEM USING FRACTIONAL ORDER PID CONTROLLER USING KRILL HERD ALGORITHM
title_full OPTIMAL FREQUENCY CONTROL IN MICROGRID SYSTEM USING FRACTIONAL ORDER PID CONTROLLER USING KRILL HERD ALGORITHM
title_fullStr OPTIMAL FREQUENCY CONTROL IN MICROGRID SYSTEM USING FRACTIONAL ORDER PID CONTROLLER USING KRILL HERD ALGORITHM
title_full_unstemmed OPTIMAL FREQUENCY CONTROL IN MICROGRID SYSTEM USING FRACTIONAL ORDER PID CONTROLLER USING KRILL HERD ALGORITHM
title_sort optimal frequency control in microgrid system using fractional order pid controller using krill herd algorithm
title_alt OPTIMAL FREQUENCY CONTROL IN MICROGRID SYSTEM USING FRACTIONAL ORDER PID CONTROLLER USING KRILL HERD ALGORITHM
description Abstract. This paper investigates the use of fractional order Proportional, Integral and Derivative (FOPID) controllers for the frequency and power regulation in a microgrid power system. The proposed microgrid system composes of renewable energy resources such as solar and wind generators, diesel engine generators as a secondary source to support the principle generators, and along with different energy storage devices like fuel cell, battery and flywheel. Due to the intermittent nature of integrated renewable energy like wind turbine and photovoltaic generators, which depend on the weather conditions and climate change this affects the microgrid stability by considered fluctuation in frequency and power deviations which can be improved using the selected controller. The fractional-order controller has five parameters in comparison with the classical PID controller, and that makes it more flexible and robust against the microgrid perturbation. The Fractional Order PID controller parameters are optimized using a new optimization technique called Krill Herd which selected as a suitable optimization method in comparison with other techniques like Particle Swarm Optimization. The results show better performance of this system using the fractional order PID controller-based Krill Herd algorithm by eliminates the fluctuations in frequency and power deviation in comparison with the classical PID controller. The obtained results are compared with the fractional order PID controller optimized using Particle Swarm Optimization. The proposed system is simulated under nominal conditions and using the disconnecting of storage devices like battery and Flywheel system in order to test the robustness of the proposed methods and the obtained results are compared.
publisher National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute" and State Institution “Institute of Technical Problems of Magnetism of the National Academy of Sciences of Ukraine”
publishDate 2020
url http://eie.khpi.edu.ua/article/view/2074-272X.2020.2.11
work_keys_str_mv AT regadm optimalfrequencycontrolinmicrogridsystemusingfractionalorderpidcontrollerusingkrillherdalgorithm
AT helaimim optimalfrequencycontrolinmicrogridsystemusingfractionalorderpidcontrollerusingkrillherdalgorithm
AT talebr optimalfrequencycontrolinmicrogridsystemusingfractionalorderpidcontrollerusingkrillherdalgorithm
AT gabbarh optimalfrequencycontrolinmicrogridsystemusingfractionalorderpidcontrollerusingkrillherdalgorithm
AT othmana optimalfrequencycontrolinmicrogridsystemusingfractionalorderpidcontrollerusingkrillherdalgorithm
first_indexed 2024-06-01T14:39:30Z
last_indexed 2024-06-01T14:39:30Z
_version_ 1800670041039962112
spelling eiekhpieduua-article-1965262020-04-21T20:42:19Z OPTIMAL FREQUENCY CONTROL IN MICROGRID SYSTEM USING FRACTIONAL ORDER PID CONTROLLER USING KRILL HERD ALGORITHM OPTIMAL FREQUENCY CONTROL IN MICROGRID SYSTEM USING FRACTIONAL ORDER PID CONTROLLER USING KRILL HERD ALGORITHM Regad, M. Helaimi, M. Taleb, R. Gabbar, H. Othman, A. microgrid frequency control FOPID controller Krill Herd particle swarm optimization 621.3 мікромережа регулювання частоти FOPID-контролер метод «зграя криля» оптимізація методом рою частинок 621.3 Abstract. This paper investigates the use of fractional order Proportional, Integral and Derivative (FOPID) controllers for the frequency and power regulation in a microgrid power system. The proposed microgrid system composes of renewable energy resources such as solar and wind generators, diesel engine generators as a secondary source to support the principle generators, and along with different energy storage devices like fuel cell, battery and flywheel. Due to the intermittent nature of integrated renewable energy like wind turbine and photovoltaic generators, which depend on the weather conditions and climate change this affects the microgrid stability by considered fluctuation in frequency and power deviations which can be improved using the selected controller. The fractional-order controller has five parameters in comparison with the classical PID controller, and that makes it more flexible and robust against the microgrid perturbation. The Fractional Order PID controller parameters are optimized using a new optimization technique called Krill Herd which selected as a suitable optimization method in comparison with other techniques like Particle Swarm Optimization. The results show better performance of this system using the fractional order PID controller-based Krill Herd algorithm by eliminates the fluctuations in frequency and power deviation in comparison with the classical PID controller. The obtained results are compared with the fractional order PID controller optimized using Particle Swarm Optimization. The proposed system is simulated under nominal conditions and using the disconnecting of storage devices like battery and Flywheel system in order to test the robustness of the proposed methods and the obtained results are compared. Анотація. У статті досліджено використання регуляторів пропорційного, інтегрального та похідного дробового порядку (FOPID) для регулювання частоти та потужності в електромережі. Запропонована мікромережева система складається з поновлюваних джерел енергії, таких як сонячні та вітрогенератори, дизельних генераторів як вторинного джерела для підтримки основних генераторів, а також з різних пристроїв для накопичування енергії, таких як паливна батарея, акумулятор і маховик. Через переривчасту природу інтегрованої відновлювальної енергії, наприклад, вітрогенераторів та фотоелектричних генераторів, які залежать від погодних умов та зміни клімату, це впливає на стабільність мікромережі, враховуючи коливання частоти та відхилення потужності, які можна поліпшити за допомогою вибраного контролера. Контролер дробового порядку має п’ять параметрів порівняно з класичним PID-контролером, що робить його більш гнучким та надійним щодо збурень мікромережі. Параметри PID-контролера дробового порядку оптимізовані за допомогою нової методики оптимізації під назвою «зграя криля», яка обрана як підходящий метод оптимізації порівняно з іншими методами, такими як оптимізація методом рою частинок. Результати показують кращі показники роботи цієї системи за допомогою алгоритму «зграя криля», заснованого на PID-контролері дробового порядку, виключаючи коливання частоти та відхилення потужності порівняно з класичним PID-контролером. Отримані результати порівнюються з PID-контролером дробового порядку, оптимізованим за допомогою оптимізації методом рою частинок. Запропонована система моделюється в номінальному режимі роботи та використовує відключення накопичувальних пристроїв, таких як акумулятор та маховик, щоб перевірити надійність запропонованих методів та порівняти отримані результати. National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute" and State Institution “Institute of Technical Problems of Magnetism of the National Academy of Sciences of Ukraine” 2020-04-20 Article Article application/pdf http://eie.khpi.edu.ua/article/view/2074-272X.2020.2.11 10.20998/2074-272X.2020.2.11 Electrical Engineering & Electromechanics; No. 2 (2020); 68-74 Электротехника и Электромеханика; № 2 (2020); 68-74 Електротехніка і Електромеханіка; № 2 (2020); 68-74 2309-3404 2074-272X en http://eie.khpi.edu.ua/article/view/2074-272X.2020.2.11/201119 Copyright (c) 2020 M. Regad, M. Helaimi, R. Taleb, H. Gabbar, A. Othman https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0

Схожі ресурси