دانشگاه سمنان مدل سازی در مهندسی 2008-4854 21 75 2023 12 22 Modeling by order reducing the load angle of a three-phase synchronous generator and designing an AOA-PID controller to control the load angle مدل سازی با کاهش مرتبه زاویه بار ژنراتور سنکرون سه فاز و طراحی کنترل کننده AOA-PID جهت کنترل زاویه بار 83 99 7813 10.22075/jme.2023.27635.2296 FA مرتضی عبدالحسینی دپارتمان مهندسی برق، دانشگاه فنی و حرفه ای، تهران، ایران روح اله عبداللهی دپارتمان مهندسی برق، دانشگاه فنی و حرفه ای، تهران، ایران Journal Article 2022 06 29 One of the important factors that are always discussed in the study of power systems is the issue of power system stability. In this paper, the load angle control of a three-phase synchronous steam power plant generator is presented by overcoming the load angle fluctuations in both transient and permanent system conditions and expanding the range of stable generator performance. First, the equations of the linear state space of the steam power plant around the operating point are extracted. Then, based on Hankel single values, the model is approximated to the 6th order and based on that, a proportional, derivative, and integral controller for the load angle is presented. Then, using the arithmetic optimization algorithm, the controller coefficients are adjusted with two approaches reducing the settling time and reducing the overshoot of the step response. The stability of the proposed controller output power was also used using the stability criteria Bode and Nyquist was examined. The simulation results show that the arithmetic optimization algorithm has a better performance in controlling the load angle of the three-phase synchronous generator than the fuzzy controller and genetic and harris hawks algorithms. For example, in comparison with the genetic algorithm, the output power has good stability, and the rise time, settling time and the amount of overshoot in the step response of the proposed algorithm is reduced by 82.97, 82, and 40.18%, respectively. از جمله عوامل مهمی که همواره در مطالعات سیستم قدرت مورد بحث‌وبررسی قرار می‌گیرد، مسئله پایداری سیستم قدرت است. در این مقاله کنترل زاویه بار یک ژنراتور سه‌فاز سنکرون نیروگاه بخار با غلبه بر نوسانات زاویه بار در هر دو شرایط گذرا و ماندگار سیستم و گسترش حیطه عملکرد پایدار ژنراتور ارائه شده است. ابتدا معادلات فضای حالت خطی نیروگاه بخار حول نقطه کار استخراج شده است. سپس براساس مقادیر منفرد هانکل، مدل به مرتبه 6 تقریب زده شده و بر مبنای آن کنترلر تناسبی، مشتقی و انتگرال گیر زاویه بار ارائه شده است. در ادامه با استفاده از الگوریتم بهینه سازی حسابی، ضرایب کنترلر با دو رویکرد کاهش زمان نشست و کاهش میزان فراجهش پاسخ پله تنظیم شده است. پایداری توان خروجی کنترل‌کننده پیشنهادی نیز با استفاده از معیارهای پایداری بود و نایکوئیست مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که الگوریتم بهینه سازی حسابی در کنترل زاویه بار ژنراتور سنکرون سه فاز نسبت به کنترلر فازی و الگوریتم های ژنتیک و شاهین هریس، از عملکرد مناسب تری برخوردار است. به عنوان نمونه، در مقایسه با الگوریتم ژنتیک توان خروجی دارای پایداری مناسب بوده و زمان خیز، زمان نشست و میزان فراجهش در پاسخ پله الگوریتم پیشنهادی به ترتیب 97/82، 82 و 18/40 درصد کاهش یافته است. https://modelling.semnan.ac.ir/article_7813_00b98d755dccfdb948151c69bb45fc0d.pdf