سامانه ‏های غیرخطی در مهندسی برق

سامانه ‏های غیرخطی در مهندسی برق

راهبرد کنترل مرتبه کسری TCSC هماهنگ با کنترل خودکار تولید برای تقویت تاب‌آوری فرکانس تحت تهدیدات امنیت سایبری چندگانه در یک سیستم قدرت سایبرفیزیکی رقابتی ترکیبی غیرخطی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 گروه مهندسی برق، دانشکده فنی و مهندسی خوی، دانشگاه صنعتی ارومیه
2 گروه مهندسی برق، دانشکده فنی و مهندسی خوی، دانشگاه صنعتی ارومیه،
چکیده
امروزه با گسترش تهدیدات امنیت سایبری، ضرورت کنترل مؤثر ادوات موجود در سیستم‌های قدرت با هدف توسعه راهبردهای کنترلی تاب‌آور بیش از پیش مطرح است. تاب‌آوری فرکانسی در سیستم‌های قدرت سایبرفیزیکی تحت حملات سایبری و تأخیرزا، کنترل خودکار تولید (AGC) را به چالش‌ می‌کشد. ذخیره‌ساز انرژی خازنی (CES) و خازن سری کنترل شده با تریستور (TCSC) از پرکاربردترین ادوات برای تقویت AGCبدون پیشینه‌ پژوهشی برای بهبود تاب‌آوری فرکانس هستند. این تحقیق یک مدل دینامیکی اختصاصی دقیق از TCSC مجهز به کنترل‌کننده‌های مرتبه کسری (FOCs) تاب‌آور را در قالب یک راهبرد طراحی هماهنگ با AGC برای سیستم قدرت سایبرفیزیکی رقابتی ترکیبی غیرخطی ارائه می‌دهد. طراحی همزمان یک مسأله‌ی بهینه‌سازی قلمداد می‌شود که در آن شاخص انتگرال زمان در مجذور خطا (ITSE) با الگوریتم‌های فراابتکاری حداقل‌سازی می‌گردد. شبیه‌سازی‌ها نشان می‌دهد در سیستم قدرت کنترل‌شده با TCSC-AGC پیشنهادی نوسانات فرکانس نواحی و توان با وجود تأخیر 5/3 ثانیه‌ای حداکثر طی 200 ثانیه میرا می‌شوند که در مقایسه با رویکرد پیشین CES-AGC با حداکثر تأخیر زمانی قابل تحمل 1/1 ثانیه‌ای، تاب‌آوری در برابر حملات تأخیرزا خیلی بیشتر است. همچنین، سیستم قدرت کنترل‌شده با راهبرد پیشنهادی، برخلاف رویکرد CES-AGC، مقابل حملات سایبری از نوع تزریق داده‌ کاذب (FDI) شامل حمله مبتنی بر مکان، شیب، برون‌زا و راهبردی کاملاً تاب‌آور است. بعلاوه، راهبرد پیشنهادی مقابل تهدیدات همزمان FDI و حملات تأخیرزا، حتی بدون بازتنظیم پارامترها، تاب‌آور است. تحلیل‌های حساسیت مؤید مقاوم بودن پاسخ‌های دینامیکی در برابر ٪25± تغییر در ضریب سنکرونیزاسیون یا ٪20± تغییر در بارگذاری نسبت به مقدار نامی هنگام استفاده از طرح پیشنهادی است.
کلیدواژه‌ها
موضوعات


مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 16 آبان 1405

  • تاریخ دریافت 04 شهریور 1405
  • تاریخ بازنگری 03 مهر 1405
  • تاریخ پذیرش 12 مهر 1405
  • تاریخ اولین انتشار 16 آبان 1405
  • تاریخ انتشار 16 آبان 1405