tóm tắt Ứng dụng giải thuật di truyền để chỉnh định tối ưu tham số PID cho bộ tự động điều chỉnh điện áp máy phát đồng b

1 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO Công trình ñược hoàn thành ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Header Page of 126 Người hướng dẫn khoa học: TS Nguyễn Bê BÙI THANH TÂN ỨNG DỤNG GIẢI THUẬT DI TRUYỀN Phản biện 1: PGS.TS NGUYỄN HỒNG ANH ĐỂ CHỈNH ĐỊNH TỐI ƯU THAM SỐ PID CHO BỘ TỰ ĐỘNG ĐIỀU CHỈNH ĐIỆN ÁP MÁY PHÁT ĐỒNG BỘ Phản biện 2: TS TRẦN ĐÌNH KHÔI QUỐC Chuyên nghành: Tự Động Hóa Mã số: 60.52.60 Luận văn ñược bảo vệ trước Hội ñồng chấm luận văn thạc sĩ kỹ thuật họp Đại học Đà Nẵng vào ngày tháng năm 2012 TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Có thể tìm hiểu luận văn tại: - Trung tâm Thông tin - Học liệu, Đại học Đà Nẵng; - Trung tâm Học liệu, Đại học Đà Nẵng Đà Nẵng - Năm 2012 Footer Page of 126 Header Page of 126 MỞ ĐẦU ñồng bộ, ñi sau vào nghiên cứu tác giả ñã mở rộng ñề tài Tính cấp thiết ñề tài lên dùng ñiều khiển PID ñể ñiều chỉnh tự ñộng ñiện áp theo Trong thời gian qua với việc phát triển kinh tế, xã ñường ñặc tuyến công suất máy phát phù hợp với yêu cầu ñiện áp hệ hội nên vấn ñề ñiện ngày trở nên cần thiết hết thống yêu cầu công suất vô công, dựa vào tín hiệu phản hồi Vì mà nhà nước, phủ ñã xây dựng nhiều công trình thủy âm áp Còn ñiều khiển PI sử dụng cho phương pháp ñiều chỉnh ñiện nhà máy ñiện sử dụng nhiều loại nguồn nhiên liệu khác tay dòng kích từ (FCR) ñể ñiều chỉnh ñiện áp, dựa vào tín hiệu Giải pháp NMTĐ vừa nhỏ ñã góp phần ñáng kể việc phản hồi dòng Phương pháp FCR dùng chế ñộ vận hành ñáp ứng nhu cầu ñiện nước ta năm qua ñặc biệt: thử nghiệm tổ máy, hỏng AVR, ñiều chỉnh lấy thông số Hệ thống kích từ hệ thống quan trọng phức tạp nhà máy thủy ñiện, mà có công ty hay tổ chức Việt Nam thực việc thiết kế, lắp ñặt thử nghiệm trình thử tổng hợp lấy ñặc tính ngắn mạch máy phát Như vậy, thiết kế ñiều khiển PID phức tạp nhiều so với ñi thiết kế PI cho AVR, nên sau nghiên cứu kỹ Công ty Cổ phần thủy ñiện A Vương ñã tiến hành chế tạo tài liệu, tác giả ñịnh ñi thiết kế ñiều khiển PID cho AVR, thành công hệ thống Điều khiển - Điều tốc thiết bị khác ñã ñiều khiển PI thực cho FCR Tuy nhiên, dung lượng ñược lắp ñặt thử nghiệm thành công Nhà máy thủy ñiện luận văn không cho phép nên tác giả thực PID cho AVR nhỏ Hệ thống kích từ ñang ñược triển khai thiết kế kết tính toán riêng PI cho FCR ñể ñưa vào chương trình PLC hợp kiến thức thực tế với việc ứng dụng tiến khoa học mô hình thực tế - kỹ thuật, ñồng thời ứng dụng thuật toán ñiều khiển ñại Vì thế, mục ñích nghiên cứu ñề tài xây dựng cấu trúc Việc áp dụng lý thuyết ñiều khiển kinh ñiển ñại vào AVR máy phát ñiện ñồng vừa nhỏ NMTĐ dựa thực tế gặp khó khăn giải thuật phần mềm lẫn ñáp ứng phần PID ñược chỉnh ñịnh phương pháp GA nhằm nâng cao chất cứng thiết bị Bằng cách sử dụng PLC S7-1200 thực tất lượng ñiện ổn ñịnh hệ thống ñiện Đồng thời ứng chức ñiều chỉnh cho AVR, hy vọng ñề tài ñem ñến dụng thông số tối ưu tìm ñược vào mô hình thực tế cách nhìn vấn ñề áp dụng lý thuyết ñiều khiển vào thực tế Đối tượng phạm vi nghiên cứu Mục ñích nghiên cứu Khi bắt ñầu nghiên cứu ñề tài, tác giả ñã chọn ñiều khiển PI ñể thực toàn trình ñiều chỉnh ñiện áp máy phát Footer Page of 126 Sử dụng PLC S7-1200 SIMATIC HMI BASIC (màn hình S7-1200) ñể lập trình cho AVR Header Page of 126 Sử dụng giải thuật di truyền GA ñể chỉnh ñịnh tham số Kp, Chương - TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG KÍCH TỪ VÀ AVR MÁY PHÁT ĐỒNG BỘ Ki, Kd nhằm nâng cao chất lượng ñáp ứng ổn ñịnh cho AVR Thiết kế AVR với chức cần thiết cho máy phát 1.1 Giới thiệu chung ñồng thủy ñiện vừa nhỏ, có thử nghiệm mô hình thực tế 1.1.1 Nhiệm vụ hệ thống kích từ Phương pháp nghiên cứu 1.1.2 Tính chủ yếu hệ thống kích từ Nghiên cứu lý thuyết kết hợp mô kiểm chứng 1.1.3 Thành phần hệ thống kích từ Xây dựng thử nghiệm mô hình 1.1.4 Điều chỉnh ñiện áp máy phát ñiện 1.1.5 Điều khiển công suất vô công máy phát ñiện Nghiên cứu, chế tạo AVR máy phát ñồng thủy ñiện 1.1.6 Bù ñiện áp suy giảm ñường dây máy biến áp vừa nhỏ dựa thuật toán ñiều khiển ñại ñể tối ưu tham 1.1.7 Tính AVR Ý nghĩa khoa học thực tiễn ñề tài số PID ñảm bảo ñáp ứng ñiện áp ổn ñịnh giá trị mong muốn Từ kết ñó thiết kế chế tạo hệ thống kích từ 1.2 Hệ thống kích từ tĩnh 1.3 Các giới hạn bảo vệ cho máy phát ñồng thủy ñiện vừa nhỏ 1.3.1 Cấu trúc luận văn Ngoài phần mở ñầu kết luận, luận văn ñược chia Giới hạn khả phát công suất phản kháng 1.3.1.1 Đường cong khả phát công suất kháng 1.3.1.2 Đường cong ñiện áp V tổng hợp thành chương: 1.3.2 Bộ giới hạn thiếu kích thích Chương 1: Tổng quan hệ thống kích từ AVR máy phát ñồng 1.3.3 Bộ giới hạn kích thích Chương 2: Ngôn ngữ lập trình thuật toán ñiều khiển PID S7- 1.3.4 Bộ giới hạn V/Hz bảo vệ 1.3.5 Vùng làm việc máy phát 1200 Chương 3: Thuật giải di truyền Chương 4: Tổng hợp mô hình hóa phần tử hệ AVR – Máy phát Chương 5: Tối ưu ñiều khiển PID Chương 6: Xây dựng chương trình AVR S7-1200 Footer Page of 126 1.4 Kết luận Luận văn ñã trình bày cách chi tiết sở lý thuyết hệ thống kích từ AVR, tổng quan hệ thống kích từ tĩnh thông dụng khái quát giới hạn bảo vệ 7 Chương - NGÔN NGỮ LẬP TRÌNH VÀ THUẬT TOÁN ĐIỀU việc lập trình PLC hình HMI Tất tạo giải KHIỂN PID TRONG S7-1200 pháp tích hợp, thống cho thị trường tự ñộng hóa cỡ nhỏ (Micro Header Page of 126 2.1 Giới thiệu chung 2.2 Cấu trúc phần cứng 2.3 2.4 2.2.1 Module CPU 2.2.2 Board tín hiệu S7-1200 2.2.3 Module mở rộng tín hiệu vào/ra 2.2.4 Module truyền thông Kiểu liệu phân chia nhớ 2.3.1 Kiểu liệu 2.3.2 Phân chia nhớ Chương - GIẢI THUẬT DI TRUYỀN 3.1 Giới thiệu chung 3.2 Mã hoá nhiễm sắc thể 3.3 Khởi tạo quần thể 3.4 Hàm thích nghi (Fitness function) 3.5 Các phép toán thuật giải di truyền Cấu trúc chương trình 2.4.1 Lập trình tuyến tính 2.4.2 Lập trình có cấu trúc 2.5 Các lệnh phép toán ñược sử dụng luận văn 2.6 Module mềm PID 2.7 Automation) 2.6.1 Những module mềm có S7-1200 2.6.2 Giới thiệu chung PID_Compact 2.6.3 Tham biến hình thức Kết luận Chương mô tả thiết bị PLC S7-1200, ñây dòng sản phẩm siemens, với tính ña dạng, giao diện thiết kế ñẹp kết cấu chương trình dễ kiểm tra Đặc biệt dòng sản phẩm có giá thành thấp ñược tích hợp sẵn cổng truyền thông Profinet (Ethernet), sử dụng chung phần mềm Simatic Step Basic cho Footer Page of 126 3.5.1 Phép tái sinh (Reproduction) 3.5.2 Phép lai ghép (Crossover) 3.5.3 Phép ñột biến (Mutation) 3.6 Phương pháp chọn lọc 3.7 Nguyên lý xác ñịnh tính thích nghi 3.7.1 Độ thích nghi tiêu chuẩn 3.7.2 Độ thích nghi xếp hạng (rank method) 3.8 Các tính chất quan trọng thuật giải gen di truyền 3.9 Cấu trúc tổng quát thuật giải gen di truyền 3.10 Điều kiện kết thúc lặp thuật giải gen di truyền 3.11 Kết luận Thuật giải di truyền cung cấp phương pháp học ñược thúc ñẩy tương tự với tiến hóa sinh học, thay tìm kiếm giả thuyết từ tổng quát ñến cụ thể từ ñơn giản ñến phức tạp Thuật giải di truyền ñã ñược ứng dụng cách thành công cho công trình nghiên cứu khoa học khác như: ñã ñược dùng Header Page of 126 ñể học tập luật ñiều khiển robot, tối ưu hóa thông số ñiều 10 4.2 Tổng hợp mô hình hóa khiển nhiều ứng dụng tìm kiếm khác ngành y học Chương - TỔNG HỢP VÀ MÔ HÌNH HÓA CÁC PHẦN TỬ TRONG HỆ AVR - MÁY PHÁT 4.1 Giới thiệu chung Hình 4.3: Sơ ñồ khối AVR với ñiều khiển PID Hàm truyền khuếch ñại có dạng: VR ( s ) KA = , với KA = 10 ÷ 400, τA = 0,02 ÷ 0,1 sec (4.1) Ve ( s ) + τ A s Hàm truyền kích từ ñại có dạng: VF ( s) KE = , với KE = ÷ 400, τE = 0,5 ÷ sec VR ( s) + τ E s (4.2) Hàm truyền máy phát ñiện ñồng có dạng: Hình 4.1: Sơ ñồ cấu trúc hệ thống kích từ tĩnh Vt ( s ) KG = , với KG = 0,7 ÷ 1; τG = ÷ sec VF ( s) + τ G s (4.3) Hàm truyền khâu ño lường có dạng: VS ( s ) KR , với KR = 1, τE = 0,001 ÷ 0,06 sec = Vt ( s ) + τ R s (4.4) Hàm truyền PID có dạng: Gc ( s ) = k p + k d s + Hình 4.2: Mô hình toán máy phát ñồng hệ thống kích từ Footer Page of 126 ki s (4.5) 11 Header Page of 126 12 Luận văn trọng ñến việc thiết kế AVR cho máy 27 phát thủy ñiện vừa nhỏ, xin ñược thực hệ AVR với máy phát có thông số hàm truyền bảng sau: Output voltage x 10 Amplitude Bảng 4.1: Bảng thông số máy phát 35 MVA -1 -2 -3 -4 Bảng 4.2: Bảng hàm truyền máy phát 35 MVA 20 40 60 80 100 120 140 Time (sec) Hình 4.6: Đáp ứng bước ñiện áp AVR ñiều khiển PID 4.3 Kết luận Trong nội dung chương này, tác giả ñã ñi sâu vào nghiên cứu, phân tích mô hình hóa máy phát ñiện ñồng bộ, khâu AVR, khâu kích từ, khâu chỉnh lưu (khuyếch ñại), khâu ño lường ñiện áp dòng ñiện Tổng hợp hệ thống, thiết kế ñiều khiển Chương - TỐI ƯU BỘ ĐIỀU KHIỂN PID Kp + Ki + Kd s s 40 + 0.05s 1 + 0.5s 1 + 1s 1 + 0.01s Hình 4.5: Sơ ñồ khối AVR với ñiều khiển PID 5.1 Sử dụng phương pháp Ziegler-Nichols 5.1.1 Giới thiệu chung 5.1.2 Thiết kế thông số PID Sử dụng phương pháp lập bảng Routh quỹ ñạo nghiệm số ta ñều tìm ñược thông số sau: Kth = 0,707 Tth = 2Π/6.938 = 0.905 Áp dụng phương pháp Ziegler-Nichols (ZN-2) ta có ñược: Footer Page of 126 13 14 - Kp = 0.424; Ki = 0.937; Kd = 0.048 Vẽ ñáp ứng ra: Trong ñó K ij (g ) giá trị thực, với i є {1,2, , L Header Page of 126 quần thể thứ g 1.4 1.2 Bước 2: Cho số hệ thứ (g =1) tạo ngẫu nhiên { Amplitude quần thể ban ñầu với L cá thể pop(1) = K (1), K (1), , K L (1) 0.8 } biểu thức K ij (1) = K + ( K max − K ).rand () , với i є j j j 0.6 {1,2, , L } j є {1,2,3 } 0.4 [ 0.2 0.5 1.5 2.5 3.5 4.5 hợp với hàm tạo ngẫu nhiên rand() cho ta dãy số cách ngẫu Hình 5.5: Đáp ứng bước ñiện áp AVR có ñiều khiển PID ñược chỉnh ñịnh theo phương pháp Ziegler-Nichols Sử dụng thuật giải di truyền (GA) 5.2.1 Giới thiệu chung 5.2.2 Mô tả tinh thần chương trình RGA nhiên nằm dãy [0,1] cộng với K j Bước 3: Tính toán giá trị thích nghi cá thể hệ thứ g công thức sau: f i = fit ( K i ( g )) , với i є {1,2, , L Bước 4: Tính hệ số q cá thể với giá trị thích nghi cao cá thể giá trị ñược thể với mã giá trị thực Nếu ta có L thể hệ, ta có trình thực GA: công thức q = arg max f i , với i є {1,2, , L Bước 1: Cài ñặt cho chương trình RGA số cá thể L, số hệ N, xác xuất lai ghép Pc, xác xuất ñột biến Pm Cá thể thứ i L cá thể quần thể thứ g ñược biểu diễn sau: } Trong ñó fit() hàm mục tiêu hay hàm ñánh giá Các tham số ñiều khiển Kp, Kd, Ki ñược miêu tả K i ( g ) = ( K 1i ( g ), K 2i ( g ), K 3i ( g )) ] , K max kết Trong ñó dãy tìm kiếm thông số K ij K j j Time (sec) 5.2 є {1,2,3 } , g є {1,2, , N } nghĩa thông số thứ j cá thể thứ I Output voltage 1.6 }, j tốt f best } tìm giá trị cuối K best công f best = f q = max f i K best = K q (5.8) Trong ñó f best giá trị có ñộ thích nghi cao hệ K best cá thể tốt hệ Footer Page of 126 thức 15 Header Page of 126 16 Bước 5: Nếu g > N nhảy ñến bước thứ 11, ngược lại chuyển xuống bước Bước 6: Thực trình sinh sản công thức Trong ñó ni số lần sinh sản thể thứ i, L số cá thể quần thể, Pi xác xuất chọn cá thể thứ i ñược thể công thức sau: fi , i = 1,2, , L L ∑f ñược phát khoảng [0,1] Bước 9: Tạo ma trận thông số K ij dãy tìm kiếm ni = L.Pi , i = 1,2, , L Pi = Trong ñó s j dãy tìm kiếm K j , σ số ngẫu nhiên (5.9) i i =1 công thức  K max , K ij ( g ) > K max j j  ≤ K ij ( g ) ≤ K max K ij ( g ) =  K ij ( g ) , K j j  min i  K j , K j ( g ) < K j với i є {1,2, , L (5.12) } j є {1,2,3 } Bước 10: Cho g = g+1 nhảy lên bước i Trong ño f hàm ñộ thích nghi cá thể thứ i m Bước 11: Nếu ñiều kiện dừng ñược thỏa mãn thuật toán n Bước 7: Chọn hai cá thể K (g ) K (g ) từ quần thể ñang xét (m, n є {1,2, , L } làm hai cá thể cha, mẹ lai ghép với hai cá thể sinh sản theo xác xuất Pc, thực theo công thức: { K mj ( g ) = K mj ( g ) +σ ( K mj ( g ) − K nj ( g )) K nj ( g ) = K nj ( g ) +σ ( K nj ( g ) − K mj ( g )) , với j = 1, 2, (5.10) Trong ñó σ số ngẫu nhiên ñược phát khoảng [0,1] Bước 8: Tạo cá thể trình ñột biến với xác Footer Page of 126 5.2.3 best Khởi tạo quần thể nhiễm sắc thể %Initialising the genetic algorithm populationSize=90; variableBounds=[-20 20;-20 20;-20 20]; evalFN='PID_objfun_MSE'; %Change this to relevant object function evalOps=[]; options=[1e-6 1]; initPop=initializega(populationSize,variableBounds,evalFN,evalOps, options); 5.2.4 Cài ñặt thông số GA %Setting the parameters for the genetic algorithm xuất ñột biến Pm cho cá thể theo công thức sau: K ij ( g ) = K ij ( g ) + (σ − 0.5).s j , j = 1,2,3 kết thúc ñưa giá trị K best với hàm ñộ thích nghi tốt f (5.11) bounds=[-20 20;-20 20;-20 20]; evalFN='PID_objfun_MSE'; %change this to relevant object function Header Page of 126 17 18 evalOps=[]; startPop=initPop; opts=[1e-6 0]; termFN='maxGenTerm'; termOps=70; selectFN='normGeomSelect'; selectOps=0.08; xOverFNs='arithXover'; xOverOps=4; mutFNs='unifMutation'; mutOps=8; 5.2.5 Biểu diễn giải thuật di truyền Step Response 1.6 1.4 pid_sys=tf(pid_num,pid_den); %overall PID controller 5.2.7 Kết thực GA cho PID GA Controlled Sys Amplitude %Iterating the genetic algorithm [x,endPop,bPop,traceInfo]=ga(bounds,evalFN,evalOps,startPop,opts, termFN,termOps,selectFN,selectOps,xOverFNs,xOverOps,mutFNs, mutOps); 5.2.6 Hàm ñối tượng GA function [x_pop, fx_val]=PID_objfun_MSE(x_pop,options) global sys_controlled global time global sysrl %Splitting the chromosones into separate strings Kp=x_pop(2); Ki=x_pop(3); Kd=x_pop(1); %creating the PID controller from current values pid_den=[1 0]; pid_num=[Kd Kp Ki]; ZN Controlled Sys 1.2 0.8 0.6 - Độ ñiều chỉnh 18 % 0.4 - Thời gian tăng 0,089 sec 0.2 - Thời gian xác lập 0,37 sec 0 0.5 1.5 2.5 3.5 4.5 Time (sec) Hình 5.10: So sánh ZN-2 với GA 90 cá thể quần thể Bảng 5.3: Tổng hợp thông số ñiều khiển Stt Số cá thể quần thể Kd Kp Ki Ziegler-Nichols 0,048 0,424 0,937 20 0,4577 0,5834 0,8304 40 0,3715 0,6581 2,6581 60 0,3148 0,5668 0,4638 80 0,318 0,5463 0,9547 90 0,2447 0,4604 0,3843 100 0,3122 0,4876 0,6103 5.3 Kết luận Thực GA với nguyên tắc tạo quần thể ban ñầu 20, 40, GA có chất lượng hệ thống tốt nhiều so với phương pháp 60, 80, 90 100, ta chọn ñược tham số PID ứng với 90 cá thể kinh ñiển, ñều chứng tỏ thuật toán cách xây dựng chương quần thể, so sánh với ZN-2 ta có: trình ñúng ñắn xác Sai lệch tĩnh, ñộ ñiều chỉnh, thời Footer Page of 126 Header Page 10 of 126 19 20 gian ñộ, số lần dao ñộng hệ truyền ñộng ñều tốt, ñộ ñiều chỉnh thời gian ñộ nhỏ, tất ñều ñạt tiêu chuẩn thiết kế hệ thống kích từ IEEE 421.5 - 1992 Chương thể tinh thần luận văn tốt, với so sánh phương pháp tìm PID kinh ñiển, GA ñã cho kết khả quan mở phương pháp tìm kiếm thông minh ngành tự ñộng hóa Từ thông số tìm ñược tác giả mạnh dạn triển khai vào mô hình thực tế cách hợp lý vững vàng Chương - XÂY DỰNG CHƯƠNG TRÌNH TRONG S7-1200 6.1 Mô tả AVR cần thiết kế 6.2 Lập bảng tín hiệu vào/ra AVR 6.3 Sơ ñồ khối logic Hình 6.2: Sơ ñồ logic dừng kích từ kiểm tra ñộ hoàn hảo Hình 6.1: Sơ ñồ khối AVR - Máy phát Hình 6.3: Sơ ñồ logic khởi ñộng kích từ Footer Page 10 of 126 21 Header Page 11 of 126 6.4 Xây dựng chương trình 6.5 Quá trình thử nghiệm ñưa vào sử dụng 22 Tổng quát mô hình Card tạo xung thực theo phương pháp thẳng ñứng tuyến tính Dạng sóng ñầu cấp vào cuộn dây kích từ máy phát Chỉnh lưu cầu pha bán ñiều khiển Hình 6.11: Mô ñáp ứng PID phòng thí nghiệm Hình 6.13: Các thiết bị ñược sử dụng mô hình Nhận xét: Khi có lệnh khởi ñộng, giá trị ñặt ñược gán 90%, ñó sai lệch e ≠ u ñược tăng liên tục nhờ phản hồi dương ñến giới hạn bảo hòa Ta thực tăng giá trị phản hồi (giả ñiện áp ñầu cực) ñến giá trị ñặt ñể e = 0, lúc u giữ nguyên Tiếp tục tăng giá trị phản hồi lớn giá trị ñặt, lúc e < u bắt ñầu giảm, giảm giá trị phản hồi ñể e > u tăng lên lại Hình 6.12: Thử nghiệm mô hình phòng thí nghiệm Điện – Điện tử A Vương Footer Page 11 of 126 Header Page 12 of 126 23 24 6.6 Kết luận Kết mô PID phòng thí nghiệm phù hợp với nghiên cứu lý thuyết, chưa có tín hiệu phản hồi thật ñưa ñến ñầu vào PID tác giả ñã sử dụng thiết bị thí nghiệm ñể mô tín hiệu ñiện áp ñầu cực máy phát với ñường tăng, giảm hợp lý, hình dạng sóng DC cấp vào rotor chuẩn Giao diện luận văn KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Giao diện ñiều khiển Sau thời gian nghiên cứu làm việc nghiêm túc, ñược giúp ñỡ nhiệt tình TS Nguyễn Bê thầy giáo khoa với hỗ trợ từ ñồng nghiệp Công ty, ñến luận văn ñã hoàn thành ñúng thời gian Tác giả ñã giải hoàn chỉnh nội dung luận văn: - Đề cập ñến vấn ñề tổng quan cấu trúc Giao diện cài ñặt thông số làm việc Giao diện NMTĐ, phương pháp ñiều chỉnh kích từ Trình bày nguyên lý phân tích ñặc ñiểm làm việc ñiều chỉnh ñiện áp máy phát - Đi sâu vào nghiên cứu, phân tích mô hình hóa máy phát ñiện ñồng bộ, AVR, khâu kích từ, khâu chỉnh lưu, khâu ño lường ñiện áp dòng ñiện Tổng hợp hệ thống, thiết kế ñiều khiển - Thể cách khái quát sát với nội dung ñề tài khái niệm thuật giải di truyền PLC S7 1200, giúp cho người ñọc có thông tin xác tiếp tục tìm hiểu sau ñề tài Giao diện trending dạng sóng Giao diện cài ñặt thông số hiển thị Hình 6.14: Tổng hợp giao diện người máy - Tác giả ñánh giá cao thủ thuật tìm kiếm GA, ñã tạo ñược thông số xác lập tốt, ñáp ứng ñược yêu cầu ñộ ổn ñịnh ñiện áp, thời gian thực chương trình ñể hội tụ chưa ñầy 30 sec Footer Page 12 of 126 Header Page 13 of 126 25 26 - Để có nhìn rõ lực GA, tác giả ñã lồng Vì ñiều kiện sản xuất, Nhà máy thủy ñiện Đại Đồng có công vào việc tìm kiếm ñiều khiển PID phương pháp ñiều chỉnh suất 500kW ñang trình Đại tu, chưa ñưa vào kịp thời theo Ziegler-Nichols, ñây phương pháp thông dụng gian này, nên luận văn dừng lại mức ñộ thành công mặt áp ñược dùng phổ biến chỉnh ñịnh PID ngành tự ñộng hóa Từ dụng thông số ñiều khiển PID vào thực tế PLC S7-1200 ñó, so sánh với GA thực tế ñã có ñược kết bất ngờ, dùng thiết bị mô tín hiệu thay ñổi trị số ñặt cho ñiện áp ñầu GA ñã tìm ñược tham số PID tốt nhiều cực máy phát ñồng bộ, thực trình khởi ñộng tự ñộng - Nhưng nội dung chủ yếu luận văn việc phải dừng mô tác ñộng giới hạn bảo vệ, mô làm ñể ứng dụng lý thuyết vào thực tiễn, tức sử dụng hình thử nghiệm dừng lại ñầu cầu chỉnh lưu tải thay thông số vừa tìm ñược ñể ñưa vào chương trình ñiều khiển ñiện áp cho cuộn dây rotor máy phát Việc ñưa hệ AVR vào làm việc ñược viết PLC S7-1200 Sau ñó mô ñáp ứng ñiện áp thực tế hệ thống khối máy phát thực vấn ñề mà tác giả có giao ñộng trình khởi ñộng dừng kích từ dự ñịnh tiếp tục thực thời gian tới Đồng thời tính - Cuối cùng, phòng thí nghiệm Điện – Điện tử A Vương, toán, thiết kế bổ sung ổn dòng PI vào hệ thống kích từ nhằm tăng tác giả ñã thử nghiệm mô hình thực tế kết ñáp ứng cường tính ñộng trình thử nghiệm lấy thông số máy phát tốt ñúng lộ trình nghiên cứu ñã ñề Thành công phòng ñiện vận hành tay hệ thống kích từ PID có vấn thí nghiệm sở vững ñưa vào thử nghiệm Nhà ñề thiết kế thêm AVR dự phòng nhằm nâng cao tính ổn ñịnh máy thủy ñiện Đại Đồng (500kW) nhà máy thủy ñiện cho hệ thống vừa nhỏ, từ ñó tiến hành chế tạo hệ thống kích từ có tính thương mại cao Khi thiết kế thành công AVR, tác giả tiến hành tính toán chọn thông số cho hệ thống kích từ (máy biến áp kích từ, khối Với kết ñạt ñược vậy, cho phép khẳng ñịnh rằng: dập từ, máy cắt kích từ, cầu chỉnh lưu, ), tổng hợp hệ thống từ thông luận văn ñã ñạt ñược kết khả quan ñể ñi ñến chế số hệ Máy phát - kích từ ñể lập hàm truyền, chế tạo card ño tạo thành công hệ thống kích từ cho máy phát ñồng vừa nhỏ lường ñiện áp, dòng ñiện, công suất vô công, công suất hữu công, Việc phân tích mô hình vẽ ñáp ứng hệ thống ñã ñược khẳng ñịnh cosφ, chế tạo card tạo xung mở thyristor theo nguyên lý thẳng ñứng lần kết hoàn toàn ñáp ứng ñược yêu cầu arcos hệ thống thực Footer Page 13 of 126  ... mutFNs='unifMutation'; mutOps=8; 5.2.5 Biểu di n giải thuật di truyền Step Response 1.6 1.4 pid_ sys=tf (pid_ num ,pid_ den); %overall PID controller 5.2.7 Kết thực GA cho PID GA Controlled Sys Amplitude... truyền b ng sau: Output voltage x 10 Amplitude B ng 4.1: B ng thông số máy phát 35 MVA -1 -2 -3 -4 B ng 4.2: B ng hàm truyền máy phát 35 MVA 20 40 60 80 100 120 140 Time (sec) Hình 4.6: Đáp ứng b ớc... I Output voltage 1.6 }, j tốt f best } tìm giá trị cuối K best công f best = f q = max f i K best = K q (5.8) Trong ñó f best giá trị có ñộ thích nghi cao hệ K best cá thể tốt hệ Footer Page of