CONTROLADOR PID FRACIONÁRIO APLICADO AO PROBLEMA DE CARGA E FREQUÊNCIA EM USINAS HIDRELÉTRICAS

Abstract

Nesse artigo, está sendo aplicado um controlador proporcional, integral e derivativo (PID) de ordem fracionária para o problema de carga e frequência de um sistema elétrico de potência. Este controlador possui cinco parâmetros que devem ser sintonizados; assim, ele proporciona mais dois graus de liberdade em relação ao controlador PID convencional. Para a sintonia deste controlador, o algoritmo de evolução diferencial é utilizado. Este algoritmo é uma metaheurística baseada na teoria da evolução natural, sendo uma técnica de busca, relativamente simples tendo como operações básicas: a seleção, a reprodução, o cruzamento e a mutação. Para análise do controlador proposto, o modelo matemático de uma usina hidrelétrica baseado em informações construtivas de uma planta pertencente ao Sistema Interligado Nacional será utilizado neste trabalho. Compara-se este controlador PID fracionário com o controlador PID convencional que está em uso na usina hidrelétrica sob estudo e também faz-se a comparação do controlador PID fracionário com um controlador PID convencional sintonizado pelo algoritmo de evolução diferencial. Resultados de simulação validam a estratégia apresentada frente aos controladores PID convencionais.