I n d on e s i an   Jo u r n al   o El e c t r i c al   En gi n e e r i n g   an d   C o m p u te r   S c i e n c e   V o l .   19 ,   N o .   1 J ul y   20 20 ,   pp .   10 8 ~ 11 8   IS S N :   2502 - 4752 ,   D O I :   10. 1 1591 / i j e e c s . v 1 9 .i 1 . pp 10 8 - 11 8             108       Jou r n al   h o m e pa ge ht t p: / / i j e e c s . i a e s c or e . c om   E n h a n c i n g   l o a d   f r e q u e n c y   c o n t r o l   o f   m u l t i - a r e a   m u l t i - so u r c e p o w e r   sy st e m   w i t h   r e n e w a b l e   u n i t a n d   i n c l u d i n g   n o n l i n e a r i t i e s       M o h am e d   A b d u l   R ao u S h afe i 1 ,   A h m e d   N ab i l   A b d   A l z ah e r 2 ,   D o aa   K h a l i l   I b r ah i m 3     1 , 3 E l e c t r i c a l   P o w e r   E ng i ne e r i ng   D e p a r t m e n t ,   F a c ul t y   of   E ng i ne e r i ng ,   C a i r o   U ni v e r s i t y ,   E gy pt     2 C a i r o   E l e c t r i c i t y   P r o duc t i o C o m pa ny ,   E gy p t       A r ti c l e   I n fo     A B S TR A C T   Ar t i c l e   h i s t or y :   R e c e i v e O c t   8 ,   2019   R e v i s e D e c   22 ,   20 1 9   A c c e pt e J a n   14 ,   202 0       T he   f o r e m o s t   a i m s   o f   t he   L o a F r e qu e nc y   C o nt r o l   ( L F C )   i s   t o   m a i n t a i n     t he   f r e que nc y   a t   no m i na l   v a l u e   a nd  m i ni m i z e   t h e   uns c he du l e t i e   l i ne   po w e r   f l o w   be t w e e d i f f e r e n t   c o nt r o l   a r e a s .   T h e   pe ne t r a t i o o f   r e ne w a b l e   e n e r gy   s o ur c e s   i n t o   t he   g r i i s   a   r e c e n t   c ha l l e ng e   t o   t h e   po w e r   s y s t e m   o pe r a t o r s   due   t o   t he i r   d i f f e r e n t   m o de l l i ng   r a t h e r   t ha c o nv e nt i o na l   un i t s .   I t hi s   p a pe r ,   e nha nc i ng   l o a f r e qu e nc y   c o nt r o l   o f   m ul t i - a r e a   m u l t i - s o ur c e s   po w e r   s y s t e m   w i t h   no nl i ne a r i t i e s   i nc l ud i ng   r e ne w a bl e   u ni t s   i s   p r o po s e u s i n g   a   ne w   a ppl i c a t i o o f   pr o po r t i o na l i nt e g r a l de r i v a t i v e   c o nt r o l l e r   w i t h   pr o po r t i o na l   c o nt r o l l e r   i t he   i nne r   f e e dba c l o o p,   w hi c i s   c a l l e a s   P I D - P   c o nt r o l l e r .     T o   i nv e s t i g a t e   t he   pe r f o r m a nc e   o f   t he   pr o po s e c o nt r o l l e r ,   a   t h e r m a l   w i t r e he a t e r ,   hy dr o ,   w i nd   a nd   di e s e l   po w e r   g e ne r a t i o un i t s   w i t h   phy s i c a l   c o ns t r a i nt s   s uc a s   g o v e r no r   de a d   ba nd ,   g e ne r a t i o r a t e   c o ns t r a i n t ,   t i m e   d e l a y   a nd  bo i l e r   dy na m i c s   a r e   c o ns i de r e d .   T he   p r o po s e c o nt r o l l e r   p a r a m e t e r s   a r e   o pt i m i z e us i ng   di f f e r e n t   he u r i s t i c   o pt i m i z a t i o t e c hni que s   s uc h:   L i ne a r i z e B i o g e og r a phy - B a s e O pt i m i z a t i o t e c hni que ,   B i o g e o g r a phy - B a s e O pt i m i z a t i o t e c hni que   a nd  G e n e t i c   A l go r i t hm .   T he   a bi l i t y   o f   t he   s y s t e m   t ha nd l e   t h e   l a r g e   v a r i a t i o i l o a c o ndi t i o ns ,   t i m e   de l a y ,   pa r t i c i pa t i o f a c t o r s ,   a nd  s y s t e m   p a r a m e t e r s   h a s   be e n   v e r i f i e d   c o m pr e he n s i v e l y .       Ke y w or d s :   A r e a   c o n t r o l   e rr o (A C E )   G e n e ra t i o r a t e   c o n s t r a i n t   (G R C)   G ov e r n o d e a d   b a n (G D B )   Int e g r a l   t i m e   m u l t i pl i e a b s o l ut e   e rr o r   (IT A E )   L o a f r e que n c y   c o n t r o l   (L F C)   P ID - P   c o n t r o l l e r   C opy r i gh t   ©   20 20   I n s t i t ut e   o f   A dv anc e E ng i ne e r i ng   and   S c i e nc e .     A l l   r i gh t s   r e s e r v e d .   Cor r e s pon di n g   Au t h or :   M o h a m e d   A b dul   R a o uf   S h a f e i ,   E l e c t r i c a l   P o w e r   E n gi n e e r i ng  D e pa rt m e n t ,   F a c ul t y   of   E n g i n e e ri n g,   C a i r o   U ni v e r s i t y ,   E gy pt .   E m a i l m o ha m e d. s h a f e i @ e n g. c u . e du. e g       1.   I N TR O D U C TI O N     L F i s   e s t a b l i s h e t o   a c t   du ri n s m a l l   a n s l o w   c h a n g e s   i n   r e a l   po w e r   a n f r e que n c y .   In   a   c o n t r o l l a b l e   a r e a ,   L F m o n i t o r s   t h e   s y s t e m   f r e que n c y   a n d   t i e - l i n e   po w e r   f l o w s ,   c o m put e s   t h e   t o t a l   c h a n ge   i n   t h e   r e qu i r e ge n e ra t i o n   ( r e f e rr e t o   a r e a   c o n t r o l   e rr o r   A C E a n c h a n ge s   t h e   s e t   po i n t   o f   t h e   ge n e r a t i o n   u n i t s   w i t h i t h e   a r e a   t o   s a v e   t h e   a v e r a ge   t i m e   o f   t h e   A CE   a t   a   s m a l l   v a l ue .   T h e r e f o r e ,   A CE ,   w hi c r e f l e c t s     t h e   i n t e g ra t i o n   o f   pow e r   n e t - i n t e r c h a nge   a n d   f r e que n c y   de vi a t i o n,   i s   c o n s i de r e a s   t h e   c o n t r o l l e o ut pu t   o L F C,   a s   b o t t i e - l i n e   po w e r   a n d   f r e que n c y   e rr o r s   w i l l   b e   e n f o r c e t o   z e r o   w h e n   t h e   A CE   i s   d r i v e n   t o   z e r o   b y   t h e   a c t i o n   o f   L F C   [1] .   G e n e ra l l y ,   n um e r o us   s t udi e s   [2 - 9 h a v e   be e n   c a rri e o ut   t o   i m p r o ve   t h e   pe r f o r m a n c e   of   L F C   s c h e m e s ;   s t a rt i n g   f r o m   c l a s s i c a l   c o n t r o l   s y s t e m s   t o   m o de r n   c o nt r o l   t h e o r i e s .   I t   w a s   de duc e t h a t   m o s t   of    t h e   c o n ve n t i o n a l   c o n t r o l l e r s   pe r f o r m   a de qu a t e l y   a t   a n   o pe ra t i n po i n t   a t   w h i c h   t h e   c o n t r o l l e r s   a r e   de s i gn e b ut   t h e i r   pe r f o r m a n c e   m a y   b e   dr a m a t i c a l l y   c h a n ge w h e n   t h e r e   i s   a   l a r g e   c h a n ge   i n   t h e   o pe ra t i n po i nt   o s y s t e m   pa ra m e t e r s   [10] .   T h us ,   h y b r i c o n t r o l   s t ruc t u r e   c a n   b e   r e ga r de a s   o n e   o f   t h e   m o s t   p r o m i s i n g   s o l ut i o n s   t o   s o l ve   s uc h   l i m i t a t i o n s   a s   de duc e i n   [11 - 13 ] .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       E nhan c i n l oad   f r e que n c y   c ont r o l   o f   m u l t i - ar e m u l t i - so ur c e s   pow e r . . . .   ( Moham e A bdu l   R aou f   Shaf e i )   109   M a n y   r e s e a r c h e r s   ha v e   c o n c l ude t ha t   f uz z y   l o gi c   c o n t r o l l e r   a s   m e n t i o n e i c a n   i m p r o v e   t h e   c l o s e d   l o o p e r f o r m a n c e   of   I/ P I/ P ID   c o n t r o l l e r s   a n ha n d l e   a n y   c h a n ge s   i n   o pe r a t i ng  po i nt   o r   i n   s y s t e m   pa ra m e t e r s   by   o n l i n e   upd a t i n o f   t h e   c o n t r o l l e r   p a ra m e t e r s   [1 4 ] .   I n   [1 5 ] ,   t h e   f r e que n c y   s t a b i l i t y   of   pow e r   s y s t e m s   ha s   b e e n   i m p r o v e by   t h e   pa rt i c i p a t i o n   o f   h i g h - pe n e t ra t i o of   w i n po w e r   i n   g ri f r e que n c y   c o n t r o l ,     w i t h   t h e   a c c o un t   i n   m i n t h e   b o t h   a r e a   a r e   i de n t i c a l   a n t h e   n o n l i n e a r i t i e s   ha s   b e e n   n e gl e gt e d.   M o r e ov e r ,   i t   i s   a l s o   ob s e r v e f r o m   di ff e r e n t   r e s e a r c h   s t ud i e s   t ha t   t h e   pe r f o r m a n c e   of   t h e   pow e r   s y s t e m   doe s   n o t   o n l y   d e pe n o n   t h e   a rt i f i c i a l   t e c hn i q ue s   e m pl o y e b ut   a l s o   o t h e   c o nt r o l l e r   s t ruc t u r e   a n o b j e c t i v e   f i t n e s s   f un c t i o n.     R e c e n t l y ,   w i t h   t h e   gl o b a l   t r e n t o w a r t h e   r e n e w a b l e   r e s our c e s ,   a nd  w i t h   t h e   a s c e ndi n l e v e l   of  r e n e w a b l e   e n e r gy   un i t s   pe n e t ra t i o n   i nt o   t h e   g r i d ,   n e w   r e s e a r c h   a r e a   i s   r a i s e t o   t e s t   t h e   pe r f o r m a n c e   of    t h e   di f fe r e n t   L F s c h e m e s   a ga i n s t   d i f fe r e nt   pa r t i c i pa t i o n   f a c t o r s   a n s y s t e m   pa ra m e t e r s .     T h e r e f o r e ,   a ut h o r s   b e l i e ve   t h a t   t h e r e   i s   s t i l l   m uc r o o m   f o r   de ve l o pi n e f f i c i e n t   L F s c h e m e s .   T h us ,   t h e   m a i c o n t ri b ut i o n   o f   t h i s   pa pe r   i s   t o   v a l i d a t e   t h e   s upe r i o r i t y   of   P ID - P   c o n t r o l l e r   a s   a   n e w   a ppl i c a t i o n   i n   t h e   f i e l o l o a f r e que n c y   c o n t r o l   o f   m ul t i - a r e a   m ul t i - s o ur c e s   po w e r   s y s t e m   i n   p r e s e n c e   o f   bo t h   c o n v e n t i o na l   a n d   r e n e w a b l e   un i t s   w i t t a ki n g   i nt o   c o n s i de r a t i o t h e   p h y s i c a l   c o n s t r a i n t s   a n d   n o n l i n e a r i t i e s .   T h e   c o n t r o l l e r   pa ra m e t e r s   h a v e   b e e n   o pt i m i z e us i n s e ve r a l   r e c e nt   o pt i m i z a t i o n   a l go r i t hm s :   G e n e t i c   A l go r i t hm   (G A ),   B i o ge o gr a p h y - B a s e O pt i m i z a t i o n   (B B O )   a n L i n e a ri z e B i o ge o gr a p h y - B a s e d   O pt i m i z a t i o n   t e c hni que   (L B BO t e c h n i que s   w h i l e   t h e   i n t e gr a l   t i m e   m ul t i p l i e a b s o l ut e   e r r o r   (I T A E i s     t h e   ob j e c t i ve   f un c t i o n.   T o   e xa m i n e   t h e   r o ub s t n e s s   of   t h e   pr o po s e c o n t r o l l e r ,   a   t h e rm a l   w i t h   r e h e a t e r,   h y dr o ,   w i n d   a n di e s e l   po w e r   ge n e ra t i o n   u n i t s   w i t h   p h y s i c a l   c on s t ra i nt s   s uc h   a s   go v e r n o r   de a d   b a n (G D B ),   ge n e ra t i o n   ra t e   c o n s t r a i n t   (G R C),   t i m e   de l a y   a n b o i l e r   d y n a m i c s   a r e   c o n s i de r e d .   S y s t e m   m o de l i n i s   de ve l o pe i M A T L A B / S IM U L IN K   e n v i r o n m e n t .       2.   R ES EA R C H   M ET H O D   A s   a   m a t t e r   o f   f a c t ,   P ID   c o n t r o l l e r   i s   w i de l y   us e due   t o   i t s   s i m pl i c i t y   a n r o b us t n e s s .   O n   t h e   o t h e r   ha n d ,   i t   i s   i nh e r e n t l y   di ff i c ul t   t o   c o n t r o l   t h e   i nt e gra t i n p r o c e s s   w i t hi n   i t   e f f i c i e n t l y   [1 6 ] .   I n   [1 7 ] ,   a   P ID - c o n t r o l l e r   ha s   b e e n   pr o po s e t o   o ve r c o m e   t h e   s t r uc t u r a l   l i m i t a t i o n   o f   P ID   c o n t r o l l e r   i n   c o n t r o l l i n i n t e g r a t i ng  a n u n s t a b l e   pr o c e s s .   T h e   s t ruc t u r e   of   P ID - P   c o n t r o l l e r   i s   i l l us t r a t e i n   [10] .   F o r   s uc h   s t r uc t u r e ,   a n   i nn e r   f e e d b a c l o o w i t h   P   c o n t r o l l e r   i s   us e t o   c o n v e r t   t h e   u n s t a b l e   o pe n   l o o o r   i nt e g r a t i n g   p r o c e s s   t o   o p e n   l o o p   s t a b l e   p r o c e s s ,   a n d   t h e t h e   P ID   c o n t r o l l e c a n   c o nt r o l   t h e   o ve r a l l   o pe n   l o o s t a b l e   pr o c e s s .   T o   v a l i da t e   t h e   c a p a b i l i t i e s   o f   t h e   o pt i m i z e P ID - P   c o n t r o l l e r ,   t w o   un e qua l   a r e a s   w i t h   c o n v e n t i o na l   a n r e n e w a b l e   un i t s   i n c l udi n n o n l i n e a r i t i e s   a r e   c o n s i de r e d   a s   s h o w n   i F i gu r e   1 .   A r e a - c o n s i s t s   o f   r e h e a t   t h e rm a l ,   h y dr o   a n w i n po w e r   pl a nt s   w h i l e   a r e a - c o n s i s t s   of   r e h e a t   t h e r m a l ,   h y dr o   a n d i e s e l   pow e r   pl a n t s .   In   t h e   f o l l ow i n g,   a l l   s y m bo l s   a n pa ra m e t e r s   of   s u c h   t e s t e pow e r   s y s t e m   a r e   de f i n e d,   w h i l e   t h e   a s s i g n e v a l ue s   fo r   s y s t e m   pa r a m e t e r s   a r e   gi v e i A ppe n di x.         A r e a   n o t a t i o a nd  t a ke s   1   o 2 .      Co n t r o l   o ut pu t   o f   t h e r m a l   u n i t .     F r e que n c y   b i a s   c o n s t a n t .      Co n t r o l   o ut pu t   o f   h y dr o   u n i t .     G ov e r n o s pe e r e gul a t i o n   pa ra m e t e r   o f   a r e a   i   (H z / p . u   M W ).     Co n t r o l   o ut pu t   o f   w i n d   u n i t .      S pe e gov e r n o t i m e   c o n s t a nt   (s e c ).     Co n t r o l   o ut pu t   o f   di e s e l   u n i t .     F r e que n c y   de v i a t i o n   (H z ) .      S y n c hr o ni z i n g   c o e ff i c i e n t .        P ow e r   s y s t e m   t i m e   c o n s t a nt   (s e c ).     S t e a m   t u r b i n e   r e h e a t   c o n s t a nt .      P ow e r   s y s t e m   ga i n.     S t e a m   t u r b i n e   r e h e a t   t i m e   c o n s t a nt   (s e c ).      L o a de m a n d   c ha n ge   ( p. u) .     N o r m a l   s t a rt i n g   t i m e   o f   w a t e r   i pe n s t o c (s e c ).         A r e a   c o n t r o l   e rr o r.      H y dr o   t u r b i n e   s pe e go ve rn o r e s e t   t i m e   (s e c ).      T u r b i n e   t i m e   c o n s t a n t   (s e c ).      H y dr o   t u r b i n e   s pe e go ve rn o t ra n s i e n t   dr o o t i m e   c o n s t a n t   (s e c ).       Cha n ge   i t i e   l i n e   po w e r   f l o w   (p. u).      H y dr o   t u r b i n e   s pe e go ve rn o m a i s e r v o   t i m e   c o n s t a nt   (s e c ).     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   19 ,   N o .   1 J ul y   202 0   :     10 8   -   11 8   110       F i gu r e   1 .   T r a n s f e f un c t i o n   m o de l   o f   m ul t i - a r e a   m ul t i - s o u r c e   po w e r   s y s t e m   w i t h   n o n l i n e a ri t i e s       T h e   c o n s t r a i nt s   t ha t   a f f e c t   t h e   pow e r   s y s t e m   p e r f o r m a n c e   s uc h   a s   ge n e r a t i o n   r a t e   c o n s t ra i nt   (G R C),   go ve r n o r   de a d   b a n (G D B a n t i m e   de l a y   a r e   a l s o   i n c l u de d.   B e s i de s ,   b o i l e r   dy n a m i c s   c o n f i gura t i o n   i s   c o n s i de r e i n   t h e r m a l   p l a nt s   t o   ge n e ra t e   s t e a m   u nde r   p re s s ur e   w h e r e   c h a n ge s   i n   t h e   s t e a m   f l o w   a n d   de v i a t i o n s   i n   p r e s s ur e   a r e   s e n s e a nd  t h e   t u r b i n e   c o n t r o l   va l v e s   a n b o i l e r   c o n t r o l   i nt r o duc e   t h e   r e s ul t a n t   a c t i o n.   F u r t h e r m o r e ,   r e h e a t   t u r b i n e   i s   i n c l u de i n   t h i s   s t udy   a s   a n   e f fe c t i ve   n o n l i n e a ri t y .   T h e   b l o c di a gra m   of   bo i l e r   dy n a m i c s   c o n f i gur a t i o n s   i s   i l l us t ra t e i n   F i g u r e   2   [1 8 ] .   T h e   a s s i g n e v a l ue s   fo r   bo i l e r   dy n a m i c s   pa r a m e t e r s   a r e   s h o w n   i A ppe ndi x .     W i n d   T u r b i n e     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       E nhan c i n l oad   f r e que n c y   c ont r o l   o f   m u l t i - ar e m u l t i - so ur c e s   pow e r . . . .   ( Moham e A bdu l   R aou f   Shaf e i )   111       F i gu r e   2 .   T r a n s f e f un c t i o n   m o de l   o f   bo i l e r   dy n a m i c s       It   i s   w o r t h   m e n t i o n i n t h a t   m o s t   o f   t h e   pub l i s h e r e s e a r c h   s t udi e s   di dn ' t   t a ke   i n t o   c o n s i de r a t i o n   t h e   i m pa c t   o f   a l l   ph y s i c a l   c o n s t r a i n t s   a n n o n l i n e a r i t i e s   m e n t i o n e b e f o r e .     F o r   e xa m pl e ,   i n   [1 9 20 ]   t h e   e f f e c t   o f   de l a y   t i m e   i n   t h e   s y s t e m   pe r f o r m a n c e   h a s   b e e n   n e gl e c t e d,   w h i l e   i n   [ 2 1 ] ,   t h e   ph y s i c a l   c o n s t r a i n t s   a n n o n l i n e a r i t i e s   h a v e   b e e n   c o m pl e t e l y   i gn o r e d.   In   [2 2 ] o n l y   r e h e a t   t ur b i n e   a s   n o n l i n e a r i t y   h a s   b e e n   i n c l ude d.   In   [2 3 ] ,   o n l y   G R a s   a   ph y s i c a l   c o n s t r a i n t   h a s   b e e n   c o n s i de r e w h i l e   i n   [12] ,   t h e   e f f e c t   o f   G R a n G D B   h a s   b e e n   i n v e s t i ga t e d.   In   [2 4 ]   t h e   e f f e c t   o f   r e h e a t   t ur b i n e ,   G R a n de l a y   t i m e   h a s   b e e n   s t udi e w i t h o ut   c o n s i de r a t i o n   o f   o t h e r   n o n l i n e a r i t i e s   a n ph y s i c a l   c o n s t r a i n t s .   It   i s   w o r t h y   t o   s a y   t h a t   c o m b i n i n o f   a l l   a f o r e m e n t i o n e ph y s i c a l   c o n s t r a i n t s   a n n o n l i n e a r i t i e s   m a y   b e   c o n s i de r e a   n e w   a r e a   o f   r e s e a r c h   b e a r i n i n   m i n r e n e w a b l e   e n e r gy   r e s o ur c e s .   It   i s   n o t e w o r t h y   t h a t   t h e   pa r t i c i pa t i o n   f a c t o r s   f o r   di f f e r e n t   pl a n t s   a r e   a s s um e a s   i n   [1 8 ] S o ,   f a c t o r s   o f   0. 575  a n 0. a r e   a s s i gn e t o   t h e r m a l   a n h y dr o   pl a n t s   r e s pe c t i v e l y   w h i l e   a   f a c t o r   o f   0. 125  i s   c o n s i de r e f o r   b o t h   w i n a n di e s e l   un i t s .   In   t h e   pr e s e n t   i n v e s t i ga t i o n ,   a   de a b a n n o n l i n e a r i t y   o f   0. 05%  i s   c o n s i de r e f o r   t h e   t h e r m a l   pl a n t   a n 0. 02%  f o r   t h e   h y dr o   pl a n t .   A   G R o f   3%  pe r   m i n ut e   i s   c o n s i de r e f o r   t h e r m a l   un i t s   w h i l e   c o n s i de r i n 270%  pe r   m i n ut e   f o r   t h e   h y dr o   un i t   t o   r a i s i n ge n e r a t i o n   a n 360%  pe r   m i n ut e   t o   l o w e r i n ge n e r a t i o n   [1 8 ] .   A s   w e l l ,   t o   m e a s ur e   t h e   r e l i a b i l i t y ,   e f f i c i e n c y ,   a n r o b us t n e s s   o f   t h e   o pt i m i z e P ID - P   c o n t r o l l e r   i m pl e m e n t e i n     t h e   L F s c h e m e   o f   t h e   pr o po s e po w e r   s y s t e m ,   f i v e   t e s t   pr o c e dur e s   a r e   a ppl i e d.       3.   P ER F O R M A N C EV A LU A TI O N   3. 1 .      F i r s T e s P r o c e d u r e 1 S t e p   Lo ad   I n c r e as e   i n   A r e a - 1   T o   i n v e s t i ga t e   t h e   d y n a m i c   pe r f o r m a n c e   of   t h e   s e l e c t e c ont r o l l e r,   a   s t e l o a i n c r e a s e   of   1%  i s   a ppl i e i n   a r e a - 1 .   T h e   c o n t r o l l e r   p a r a m e t e r s   a r e   o pt i m i z e us i ng  G A ,   B B O   a n L B B O   a s   o pt i m i z a t i o n   t e c hn i q ue s   a n d   (I T A E )   a s   a o b j e c t i ve   f un c t i o n   a s   d i s c us s e b e fo r e .   T h e   o b t a i n e d   c o n t r o l l e r   p a ra m e t e r s   ( 1 , , , 2 ) fo r   t h e   t hr e e   o pt i m i z a t i o n   t e c hn i q ue s   a r e   s h o w n   i n   T a b l e   1.   T h e   s y s t e m   dy n a m i c   r e s po n s e s   fo r   t h e   o pt i m i z e P ID - P   c o n t r o l l e r   f o r   t h e   t w a r e a s   a r e   s how n   i n   F i gu r e   3.   It   i s   o b s e r v e d   t h a t   t h e   L BB O   t u n e P ID - P   c o n t r o l l e r   ha s   t h e   l e a s t   s e t t l i n t i m e   w h i l e   t h e   B B O   t un e P ID - P   c o n t r o l l e r   h a s   t h e   l e a s t   ov e r s h o o t   w h e r e   t h e   a b s o l ut e   v a l ue   of   t h e   pe a k   i s   c o n s i de r e a s   a o v e r s h o o t   i t hi s   s t udy   r e ga r d l e s s   of   i t s   di r e c t i o (o ve r s h o o t   o r   u n de r s h o o t ).           Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   19 ,   N o .   1 J ul y   202 0   :     10 8   -   11 8   112   T a b l e   1 .     O pt i m i z e pa ra m e t e r s   o f   P ID - P   c o n t r o l l e r s   C o n t ro l l e P a ra m e t e rs   o O p t i m i z e d   P ID - P   fo A re a - 1     T h e rm a l   u n i t   H y d ro   u n i t   W i n d   u n i t     GA   BBO   L BB O   GA   BBO   L BB O   GA   BBO   L BB O   1   6 . 6 0 5 5   0 . 0 3 9 3   8 . 7 8 3 6   1 . 7 8 8 1   3 . 6 2 0 4   6 . 5 7 9 2   4 . 8 0 8 5   2 5 . 2 4 7 5   7 . 9 7 1 4     2 . 2 1 4 2   4 . 7 1 5 1   2 . 7 1 1 1   1 . 7 2 0 6   2 1 . 1 8 5 4   0 . 5 9 5 8   8 . 9 0 5 1   7 . 3 8 1 8   1 4 . 5 2 1 3     3 . 7 5 2 6   1 9 . 7 0 8 4   0 . 4 5 2   2 . 9 9 4 5   1 7 . 7 4 2 9   2 . 1 0 6 1   2 . 4 5 7   8 . 0 5 6 1   3 . 1 2 5 3   2   1 . 4 2 0 3   0 . 6 3 2   9 . 5 2 1 4   2 . 2 6 5 7   2 5 . 7 2 9 5   6 . 3 5 9 9   0 . 4 8 9 9   9 . 8 7 6 3   1 . 8 9 5 1   C o n t ro l l e P a ra m e t e rs   o O p t i m i z e d   P ID - P   fo A re a - 2   1   1 . 4 8 2 8   1 . 2 4 2   6 . 7 4 5 4   1 . 8 2 5 9   0 . 2 5 6 8   1 3 . 2 5 4   6 . 1 3 2 6   1 6 . 5 8 5   1 . 8 8 5 2     2 . 2 9 3 4   0 . 3 2 9 4   1 3 . 9 5 4 8   4 . 1 1 4 1   7 . 5 1 7 4   1 . 4 6 3 2   1 . 8 8 5   1 9 . 6 8 4 8   0     4 . 9 2 8 1   1 4 . 3 1 5 9   4 . 5 6 1 1   1 . 9 0 4 5   2 3 . 5 5   1 . 3 9 4 1   0 . 2 7 0 9 8   2 2 . 5 7 9 8   0 . 1 7   2   1 . 6 1 9 1   2 7 . 9 6 2 5   4 . 5   1 . 1 2 1 8   0 . 4 5 6 7   0 . 6 6 9   2 . 9 6 6 6   1 2 . 1 4 4 4   2 . 0 8 5 1         ( a)     ( b)       ( c)     F i gu r e   3 .   T e s t   s y s t e m   pe r f o r m a n c e   f o r   1%   s t e p   l o a i n c r e a s e   i n   a r e a - 1 ( a )   C ha n ge   i f r e que n c y   of   a r e a - 1   ( b Cha n ge   i f r e que n c y   of   a r e a - 2 ( c C ha n ge   i n   t i e   l i n e   po w e r   0 5 10 15 20 25 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 x   1 0 -3 Ti m e(s ec) df1 (Hz)     GA BBO LBBO 0 5 10 15 20 25 - 3 . 5 -3 - 2 . 5 -2 - 1 . 5 -1 - 0 . 5 0 0 . 5 x   1 0 -3 Ti m e(s ec) df2 (Hz)     GA BBO LBBO 0 5 10 15 20 25 - 1 0 -8 -6 -4 -2 0 2 x   1 0 -4 Ti m e(s ec) dP ti e(p. u)     GA BBO LBBO Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       E nhan c i n l oad   f r e que n c y   c ont r o l   o f   m u l t i - ar e m u l t i - so ur c e s   pow e r . . . .   ( Moham e A bdu l   R aou f   Shaf e i )   113   In   a ddi t i o n,   t h e   a c hi e v e r e s ul t s   a r e   c o m pa r e w i t h   s o m e   r e c e n t l y   pu b l i s h e s t udi e s   i n   [1 8 ,   1 9 f o r   t h e   s a m e   po w e r   s y s t e m   a s   t a b ul a t e i T a b l e   2.   S uc h   s t udi e s   ha v e   t e s t e s o m e   c o n t r o l l e r s   t u n e us i n g   T e a c hi n L e a rn i ng  B a s e O pt i m i z a t i o n   a l go ri t hm   (T L B O a n D i f f e r e n t i a l   E v o l ut i o n   (D E ).   I t   i s   c l e a r   t ha t   t h e   pr o po s e o pt i m i z e P ID - P   c o n t r o l l e r   a c c o m pl i s h e s   be t t e r   dy n a m i c   r e s po n s e   w i t h   l e s s e r   s e t t l i ng  t i m e   a s   c o m pa r e t o   s o m e   o t h e r   c o n t r o l l e r s .       T a b l e   2 .   Co m p a r a t i v e   s t udy   fo r   a p pl y i n g   1%   s t e l o a i n c r e a s e   i a r e a - 1   C o n t ro l l e rs   S e t t l i n g   t i m e   (2 %   b a n d )(s e c )   P e a k   o v e rs h o o t   (p . u )   1     2       1     2       D E   t u n e d   P ID   [1 8 ]   1 9 . 6 8   2 1 . 9 3   2 5 . 8 9   -   -   -   T L B O   t u n e d   P ID   [1 7 ]   1 8 . 2 2   1 8 . 8 8   1 6 . 2 8   -   -   -   T L B O   t u n e d   ID D   [1 7 ]   1 7 . 9 5   1 8 . 7 2   1 3 . 0 1   -   -   -   T L B O   t u n e d   P ID D   [1 7 ]   1 6 . 1 4   1 6 . 7 9   1 2 . 7 7   -   -   -   G A   t u n e d   P ID - P   5 . 5 8   8 . 0 9   9 . 8 4   0 . 0 0 6 5   0 . 0 0 3 1   0 . 0 0 0 8   BBO   t u n e d   P ID - P   5 . 0 4   7 . 0 4   9 . 0 8   0 . 0 0 2 2   0 . 0 0 0 6   0 . 0 0 0 1   L BB O   t u n e d   P ID - P   4 . 5 4   5 . 1 7   9 . 7   0 . 0 0 5 5   0 . 0 0 3   0 . 0 0 0 6       3. 2 .      S e c o n d   Te s t   P r o c e d u r e 30 S te p   Lo ad   I n c r e as e   i n   B o th   A r e as   A   v e r y   l a r ge   s t e l o a i n c r e a s e   of   30%  i n   b o t h   a r e a s   i s   a p pl i e t o   c o n f i r m   t h e   s upe ri o r i t y   of   P ID - c o n t r o l l e r   t o   w i de   c h a n ge   i n   o pe r a t i ng  c o n di t i o n s .   F i g u r e   de pi c t s   t h e   pe r f o r m a n c e   d y n a m i c s   of   P ID - c o n t r o l l e r s   w i t h o ut   r e - t u n i ng  t h e   c o n t r o l l e r s ’  p a r a m e t e r s .   T a b l e   pr o v i de s   a   r i c h   c o m pa r a t i v e   s t ud y   f o r     t h e   o pt i m i z e P ID - P   c o n t r o l l e r   us i ng  t h e   t hr e e   i m p l e m e nt e o pt i m i z a t i o n   t e c hn i que s .   B a s e o t h e   a c hi e v e d   r e s ul t s   o f   T a b l e   3,   i t   i s   c l e a r   t h a t   t h e   t e s t e s y s t e m   h a s   s t a b l e   pe r f o r m a n c e   w h e r e v e r   t h e   l o c a t i o a nd  s i z e   of  t h e   di s t u r b a n c e   c h a nge .   A l s o ,   i t   c a n   b e   de duc e t h a t   t h e   L BB O   o pt i m i z e P ID - P   c o n t r o l l e r   ha s   t h e   b e s t   s e t t l i n g   t i m e   w h i l e   B B O   o pt i m i z e P ID - P   c o n t r o l l e r   ha s   t h e   b e s t   o ve r s h o o t .     3. 3 .      Th i r d   Te s t   P r o c e d u r e :   S e n s i ti v i ty   A n al ys i s   T h e   s e n s i t i v i t y   a na l y s i s   i s   c a rri e o ut   t o   i n v e s t i ga t e   t h e   a b i l i t y   of   t h e   c o n t r o l l e r   t o   ha n dl e   w i de   c h a nge s   i n   o pe r a t i n c o n di t i o n s   a n s y s t e m   pa r a m e t e r s   w i t h o ut   r e t u ni n t h e   c o n t r o l l e r   pa ra m e t e r s .     T a k i n o n e   a t   a   t i m e ,   t h e   o pe r a t i n l o a c o n di t i o n s ,   G R C,  ,    ,    ,     a n   v a r y   w i t h   ± 25%  f r o m   t h e i n o m i na l   v a l ue s .   It   i s   o b s e r v e t ha t ,   t h e   s y s t e m   i s   s t a b l e   i n   a l l   c a s e s   a n t h e   e ff e c t   of   t h e   v a ri a t i o n   i n   o pe ra t i ng  l o a di n c o n di t i o n s   a nd  s y s t e m   t i m e   c o n s t a nt s   o n   t h e   s y s t e m   pe r f o r m a n c e   c a n   b e   n e gl e c t e d.   F o r   G A   t un e P ID - P   c o n t r o l l e r ,   t h e   m a x i m u m   i n c r e a s i ng  i n   s e t t l i n t i m e   i s   0. 92  s e c   fo r   25%  i n c r e a s i n i n   G R w h i l e   fo r   BB O   t un e P ID - P   i s   1 . s e c   f o r   25%  de c r e a s i n i G R C.   F o r   L B B O   t un e P ID - P   c o n t r o l l e r,     t h e   c o r r e s po n d i n g   m a xi m u m   i n c r e a s i n i s e t t l i n t i m e   i s   2. 59  s e c   f o r   25%  de c r e a s i n g   i d r o o p     c h a ra c t e ri s t i c   R .       3. 4 .      F o u r th   Te s P r o c e d u r e :   C h an gi n g   P ar ti c i p a ti o n   F ac to r s '   V al u e s   T h e   pe r f o r m a n c e   of   P ID - P   c o n t r o l l e r   t o   w i de   c h a n ge   i n   p a r t i c i pa t i o n   f a c t o r s   w i t h o ut   t h e   n e e t   re - t u n e   t h e   c o n t r o l l e r   pa ra m e t e r s   i s   a l s o   i n v e s t i ga t e d.   T o   up da t e   t h e   p a r t i c i pa t i o n   f a c t o r s   t o   t h e   n e w   v a l ue s ,   t w o   c o n di t i o n s   a r e   o b s e r v e d.   T h e   f i r s t   o n e   i s   t ha t   t h e   p a r t i c i pa t i o f a c t o r s   m us t   n o t   b e   i de n t i c a l   i n   t h e   t w a r e a s   a nd  t h e   s e c o n o n e   i s   t h a t   t h e   u n i t   w i t t h e   b i gge s t   p a rt i c i pa t i o n   f a c t o r   m us t   n o t   b e   t h e   s a m e   i n   t h e   t w a r e a s .   T h e   up da t e pa r t i c i pa t i o n   f a c t o r s   fo r   t h e r m a l ,   h y dr o   a n w i n u ni t s   i n   a r e a - a r e   c h a nge t o   0. 3,   0 . 6 ,   a n 0 . r e s pe c t i v e l y   w h i l e   f o r   t h e rm a l ,   h y dr o ,   di e s e l   uni t s   i n   a r e a - a r e   a s s um e 0 . 7,   0. 1 ,   a nd  0. r e s pe c t i v e l y .   T h e n   t h e   dy n a m i c   pe r f o r m a n c e   of   t h e   pr o pos e c o n t r o l l e r   u n de r   s uc h   pa rt i c i p a t i o n   f a c t o r s   v a r i a t i o n   i s   t e s t e a s   s h o w n   i n   F i gu r e   5.   It   i s   o bv i o us   t h a t   t h e   s y s t e m   h a s   a   s t a b l e   pe r fo r m a n c e   w i t h   n o   n e e t re - o pt i m i z e   c o n t r o l l e r ' s   pa ra m e t e r s .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   19 ,   N o .   1 J ul y   202 0   :     10 8   -   11 8   114     ( a)     ( b)     ( c)     F i gu r e   4 .   T e s t   s y s t e m   pe r f o r m a n c e   f o r   30 s t e p   l o a d   i n c r e a s e   i n   b o t a r e a s   ( a C h a nge   i f r e que n c y   of   a r e a - 1 ( b C ha n ge   i n   f r e que n c y   of   a r e a - 2 ( c C ha n ge   i t i e   l i n e   po w e r       T a b l e   3 .     Co m pa ra t i v e   pe r f o r m a n c e   f o r   a ppl y i n g   30 s t e p   l o a i n c r e a s e   i b o t h   a r e a s   C o n t ro l l e rs   S e t t l i n g   t i m e   (s e c )   P e a k   o v e rs h o o t   (p . u )   1     2       1     2       G A   t u n e d   p ro p o s e d   P ID - P   8 . 3 4   14   2 0 . 9 7   0 . 2   0 . 1 1 1   0 . 0 1 9 1   BBO   t u n e d   p ro p o s e d   P ID - P   9 . 7   1 6 . 1 8   2 0 . 8 4   0 . 0 6 7 3   0 . 0 2 7 3   0 . 0 0 5 6   L BB O   t u n e d   p ro p o s e d   P ID - P   9 . 7 4   8 . 4 5   1 3 . 8 8   0 . 1 7 2 2   0 . 2 2 9 5   0 . 0 2 3 9       0 5 10 15 20 25 - 0 . 2 5 - 0 . 2 - 0 . 1 5 - 0 . 1 - 0 . 0 5 0 0 . 0 5 0 . 1 Ti m e(s ec) df1 (Hz)     GA BBO LBBO 0 5 10 15 20 25 - 0 . 2 5 - 0 . 2 - 0 . 1 5 - 0 . 1 - 0 . 0 5 0 0 . 0 5 0 . 1 Ti m e(s ec) df2 (Hz)     GA LBBO LBBO 0 5 10 15 20 25 - 0 . 0 2 - 0 . 0 1 5 - 0 . 0 1 - 0 . 0 0 5 0 0 . 0 0 5 0 . 0 1 0 . 0 1 5 0 . 0 2 0 . 0 2 5 Ti m e(s ec) dP ti e(p. u)     GA BBO LBBO Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       E nhan c i n l oad   f r e que n c y   c ont r o l   o f   m u l t i - ar e m u l t i - so ur c e s   pow e r . . . .   ( Moham e A bdu l   R aou f   Shaf e i )   115     ( a)     ( b)     ( c)     F i gu r e   5 .   T e s t   s y s t e m   pe r f o r m a n c e   f o r   up da t e d   pa rt i c i p a t i o f a c t o r s ( a C ha n ge   i f r e que n c y   of   a r e a - 1   ( b Cha n ge   i f r e que n c y   of   a r e a - 2 ( c C ha n ge   i n   t i e   l i n e   po w e r       3. 5 .      F i fth   T e s P r o c e d u r e :   Ti m e   D e l ay     D ue   t o   t h e   g r o w i n c o m pl e xi t y   o f   p ow e r   s y s t e m s ,   c o m m u n i c a t i o de l a y   m a y   be   a   r e a l   c ha l l e nge   f o r   L F a na l y s i s   a s   t h e   t i m e   de l a y   c a n   de gra de   t h e   s y s t e m ’s   pe r fo r m a n c e   a n e v e n   c a us e   s y s t e m   i n s t a b i l i t y   [2 5 ] M e a n w hi l e ,   a   t i m e   de l a y   o 0. s e c   i s   c o n s i de r e i n   a r e a - 1   [2 5 ]   a s   i t   i s   m o r e   s ui t a b l e   fo r   m o de rn  c o m m uni c a t i o n   s y s t e m s .   T h e   upda t e o b t a i n e G A   &   L BB O   o pt i m i z e P ID - P   c o n t r o l l e r   pa ra m e t e r s   a r e   s h o w n   i n   T a b l e   4,   w h i l e   t h e   dy n a m i c   pe r f o r m a n c e   o f   t h e   p ro po s e c o n t r o l l e r s   i s   i l l us t ra t e i n   F i gu r e   6 .   It   i s   a l s o   fo un t ha t   t h e   B B O   t un e P ID - P   c o n t r o l l e r   c o ul n o t   k e e up  t h e   s t a b i l i t y   of   t h e   s y s t e m   i n   t h e   p r e s e n c e   of   t h i s   de l a y   t i m e .   T h e   i na b i l i t y   of   BB O   t o   m a i n t a i n   t h e   s t a b i l i t y   of   t h e   s y s t e m   i n   t h e   pr e s e n c e   of   t i m e   de l a y   m a y   b e   due   t o   t h e   l i m i t a t i o o f   BB O   a s   a o pt i m i z a t i o t o o l .     0 5 10 15 20 25 -8 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 x   1 0 -3 Ti m e(s ec) df1 (Hz)     GA BBO LBBO 0 5 10 15 20 25 -4 - 3 . 5 -3 - 2 . 5 -2 - 1 . 5 -1 - 0 . 5 0 0 . 5 x   1 0 -3 Ti m e(s ec) df2 (Hz)     GA BBO LBBO 0 5 10 15 20 25 - 1 2 - 1 0 -8 -6 -4 -2 0 2 x   1 0 -4 Ti m e(s ec) dP ti e(p. u)     GA BBO LBBO Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   19 ,   N o .   1 J ul y   202 0   :     10 8   -   11 8   116   T a b l e   4 .     U pda t e o pt i m i z e p a r a m e t e r s   o f   P ID - P   c o n t r o l l e fo r   0 . 5   s e c   de l a y   t i m e     C o n t ro l l e P a ra m e t e rs   o O p t i m i z e d   P ID - P   fo A re a - 1     T h e rm a l   u n i t   H y d ro   u n i t   D i e s e l   u n i t     GA   L BB O   GA   L BB O   GA   L BB O   1   1 . 0 0 8   0 . 1 0 2   1 . 5 0 7 2   0 . 1   8 . 6 7 3 6   0 . 1 0 1     1 . 0 3 1 6   0 . 1 1 1   2 3 . 3 1 4 1   0 . 2 4 6   1 6 . 5 1 4 7   0 . 1 0 0 1     1 2 . 0 3 8 4   0 . 1 0 0 5   1 . 2 2 0 3   0 . 2 9 9 5   4 . 4 4 1   0 . 1 0 0 7   2   7 . 9 2 5 4   0 . 5 0 8 5   2 . 9 4 8 9   0 . 2 9 5 9   1 0 . 9 3 3 7   0 . 1 1 2     C o n t ro l l e P a ra m e t e rs   o O p t i m i z e d   P ID - P   fo A re a - 2   1   8 . 2 7 5 9   0 . 1 0 0 2   2 . 9 4 9 9   1 . 9 4 2   1 . 2 9 4 2   0 . 5 9 2     1 . 4 3 2 5   0 . 7 6 0 4   2 3 . 1 7 5 1   0 . 2 5 6 5   6 . 3 0 1 3   0 . 1 3 8     1 9 . 7 8 7 9   1 . 0 2 9 3   2 0 . 0 2 5 1   0 . 2 6 8 1   1 3 . 0 7 3 3   0 . 1 0 4   2   1 5 . 0 6 3 4   1 . 1 4 9 7   1 . 5 0 2 3   0 . 2 9 8 9   1 0 . 7 2 1 8   0 . 1 2 8 8         ( a)     ( b)     ( c)     F i gu r e   6 .   T e s t   s y s t e m   pe r f o r m a n c e   f o r   0 . 5   s e c   de l a y   t i m e ( a )   C h a nge   i f r e que n c y   of   a r e a - 1 ,     ( b Cha n ge   i f r e que n c y   of   a r e a - 2 ,   ( c)   C ha n ge   i n   t i e   l i n e   po w e r   0 5 10 15 20 25 - 0 . 0 3 - 0 . 0 2 - 0 . 0 1 0 0 . 0 1 0 . 0 2 0 . 0 3 Ti m e(s ec) df1 (Hz)     GA LBBO 0 5 10 15 20 25 - 0 . 0 2 - 0 . 0 1 5 - 0 . 0 1 - 0 . 0 0 5 0 0 . 0 0 5 0 . 0 1 0 . 0 1 5 Ti m e(s ec) df2 (Hz)     GA LBBO 0 5 10 15 20 25 -8 -6 -4 -2 0 2 4 x   1 0 -3 Ti m e(s ec) dP ti e(p. u)     GA LBBO Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       E nhan c i n l oad   f r e que n c y   c ont r o l   o f   m u l t i - ar e m u l t i - so ur c e s   pow e r . . . .   ( Moham e A bdu l   R aou f   Shaf e i )   117   T h e   c o m pa ra t i v e   a na l y s i s   i n   T a b l e   s h o w s   t h e   a b i l i t y   of   bo t h   G A   t u n e P ID - P   a n L B B O   t un e P ID - P   c o n t r o l   t o   m a i n t a i n   t h e   s t a b i l i t y   of  t h e   s y s t e m   i n   t h e   pr e s e n c e   of   t i m e   de l a y   w i t h   a c c e pt a b l e   v a l ue s   o s e t t l i n g   t i m e   a nd  o v e r s h o o t .   It   i s   a l s o   c l e a t ha t   t h e   pe r f o r m a n c e   of   pr o po s e L BB O   t un e P ID - P   c o nt r o l   i s   b e t t e r   a s   i t   ha s   l o w e r   s e t t l i n g   t i m e   v a l ue s   r a t h e t ha G A   t u n e p r o po s e P ID - P.       T a b l e   5 .   P r o po s e P ID - P   pe r f o r m a n c e   f o r   a ppl y i n g   0 . s e c   d e l a y   t i m e   C o n t ro l l e rs   S e t t l i n g   t i m e   (s e c )   P e a k   o v e rs h o o t   (p . u )   1     2       1     2       G A   t u n e d   p ro p o s e d   P ID - P   2 1 . 4 3   2 4 . 8 5   2 1 . 3 8   0 . 0 2 5 8   0 . 0 1 2   0 . 0 0 7 7   L BB O   t u n e d   p ro p o s e d   P ID - P   1 3 . 9 1   1 4 . 4 5   9 . 8 6   0 . 0 2 5 9   0 . 0 1 9 2   0 . 0 0 4 5         4.   C O N C LU S I O N     In   t h i s   pa pe r,   e nha n c i n L F o f   m ul t i - a r e a   m u l t i - s o u r c e s   pow e r   s y s t e m   i n c l ud i n b o t h   r e n e w a b l e   uni t s   a n d   c o n v e n t i o n a l   u ni t s   us i n g   a   n e w   a ppl i c a t i o n   of   P ID - P   c o n t r o l l e i s   p r e s e n t e d.   S uc L F i m p r o v e m e n t   t a ke s   i nt o   c o n s i de ra t i o n   t h e   p h y s i c a l   c o n s t r a i nt s   a n n o nl i n e a ri t i e s .   T h e   P ID - P   c o n t r o l l e r   i s   e v a l ua t e f o r   a   m ul t i - a r e a   m ul t i - s o ur c e   i n c l ud i n t h e rm a l   w i t h   r e h e a t e r ,   h y dr o ,   w i n a n d i e s e l   uni t s .   I t   i s   de duc e t ha t   t h e   P ID - P   c o nt r o l l e h a s   t h e   s a m e   a dv a nt a ge s   of   t h e   P ID   c o nt r o l l e pl us   t h e   a b i l i t y   t o   o ve r c o m e   t h e   P ID   c o n t r o l l e r   s t r uc t u ra l   l i m i t a t i o n   i n   t h e   i nt e g r a t i o n   p r o c e s s   by   c o n v e r t i ng  i t   t o   a n   o pe n   l o o s t a b l e   pr o c e s s   v i a   t h e   i nt e rn a l   f e e db a c l oo p.     D i f fe r e n t   t e s t   p r o c e dur e s ,   i n c l ud i n w i de   c h a nge s   i s y s t e m   pa ra m e t e r s ,   l o a c o n di t i o n s ,   pa r t i c i pa t i o f a c t o r s   a n t i m e   de l a y ,   a r e   a pp l i e t o   e xa m i n e   L F e nh a n c e m e n t   us i ng  o pt i m i z e t u n e P ID - c o n t r o l l e r s .   I t   i s   c l e a r   t h a t ,   t h e   L BB O   t un e P ID - P   c o n t r o l l e r   a c h i e v e s   s i gn i f i c a nt   i m p r o v e m e n t   o 71. 87%,   69. 2%  a n 24 . 04%  i n   t h e   s e t t l i ng  t i m e   f o r   t h e   f r e que n c y   d e v i a t i o n   i n   a r e a - 1 ,   a r e a - a n t i e   l i n e   po w e r   f l ow   r e s pe c t i v e l y   i n   t h e   p r e s e n c e   o 0. 01  p. s t e l o a i n c r e a s e   i n   a r e a - a s   c o m pa r e t o   D E   o pt i m i z e P ID D   c o n t r o l l e r   a s   a   r e c e n t   p ub l i s h e c o n t r o l l e r   f o r   s uc h   s y s t e m .   A s   a   f ut ur e   w o r t h e   pe r f o r m a n c e   o f   t h e   s e l e c t e d   c o n t r o l l e r   c a n   b e   i n v e s t i ga t e i n   t h e   p r e s e n c e   o f   F A CT S   c o n t r o l l e r s   s uc h   a s   T CS ( T h y r i s t o r   Co n t r o l l e d   S e r i e s   Co m pe n s a t i o n a n d   U P F C( U n i f i e P ow e r   F l o w   C o n t ro l l e r a l s o   i t   c a n   b e   i n t e g r a t e t o   a   h y b r i c o nt r o l   s t ra t e gy   w i t h   a r t i f i c i a l   i nt e l l i ge n c e   b a s e c o n t r o l l e r s   s uc h   a s   f uz z y   , r e i n f o r c e m e n t   a n n e u ra l   n e t w o r c o n t r o l l e r s .       A P P E N D I X     1 = 2 = 0 . 425   .     ;   1 = 2 = 3 = 4 = 5 = 6 = 2 . 4  . ; 1 = 2 = 0 . 08   1 = 2 = 0 . 3   ; 12 = 1 ; 1 = 2 = 0 . 333 ; 1 = 2 = 10   ;  1 =  2 = 48 . 7   ; 1 = 2 = 120    . .  ;   1 = 2 = 20   ;      1 =  2 = 0 . 513   ;    1 =  2 = 10   ; 1 = 1 ;      = 16 . 5   ;   1 = 1 . 25 ; 2 = 1 . 4 ;   12 = 0 . 086 6   .   ; 1 = 6 ; 2 = 0 . 041   ;   1 = 0 . 85 ; 2 = 0 . 095 ; 3 = 0 . 92 ;  = 0 . 03 ;  = 26 ;  = 6 . 9 ; = 200 ; = 0 ;    = 10 .       R EF ER EN C ES     [ 1]   P .   K undu r ,   P o w e r   s y s t e m   s t a b i l i t y   a nd  c o nt r o l ,   N e w   D e l h i :   M c G r a w   H i l l ,   20 05.     [ 2]   H .   S .   B .   V .   e   M .   E . ,   A   r o bus t   P I D   c o nt r o l l e r   ba s e o i m pe r i a l i s t   c o m pe t i t i v e   a l g o r i t hm   f o r   l o a d - f r e qu e nc y   c o nt r o l   o f   po w e r   s y s t e m s ,   I SA   T r a ns a c t i on s ,   v o l .   52 ,   p p.   88 - 95 ,   201 2.     [ 3]   H .   G .   M .   T .   e   I .   K . ,   C o m pa r a t i v e   p e r f o r m a nc e   a n a l y s i s   o f   A r t i f i c i a l   B e e   C o l o ny   a l go r i t h m   i a u t o m a t i c   g e ne r a t i o n   c o nt r o l   f o r   i nt e r c o nne c t e r e h e a t   t he r m a l   po w e r   s y s t e m ,   I n t e r na t i ona l   J ou r na l   of   E l e c t r i c a l   P ow e r   and  E ne r gy   Sy s t e m s ,   v o l .   42 ,   pp .   167 - 178 ,   201 2.     [ 4]   S .   A . - E .   e   E .   A . ,   L o a f r e que nc y   c o nt r o l l e r   de s i g v i a   B A T   a l g o r i t hm   f o r   no nl i ne a r   i n t e r c o nne c t e po w e r   s y s t e m ,   I nt e r n at i on al   J o ur n al   o f   E l e c t r i c al   P ow e r   and  E ne r g y   Sy s t e m s ,   v o l .   77 ,   p p .   1 66 - 177 ,   2016 .     [ 5]   S .   P .   e   N .   K .   Y . ,   A ut o m a t i c   g e ne r a t i o c o nt r o l   o f   m ul t i - a r e a   po w e r   s y s t e m   us i ng   m ul t i - o bj e c t i v e   no n - d o m i na t e d   s o r t i ng   g e ne t i c   a l g o r i t hm - I I ,   I nt e r na t i ona l   J our nal   o f   E l e c t r i c al   P o w e r   and  E ne r gy   Sy s t e m s ,   v o l .   5 3,   p p .   54 - 63,   2013 .     [ 6]   E .   N i km a ne s h ,   e t   a l . ,   P a r e t o   de s i g o f   L o a F r e q ue nc y   C o nt r o l   f or   i n t e r c o nne c t e po w e r   s y s t e m s   b a s e o m ul t i - o bj e c t i v e   uni f o r m   di v e r s i t y   g e ne t i c   a l g o r i t hm   ( M U G A ) ,   E l e c t r i c a l   P ow e r   and  E ne r gy   Sy s t e m s ,   v o l .   80 ,     p p .   33 3 - 346,   2 016   [ 7]   D .   K .   C ha t ur v e d i ,   e t   a l . ,   L o a f r e que nc y   c o nt r o l :   a   g e ne r a l i z e d   ne ur a l   n e t w o r a pp r o a c h,   I nt e r n at i on al   J ou r na l   o f   E l e c t r i c al   P ow e r   and   E ne r g y   Sy s t e m s ,   v o l .   2 1,   p p .   405 - 41 5,   19 99 .     [ 8]   H .   A .   Y o us e f ,   e t   a l . ,   L o a F r e q ue nc y   C o nt r o l   o f   a   M u l t i - A r e a   P o w e r   S y s t e m :   A A da pt i v e   F uz z y   L og i c   A ppr o a c h,   I E E E   T r an s ac t i ons   o P ow e r   Sy s t e m s ,   v o l .   29 ,   pp .   182 2 - 1830,   2 014 .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.