Impacts of Distributed Generation on the Stability of Electrical Power Systems

(2009) Impacts of Distributed Generation on the Stability of Electrical Power Systems. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

This is the latest version of this item.


Download (1MB) | Preview

Arabic Abstract

نظراً للظروف البيئية والضغوط الاقتصادية ودخول كثير من التقنيات الحديثة في مجال توليد الطاقة الكهربائية مما أدى الى إعادة هيكلة خدمات الطاقة من الشبكات الرأسية إلى وحدات صغيرة تنافسية. توليد الطاقة الموزع يلعب دورا رئيسيا في مثل هذة البيئة. إن تأثير وحدات توليد الطاقة الموزعة قد يكون ضئيلا عندما تُدرج في الشبكات الكهربائية بنسب صغيرة, إلا أن تأثيرها على استقرارية الشبكة يتفاقم مع دخولها الشبكة بنسب عالية. وبالتالي فإن استقرارية الشبكات الكهربائية بحاجة إلى إعادة تقييم ودراسة مع وجود وحدات الطاقة الموزعة. هذه الرسالة بصدد دراسة مدى تأثير وحدات الطاقة الموزعة على استقرارية الشبكات الكهربائية وقد تبني وحدات الطاقة المعتمدة على الرياح كمثال للطاقة الموزعة. هذه الرسالة تحتوي على نماذج ديناميكة لمحاكاة أجزاء الشبكة الكهربائية كمولدات الطاقة التقليدية, والمحفزات الكهربائية, وأنظمة الطاقة المعتمدة على الرياح. وستستخدم هذه النماذج في تحليل استقرارية الشبكة الكهربائية مع وجود أنظمة الطاقة المعتمدة على الرياح بنسب وأماكن توليد متفاوتة. بعد ذلك هذه الرسالة تطرح أساليب لتحسين مستوى استقرارية الشبكة وذلك باستخدام تقنية "المعوضات الساكنة والمتزامنة " و تقنية "نظم مهدئات الطاقة" والتي سيتم تصميم نظم التحكم فيها باستخدام تقنية الهندسة الوراثية.

English Abstract

Environmental concerns, market forces, and emergence of new technologies have recently resulted in restructuring electric utility from vertically integrated networks to competitive deregulated entities. Distributed generation (DG) is playing a major role in such deregulated markets. When they are installed in small amounts, their impacts on the system may be negligible. When their penetration levels increase, however, they may start affecting system performance from more than one aspect. System transient stability needs to be re-assessed after the emergence of DG. This thesis attempts to address the impact of DG on system stability under different operation conditions. Wind Energy Conversion Systems (WECS) are involved as a DG technology. Dynamic models for different system components such as synchronous and induction generators, and Wind Turbines are presented first. Then, the impacts of WECS on the stability of an electrical power system are addressed taking into account different ratings and installation locations. After that, an attempt to enhance system stability is performed using optimized STATCOM control schemes and Power System Stabilizers (PSS) whose parameters are tuned up using Genetic Algorithm (GA) for optimum control. Time-domain simulations are carried out under different WECS penetration levels and installation location within the grid. Simulation results show that STATCOM has contributed to an enhancement in the transient stability of induction generators. Moreover, they show the effectiveness of the optimized PSS in damping out synchronous generators’ rotor angle oscillations.

Item Type: Thesis (Masters)
Subjects: Electrical
Department: College of Engineering and Physics > Electrical Engineering
Committee Advisor: El-Amin, Ibrahim M.
Committee Members: Abido, Mohammed and A-Rahim, Abu-Hamed
Depositing User: ABDULLAH AL-BEN-SAAD (g199915780)
Date Deposited: 21 Jul 2009 14:03
Last Modified: 31 Dec 2020 08:18

Available Versions of this Item