Efficient Techniques for Detection and Mitigation of Power Quality Events

Efficient Techniques for Detection and Mitigation of Power Quality Events. PhD thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

Final_Revised__with_Green_Cover.pdf - Published Version

Download (3MB) | Preview

Arabic Abstract

إن أنظمة توزيع الطاقة الكهربائية الحديثة تشمل على أجهزة الطاقة البديلة والتي تتكون بشكل اساسي من أجهزة الكترونية مما زاد من تعقيد أنظمة التوزيع, ووجود الاجهزة الالكترونية في نظام التوزيع أثر بشكل سلبي على جودة الطاقة الكهربائية الى حد تهديد استقرار النظام الكهربائي والاقتصاد الوطني. هذه الاطروحة تهدف الى تنفيذ و تطبيق نظام مراقبة جودة الطاقة في الوقت الحقيقي وبناء استراتيجيات ذكية للتخفيف من مشاكل جودة الطاقة التي يتم كشفها وذلك باستخدام احدث الاجهزة والتقنيات المستخدمة في معالجة الاشارات الكهربائية. وفي هذه الأطروحة تم عمل مسح أدبي شامل عن أنظمة مراقبة جودة الطاقة الكهربائية والاجهزة والتقنيات والبرامج المستخدمة في ذلك. بالإضافة الى ذلك تم تطوير نظام مراقبة الجودة للطاقة الكهربائية واستراتيجية التحكم لأجهزة تخفيف مشاكل جودة الطاقة الكهربائية لتحقيق موثوقية وجودة عالية لمصدر الطاقة الكهربائية. وفي هذه الرسالة تم أيضاً تصميم استراتيجيات التحكم لأجهزة تخفيف مشاكل جودة الطاقة الكهربائية. الطرق المقترحة لمراقبة ومتابعة جودة الطاقة الكهربائية تم تطبيقها في معمل جودة الطاقة الكهربائية, وتم تشغيل النظام المقترح في الوقت الحقيقي واختبار فاعليته و أخذ النتائج للسيناريوهات المعدة لتحقيق أهداف الأطروحة.

English Abstract

Modern electric power systems with new distributed renewable power sources such as wind power and solar power have seen the participation of a large amount of new power electronic devices. The recently developed technology related to the concept “smart grid” in power systems also contributes to make the system more complex. The increasing use of power electronics devices contributes further to the arising power quality (PQ) problem that is becoming more and more serious, and has been a great threat to the safety of electric power systems and the national economy as a whole. In this dissertation, a comprehensive literature review has been accomplished for real time monitoring, detection, tracking, classification, and mitigation for PQ problems as well as optimal harmonic estimation. New efficient methods for PQ events monitoring, detection, and tracking have been proposed and developed. These methods are mainly based on wavelet multiresolution analysis and rms voltage calculation. Furthermore, a new efficient technique for online accurate harmonic estimation based on separable least squares has been proposed and simulated. Control strategies for mitigation devices for power quality problems are proposed and simulated. The proposed monitoring, detection, tracking, and classification techniques for PQ events has been implemented in laboratory scale prototype using LabVIEW software, developed data acquisition cards, real time signal processors, and a simplified model for the distribution network with its associated bulk loads. The necessary experimental work to validate the proposed techniques has implemented. Additionally, the results of all proposed methods have been compared with the results of the conventional methods. The results demonstrate the superiority, accuracy, robustness, suitability and capability of the proposed methods for real time applications.

Item Type: Thesis (PhD)
Subjects: Engineering
Department: College of Engineering and Physics > Electrical Engineering
Committee Advisor: Abido, Muhammad
Committee Members: El-Gebeily, Mohammad and Al-Hamouz, Zakariya and Kassas, Mahmoud
Depositing User: ZARO FOUAD RASHED (g200701730)
Date Deposited: 30 Jun 2013 11:13
Last Modified: 01 Nov 2019 15:37
URI: https://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/138873