Nonlinear Model Predictive Control of Multi-Machine Power System. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

Preview

PDF Mohammed_Bin_Thabit_thesis.pdf Download (3MB) | Preview

Arabic Abstract

هذه الأطروحة تقدم تطبيق نظام التحكم التنبئي اللاخطي (NMPC) على أنظمة الطاقة متعددة الآلات (MMPS) و ذلك لتحسين من الإستقرارية العابرة و التي تعتبر إحدى أكثر الإهتمامات في تشغيل أنظمة الطاقة. نظام التحكم التنبئي اللاخطي طبق من أجل إجاد حل لمشاكل الإنحدار في الإستقرارية العابرة لـ (MMPS) في ظل وجود الإضطرابات العالية و كذلك في ظل وجود القيود الفيزيائية و التي قد تحدث عدم الإستقرار. إمكانية (NMPC) على التعامل مع عدم الخطية و القيود جعله أكثر ملائمة لتطبيقه على (MMPS). تم دراسة الإستقرارية العابرة أولا على الآلة الأحادية للخط اللانهائي (SMIB) , و من ثم طبق على (MMPS) تحت الإضطرابات العالية التالية: خطأ النظام الثلاثي و تغيير الحمل و تغيير الطاقة الميكانيكية. مقارنة بين هذا البحث و ماتم التوصل اليه من البحوث السابقة في هذا المجال اظهرت ان الـ(NMPC) مع (Active-set algorithm) كمحسن قادر على جعل النظام يعود الى نقطة التوازن مقارنة بالبحوث السابقة. تم اختبار قدرة التحكم المقترح مع التغييرات في معطيات النظام.

English Abstract

This thesis presents the application of Nonlinear Model Predictive Control(NMPC) on Multi-Machine Power System(MMPS) to improve the transient stability which is considered as a major concern in power systems operation. Non-linear Model Predictive Control is applied to solve the problem of degradation of transient stability of MMPS in the presence of large disturbances and physical constraints that may violate the stability. The strength of NMPC to handle the nonlinearity and the constraints of the system made it more suitable for implementation on MMPS. The transient stability is studied first on the Single Machine Infinite Bus (SMIB) and then, extended to MMPS under the following large disturbances: three phase fault, load changing, and mechanical power changing. A comparison between this study and what was achieved in previous work on the same topic showed that the proposed NMPC with Active-set algorithm as an optimizer is more capable of bringing the system to equilibrium than the previous work. The robustness of the proposed controller has been examined against the variations of system parameters.

Item Type:	Thesis (Masters)
Subjects:	Engineering
Department:	College of Engineering and Physics > Electrical Engineering
Committee Advisor:	Al-Duwaish, Hussain
Committee Co-Advisor:	Al-Hamouz, Zakariya
Committee Members:	Masoud, Ahmad and Mohandes, Mohamed and Ibrir, Salim
Depositing User:	BIN THABIT MOHAMMED MANSOOR SALEH (g201003200)
Date Deposited:	20 May 2014 11:42
Last Modified:	01 Nov 2019 15:41
URI:	http://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/139168