IMPACTS OF ENERGY STORAGE AND SMART RESTORATION ON THE RELIABILITY OF ELECTRIC MICROGRID. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

Preview

PDF M.S._Thesis.pdf Download (2MB) | Preview

Arabic Abstract

التطور والاستفادة من مصادر الطاقة المتجددة - خصوصا الرياح والشمس - بات أمرا واضحا يعطى اعتبارا هاما بسبب ما يتعلق بالاستهلاك المتزايد لموارد الوقود الاحفوري و زيادة الوعي العام حول الآثار السيئة لهذه الموارد على البيئة. ولكن مصادر الطاقة المتجددة أيضا لها سلبيات في أنها تمتلك طبيعة متقطعة وعشوائية التي تؤثر سلبا في موثوقية شبكات الكهرباء. في القرن 21 ظهر مفهوم الشبكات الذكية و تشكل تدريجيا ليصبح خيارا مشتركا في موجهة التحديات المستقبلية. نظام اعادة التشغيل الذكي هو يعتبر من أهم مكونات هذه الشبكات. أهم مهمات هذا النظام هو المراقبة المستمرة لعمل الشبكة، التنبّأ بحالة الشبكة، التشخيص السريع للأعطال وإزالتها دون تدخل العنصر البشري. هدف هذه الرسالة الرئيسي هو الاستقصاء البحثي لموثوقيّة الشبكات الصغيرة المعزولة في ظل وجود نظام الاستعادة الذكي و وحدات تخزين الطاقة الكهربائية لمعرفة مدى المنافع المحصّلة على الموثوقيّة من استخدام هذا النظام. لذلك هذه الرسالة تستعمل هذا النظام ووحدات تخزين الطاقة لزيادة موثوقية الشبكات الصغيرة المعزولة عن الشبكة الرئيسية التي تستعل الرياح والشمس كمصدر أساسي .بحثت هذه الرسالة نموذجين للتنبؤ بسرعة الرياح و الطاقة الشمسية وذلك للتقليل من أثر اللايقينية في القدرة الكهربائية المولدة من هذه المصادر. هذين النموذجين هما نموذج آرما الذي استخدم في تقدير سرعة الرياح و نموذج التحسين الاسي لتقدير القدرة الكهربائية المولدة من الطاقة الشمسية. ولتحقيق أهداف هذه الرسالة، فقد اجريت هذه الدراسة على شبكة صغيرة ممثلة بنموذج روي بلنتون التوزيعي لأغراض دراسة و تحليل موثوقية شبكات التوزيع المعزولة.

English Abstract

The development and utilization of renewable energy sources (RES), especially wind and solar, has been given important consideration due to the increased consumption of conventional energy resources and enhanced public awareness of the potential impact of conventional energy systems on the environment. However, RES have a random and intermittent nature that affects their reliability in electrical networks. In the 21st century, the concept of smart grid, which began and formed gradually, has become a promising choice to face future challenges. Self-healing is an important feature of the smart grid. The main task of self-healing control is real-time monitoring of network operation, predicting the state of the power grid, timely detection, rapid diagnosis, and elimination of hidden faults, without human intervention. The main aim of the thesis is to study the reliability of islanded microgrids under the utilization of smart restoration and ESS to assess the acquired improvements in power grid reliability. Therefore, this thesis implements smart restoration and energy storage units to increase the reliability of a stand-alone microgrid (MG) system. The wind and solar energy resources are considered to be the main energy resources in MG. Two models are implemented to reduce the effects of uncertainty in the wind- and solar-generated power, the ARMA model for wind speed and the triple exponential smoothing model for solar energy prediction. The study was carried out on Roy Billinton test system (RBTS).

Item Type:	Thesis (Masters)
Subjects:	Electrical
Department:	College of Engineering and Physics > Electrical Engineering
Committee Advisor:	Al-Muhaini, Mohammad
Committee Members:	El-Amin, Ibrahim and Al-Awami, Ali
Depositing User:	NEMER ABD ALHALIM AMLEH (g201307410)
Date Deposited:	12 May 2016 04:49
Last Modified:	01 Nov 2019 16:33
URI:	http://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/139933