Optimal Design of Hybrid Renewable Energy System for Microgrid Reliability Enhancement. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.
|
PDF
Optimal_Design_of_Hybrid_Renewable_Energy_System_for_Microgrid_Reliability_Enhancement.pdf - Submitted Version Download (3MB) | Preview |
Arabic Abstract
مفهوم microgrids ، تماما مثل أنظمة الطاقة المتجددة ، ليست جديدة تماما ، ولكن ليس حتى لم العقود الأخيرة هذه التقنيات كسب مصالح هائلة من الباحثين والمرافق و الحكومات العالم الصخب الآن ل دمج الطاقة المتجددة في سلسلة إمدادات الكهرباء التقليدية . ومع ذلك ، والنكسات تتحدى مصادر الطاقة المتجددة و تكاملها . و التقطع لا يمكن السيطرة عليها من الإشعاع الشمس و سرعة الرياح اللازمة ل الضوئية وطاقة الرياح والطاقة الشمسية الجيل التوالي جعلت هذه مصادر الطاقة غير إرسال قادرا .وبالتالي ، لا شبكة الكهرباء التقليدية ولا مصادر الطاقة المتجددة يمكن الاعتماد عليها بنسبة 100 في المئة . هذه الأطروحة ، مع الاعتراف القضايا الاعتمادية من هذه المصادر، ينوي جعل التدريجي الاحتمالات عن نظام microgrid المهجنة . على وجه الخصوص، سيتم استخدام طاقة الرياح ، وبطارية و موارد الطاقة الشمسية في اتصال الشبكة لتحسين موثوقية إمدادات الطاقة من عدة أنواع المستهلكين. في تحليل أداء موثوقية النظام المتجددة الهجين، يقترح مجموعة جديدة من مستحضرات للحصول على نقاط تحميل ومؤشرات اعتمادية النظام. ويستند هذا الأسلوب على تقنية الزائفة رقمنة تسجيل شروط النظام خلال وقت البعثة الذي يساعد تحليل عن طريق إجراءات الفرز. واقترح أيضا طريقة الحصول على مجموعات التعادل بين المصادر ونقاط التحميل حسب عمق البحث الأول. يتم تشكيل نموذج الأمثل أربعة موضوعي وحلها عن طريق مختلط صحيح متعددة موضوعي سرب الجسيمات الطريقة الأمثل للعديد من الحالات. ويعمل النماذج على المدى الطويل من توربين الرياح، والطاقة الشمسية الكهروضوئية، وبطارية والمديرية العامة التقليدية. استخدمت عشر سنوات من البيانات واقع الحياة من الإشعاع الشمسي وسرعة الرياح، ودرجة الحرارة كمدخلات للنماذج. يوفر طريقة وسيلة ناجعة لتحسين مؤشرات عدة موثوقية أي نظام التوزيع مع التكاليف المترتبة على الحد الأدنى لتكاليف التركيب والتشغيل على حد سواء. الطرق المقترحة واستخدامها يمكن أن تكون بمثابة حافز لمزيد من رقمنة دراسات أنظمة الطاقة الكهربائية بشكل عام. بمعنى، تركيبات يمكن أن تكون متوافقة مع طرق عرض المعدات الرقمية والاستفادة من البيانات.
English Abstract
The concept of microgrids, just like the renewable energy systems, is not entirely new, but not until recent decades did these technologies gain tremendous interests from researchers, utilities and governments. The world now clamours for renewable energy integration into the conventional electricity supply chain. However, setbacks challenge renewable sources and their integration. The uncontrollable intermittency of the sun irradiance and wind speed needed for solar photovoltaic and wind energy generation respectively have made these energy sources non-dispatchable. Hence, neither the conventional power grid nor the renewable sources are 100 percent reliable. This thesis, while acknowledging the reliability issues of these sources, intends to make-out possibilities for a hybridized microgrid system. In particular, the wind, battery and solar energy resources will be used in connection to the grid for improved energy supply reliability of several consumer types. In analyzing the reliability performance of the hybrid renewable system, a new set of formulations for load points and system reliability indices are proposed. This method is based on a pseudo-digitization technique of recording system conditions over the mission time which aids analysis via counting procedures. A method of obtaining the tie-sets between sources and load points based on depth first search was also proposed. A four-objective optimization model is formed and solved via a mixed-integer multiple objective particle swarm optimization method for several cases. Long term models of wind turbine, solar PV, battery and conventional DG are employed. Ten years of real life data of solar irradiance, wind speed, and temperature were used as inputs to the models. The method provides a viable means of improving several reliability indices of any distribution system with minimum cost implications for both installation and operation costs. The methods proposed and utilized can serve as a motivation for further digitization of electric power systems studies in general. In the sense that, formulations can be made compatible with the ways digital equipment view and utilize data.
| Item Type: | Thesis (Masters) |
|---|---|
| Subjects: | Electrical |
| Department: | College of Engineering and Physics > Electrical Engineering |
| Committee Advisor: | Al-Muhaini, Mohammad M. |
| Committee Members: | Abido, Mohammad and Habiballah, Ibrahim O. A. |
| Depositing User: | ABASS AFOLABI YAHAYA (g201306190) |
| Date Deposited: | 03 Aug 2016 09:27 |
| Last Modified: | 01 Nov 2019 16:35 |
| URI: | http://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/140058 |