DECENTRALIZED CONTROL OF DC MICROGRIDS WITH ENERGY STORAGE SYSTEMS. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

Preview

PDF MS_Thesis_EE_Final_g201403940.pdf - Submitted Version Download (2MB) | Preview

Arabic Abstract

لقد اكتسب مفهوم ال DC microgrid اهتماما كبيرا بسبب العديد من المزايا التي فاقت تلك الموجودة في microgrid AC. إن مفهوم ال DC microgrid يسهل عملية اختراق عالية لمصادر الطاقة المتجددة إلى الشبكة، ويسهم في تخفيض انبعاثات الكربون. ويجري أيضا تنفيذ كهربة نظام النقل للحد من انبعاثات الكربون. تنظيم جهد ال DC microgrid هو مهمة صعبة من أجل منع تداولها بين مصادر الطاقة الموزعة المختلفة والمتصلة على التوازي. هناك قضية حاسمة أخرى وهي إدارة الطاقة النشطة بين توزيع المصادر، والأحمال وشبكة المرافق المتصلة.إن نظم تخزين الطاقة تساعد على مكافحة هذه التحديات.في هذا العمل، تم استخدام مفهوم ال DC microgrid على نطاق ضيق يتألف من مصدر الطاقة الضوئية، والأحمال المحلية ونظام هجين تخزين الطاقة. تم اقتراح استراتيجية مكافحة اللامركزية على أساس ال DC microgrid لتنظيم حافلة الجهد لإدارة الطاقة في النظام. ويقترح نموذج التحكم التنبؤي طريقة لتنظيم تبادل الطقاة بين microgrid وشبكة المرافق. كما يقترح النهج القائم على تقاسم طاقة التردد من أجهزة تخزين الطاقة لتنظيم الجهد في microgrid.كذلك, تم تطوير نموذج لنظام microgridو استراتيجيات التحكم الخاصة به باستخدام برنامج RSCAD ومحاكاة في محاكاة رقمية في الوقت الحقيقي لظروف التشغيل المختلفة. تم تنفيذ الأجهزة في الوقت الحقيقي في التجارب للتحقق من فعالية استراتيجيات الرقابة المقترحة.

English Abstract

The concept of DC microgrid is gaining significant interest due to its several advantages over AC microgrid. DC microgrid facilitates high penetration of renewable energy sources to the grid and contributes to the global reduction of carbon footprint. The voltage regulation of DC microgrid is a challenging task in order to prevent circulating current among different distributed energy sources connected in parallel. Another crucial issue is to manage active power among the distributed sources, loads and connected utility grid. Energy storage systems help to combat these challenges. In this work, a small scale DC microgrid is considered which is comprised of photovoltaic energy source, local loads and hybrid energy storage system. A decentralized control strategy based on DC bus voltage regulation is proposed for energy management in the system. Model predictive controller is proposed to regulate the power exchange between microgrid and utility grid. Frequency based power sharing approach of energy storage devices is proposed for voltage regulation in the microgrid. The system model for the microgrid system as well as its control strategies are developed using RSCAD software and simulated using real time digital simulator (RTDS) for various operating conditions. Real time hardware in the loop experiments are performed to validate the effectiveness of proposed control strategies

Item Type:	Thesis (Masters)
Subjects:	Electrical
Department:	College of Engineering and Physics > Electrical Engineering
Committee Advisor:	Abido, Mohammad Ali
Committee Members:	ElAmin, Ibrahim Mohamed and Habiballah, Ibrahim Omar
Depositing User:	MD. RANA (g201403940)
Date Deposited:	25 Jan 2017 05:52
Last Modified:	01 Nov 2019 16:37
URI:	http://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/140226