Optimal Robust Controller Design for Voltage Source Inverters in Microgrids. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

Preview

PDF WASIU_THESIS_2017.pdf Download (2MB) | Preview

Arabic Abstract

تطور أنظمة الطاقة التقليدية إلى نظام الشبكة الذكية هو ذات أهمية خاصة للمجتمع نظام الطاقة العالمي مع تدفق موارد الطاقة المتجددة (RES) باعتبارها واحدة من السائقين. وهناك بعد من الشبكة الذكية المقترحة لمعالجة مشكلة تكامل RES هي الشبكة الصغيرة. يتطلب التكامل الناجح لهذهRES السيطرة الفعالة على واجهة الالكترونيات الطاقة اللازمة لمعالجة الطاقة مثل محولات مصدر الجهد VSI) ). ولذلك، فإن الهدف من هذا العمل هو جهاز وحدة تحكم قوية الأمثل ل VSI التي يمكن السيطرة على نحو فعال ميكروسورس ميكروغريد على حد سواء في وضع مستقل ووضع متصل بالشبكة من الشبكة الصغيرة. في هذا العمل، ويقترح وحدة تحكم معيار H_2 الأمثل الأمثل. ومن السهل تنفيذ استراتيجية التحكم هذه، واستيعاب الشكوك في النظام والاضطرابات الخارجية في تصميم وحدة التحكم. في أوضاع التشغيل اثنين، على غرار النظام في مثل هذه الطريقة التي 〖 H〗_2 معيار وظيفة نقل حلقة مغلقة هو الأمثل لضمان استقرار النظام والحصانة للاضطرابات الخارجية. أيضا، واستراتيجية التحكم هو القائم على المراقب للحد من عدد الإشارات المقاسة اللازمة للعمل ردود الفعل. يتم التحقق من وحدة تحكم المقترحة عن طريق المحاكاة والتجريب. أداء وحدة التحكم بشكل مرض من حيث تتبع الناتج، والقدرة على فك الارتباط، والمتانة والحصانة للاضطرابات الخارجية. وبصرف النظر عن ذلك، وحدة تحكم يظهر أداء أفضل بالمقارنة مع الأدب ذكرت.

English Abstract

The evolution of the conventional power systems to a smart grid system is of special interest to the global power system community with the influx of renewable energy resources (RES) as one of the drivers. A dimension of the smart grid proposed to address the problem of RES integration is the microgrid. The successful integration of these RES requires effective control of power electronics interface needed for power processing such as voltage source inverters(VSI). Therefore, the objective of this work is to device an optimal robust controller for a VSI that can effectively control a microgrid microsource both in the standalone and grid-connected mode of the microgrid. In this work, an optimal robust H_2 norm controller is proposed. This control strategy is easy to implement, accommodate system uncertainties and external disturbances in the controller design. In the two operating modes, the system is modelled in such a way that H_2 norm of the closed loop transfer function is optimized to ensure the system’s stability and immunity to external perturbations. Also, the control strategy is observer-based to limit the number measured signals needed for feedback action. The proposed controller is verified via simulation and experimentation. The controller performed satisfactorily in terms of output tracking, decoupling capability, robustness and immunity to exogenous disturbances. Aside that, the controller shows better performance compared to reported literature.

Item Type:	Thesis (Masters)
Subjects:	Engineering Electrical
Department:	College of Engineering and Physics > Electrical Engineering
Committee Advisor:	Abido, M.A.
Committee Co-Advisor:	Habiballah, I.O.
Committee Members:	Elamin, I.M.
Depositing User:	WASIU SULAIMON (g201406300)
Date Deposited:	18 Jan 2018 05:10
Last Modified:	31 Dec 2020 07:19
URI:	http://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/140617