WIND POWER GENERATION EXPANSION PLANNING BASED ON CAPACITY CREDIT MAXIMIZATION. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

Preview

PDF (thesis report) Final_PDF_Wind.pdf Download (1MB) | Preview

Arabic Abstract

هدفت هذه الدراسة الى تطوير نموذج حتمي تزامني يساعد مهندسي ومخططي أنظمة الطاقة الكهربائية على وضع خطط توسيع السعة الحالية لمحطات توليد الطاقة، من خلال توزيع طاقة الرياح بشكل مثالي على اكثر من منطقة، لرفع السعة الكهربائية الفعلية لطاقة الرياح لأعلى حد ممكن، مما يساعد على رفع كفاءة طاقة الرياح والحصول على أعلى استفادة ممكنه من مصادر الطاقة المتجددة. ونظرا لطبيعة الرياح المتغيرة والمتقلبة، والغير قابلة للتنبؤ، فقد تم تطوير نموذج عشوائي يأخذ بالاعتبار الطبية المتغيرة للرياح. كما تم ايضاً تطوير نموذج مضبب لتضمين طبيعة الرياح المتغيرة داخل النموذج. والنظام الكهربائي الذي اقترحته الدراسة هو نظام كهربائي متعدد المواقع، بحيث يحتوي كل موقع على حمل خاص به، ومحطة توليد كهرباء، بالإضافة الى بيانات لطاقة الرياح لكل ساعة. ويرتبط النظام ككل بمواقعه المختلفة بواسطة خطوط نقل الكهرباء. لذلك فان هذه الدراسة تقدم اداة تمكن مهندسي الطاقة من الحصول على اعلى استفادة من المصادر المتجددة، ومعرفة تأثير توزيع الرياح على السعة الفعلية لطاقة الرياح .

English Abstract

This study develops a generation expansion model to find the optimal planning strategy of a new wind power generation. Generation expansion planning is the essential premise for the sustainable development of power system, especially with a high penetration of renewable energy generation. The proposed model specifies the size of wind power generation and finds out the optimal decision to allocate wind power among multi-area power system in order to maximize the capacity credit of a wind power plant. Since the behavior of the wind speed is intermittent and variable, a fuzzy set has been developed to model the uncertainty of wind data by construction a membership function for each stochastic parameter. In addition, a stochastic model has been used to address the uncertainty of wind data by generating a number of scenarios. Among several methods of calculating the capacity credit of renewable power plant, Effective Load Carrying Capability (ELCC) has been used in this model as the objective function. ELCC represents the amount of additional load that can be served while maintaining the same reliability standard. The system under study is a multi-area power system in which each area has its own conventional capacity, its specific reliability data in addition to load profile as well as a specific wind data. A three interconnected power system example is studied to demonstrate the effectiveness of the proposed model to quantify the actual load carrying capacity of the intermittent power resources and to increase the reliability and the resilience of integrating new renewable power plant. This study is first stage analysis prior to economical analysis. It aims to evaluate the evaluable resources by increasing resources availability and reducing intermittency.

Item Type:	Thesis (Masters)
Subjects:	Electrical
Department:	College of Engineering and Physics > Electrical Engineering
Committee Advisor:	Al-Ismail, Fahad
Committee Members:	Al-Muhaini, Mohammed and Elamin, Ibrahim
Depositing User:	HAMOUD DHAHI (g201602500)
Date Deposited:	07 Jan 2019 12:47
Last Modified:	31 Dec 2020 07:18
URI:	http://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/140865