Integrated Economic Dispatch and Automatic Generation Control for a Grid with High Penetration of Renewable and Energy Storage

Integrated Economic Dispatch and Automatic Generation Control for a Grid with High Penetration of Renewable and Energy Storage. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

[img] PDF
EE610 Thesis_Hassan Alsobaie_g201801320.pdf - Accepted Version
Restricted to Repository staff only until 16 August 2022.

Download (6MB)

Arabic Abstract

زادت موارد الطاقة المتجدد في السنوات الأخيرة لتقليل الطاقة غير القابلة للتجدد، ولكن توليد الطاقة المتجددة عالية التغير مقارنة بالطاقة غير المتجددة التي تتطلب وحدة تحكم قوية لتقليل الخطأ في انحراف توليد الطاقة الكهربائية. يستخدم التوليد الاقتصادي الديناميكي والتحكم التلقائي للمولدات (ED-AGC) لتحكم في الطاقة الكهربائية التي يتم إنشاؤها للشبكات. في هذا البحث، تعمل طاقة التخزين للشبكات المتضمنة في نظام ED-AGC لتحسين استجابة تردد توليد الطاقة والحالة المستقرة لتوليد الطاقة. يهدف هذا التقرير إلى اقتراح التشغيل في الوقت الفعلي لنظام توليد في اي جي سي مع تخزين طاقة البطارية باستخدام التوزيع الاقتصادي الديناميكي لتزويد الطاقة الكهربائية للشبكة. الطريقة التقليدية لـ ED-AGC التي اعتبرت تخزين الطاقة للحصول على استجابة منظمة بشكل أفضل في نظام AGC المتضمنة في هذا التقرير والتي سوف تحدد طاقة البطارية لتزويد الشبكة الكهربائية. يحول هذا العمل التقليدي ل ED-AGC إلى نظام تحكم متكامل عندما يكون لديه تخزين طاقة البطارية مع المولدات لتحسين استجابة انحراف التردد أقل من ED-AGC التقليدي. تم تنفيذ فترة واحدة ومتعددة من التوزيع الاقتصادي المتكامل (ED) لتوفير تكلفة أكثر اقتصادا لنظام .AGCالمقارنة في مجال واحد بين نظام ED-AGC الكلاسيكي والمتكامل في استجابات النظام والتكلفة الاقتصادية عندما يشمل حد اقصى في تصاعد الطاقة للمولدات التي تعمل بالوقود باستخدام برنامج MATLAB. أيضا استخدام قدرة التطلع إلى تغيير الطاقة المطلوبة للإنتاج في نظام ED-AGC وبيان استجابة النظام للتردد والتكلفة المنتجة للطاقة. واخيرا بيان كيفية استخدام هذه الانظمة في منطقتين من النظام الاعتيادي والديناميكي. كل نتائج البحث تناقش التردد وطاقات المولدات والبطاريات مع تكلفة النظام. يعد التحكم المتكامل للمولدات لنظام ED-AGC أكثر فائدة لتحكم الطاقة المتجددة ويعطي التكلفة المثلى مقارنة بالطريقة التقليدية لنظام .ED-AGC

English Abstract

The generation of renewable energy (RE) in recent years is increased to minimize the nonrenewable resources, but renewable resources are having higher penetration of power generation compared to nonrenewable energy, which required a robust controller to minimize the error of deviation in the generation of electricity. The dynamic economic dispatch and automatic generation control (ED-AGC) monitor the generated electric power for grids. In this research, the power grid's storage energy is included in the ED-AGC system to improves the power generation's frequency response and steady-state error. This report proposes the real-time operation for a generation system in the AGC with battery energy storage using dynamic economic dispatch to supply electrical power to the grid. The conventional way of ED-AGC that considered energy storage is included in this report to have a better-regulated response in the AGC system. The battery power includes supplying the electric grid in the implementation process. The work transforms the conventional ED-AGC into an integrated feedback control system with battery energy storage and thermal generators to improve the frequency deviation response less than in the conventional ED-AGC. One and multi-period of integrated economic dispatch (ED) were implemented to provide a more economical cost of the AGC system. One area of the classic and integrated ED-AGC systems is comparing the responses and economical cost, including the ramp limit of generators in the Matlab simulation program. The look-ahead capability of the optimization problem is considered in the simulation results for testing the performance of the ED-AGC. The considered work implements the two areas of classic and integrated ED-AGC in the simulation program. All of the simulation results are finding a better frequency regulation that leads to minimizing operation cost economically. The integrated feedback control of ED-AGC is more helpful to control the penetration of renewable recourses and given an optimal cost compared to the conventional way of ED-AGC.

Item Type: Thesis (Masters)
Subjects: Engineering
Electrical
Department: College of Engineering and Physics > Electrical Engineering
Committee Advisor: Alawami, Ali
Committee Members: Abido, Mohamed and Khalid, Muhammad
Depositing User: HASSAN ALSOBAIE (g201801320)
Date Deposited: 18 Aug 2021 07:37
Last Modified: 18 Aug 2021 07:37
URI: https://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/141949