(2000) Modeling and control of stand-alone and parallel operating diesel generators. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

Preview

PDF 9535.pdf Download (3MB) | Preview

Arabic Abstract

تم في هذا البحث تطوير نمط تحكمي لمولد ديزل منفرد يغذي حمل محلي ، بحيث اشتمل النمط على أنظمة التحكم بالسرعة والجهد . لقد تم اختبار محاكاة لاستقرارية النمط التحكمي ، وذلك بتعريضه لاضطراب ناتج عن زيادة مفاجئة لقيمة الحمل ، وبالمثل أيضاً لقيم السرعة والجهد المرجعتين . تمت مقارنة نتائج الاختبار مع نتائج اختبار حقيقي تم اجراؤه لمولد مماثل . ومن ثم تم تطوير نمط تحكمي لمولدي ديزل يعملان على التوازي ، وتم اختبار النمط التحكمي بطريقة مماثلة لحالة المولد المنفرد . تـم استـعراض مبـدأ اقتسام الأحمال بين المولـدات العامة على التوازي والتشديد على أهميته ، حيث تم تطوير أنماط تحكمية لضبط اقتسام الأحمال الفعالة والأحمال الغير فعالة لكل مولد من المولدات العاملة على التوازي ، وبعد ذلك تم إدماج هذه الأنماط ضمن النمط العام للمولدات ، ومن ثم اختبارها . تم في هذا البحث استخدام المنظمات الخطية من الدرجة الثانية (LQR) ، حيث صمم منظم لكل من المولد المنفرد ، ومنظم آخر مركزي للمولدين العاملين على التوازي باستخدام طرق التصميم التقليدية لمنظمات (LQR) ، وتم اختبار أنماط المولدات المنفردة والمتوازية لها ، والتي أبدت تحسن ملموس جداً لأداء أنماط المولدات عند تعريضها لاضطراب في الأحمال . من ثم تم تطوير (LQR) لا مركزي للحالة المتوازية ، حيث بينت نتائج اختبار المحاكاة عدم قدرة هذا الأخير على إبقاء النظام في حالة مستقرة . بعد ذلك تم تصميم منظم (LQR) غير تقليدي يعتمد أساساً على حساب المصفوفتين Q و R بالاعتماد على القيم النسبية الموزونة للقيم (Singular values-based weights) ، ومن ثم تم اختبار المنظم ، حيث بينت النتائج زيادة مضطردة في تحسن الأداء العام .

English Abstract

The stand-alone diesel generator supplying a local load model was developed along with its governor and excitation control systems, the model was tested with step load change as well as with step speed and voltage reference settings. The test result is compared with an actual one obtained from the real experiment. Then the model of the two diesel generators operating in parallel was also developed and tested with step load change as well as with step speed and voltage reference settings. The load sharing principle was presented and its importance was emphasized. The load sharing control was developed and incorporated in the two parallel generators model. Then it was tested. LQR controllers were designed for the stand-alone and parallel diesel generators state feedback. The test showed that LQR controllers improve the response of the models. Centralized LQR controller was also designed for parallel generators case, which showed good improvement in system performance. De-Centralized controller was also designed and tested. The test showed it is not suitable for this system. LQR controller with singular values-based weights was implemented, which uses systematically calculated Q and R matrices. This controller was tested on the parallel generators model. The computer simulation showed further improvement in eliminating transients.

Item Type:	Thesis (Masters)
Subjects:	Electrical
Department:	College of Engineering and Physics > Electrical Engineering
Committee Advisor:	Bettayeb, Mammar
Committee Members:	Abdel-Magid, Youssef L. and El-Amin, Ibrahim Mohammad and Abdur-Rahim, AbuHamed M.
Depositing User:	Mr. Admin Admin
Date Deposited:	22 Jun 2008 13:43
Last Modified:	01 Nov 2019 13:48
URI:	http://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/9535