JOINT CAPACITY OPTIMIZATION OF RENEWABLE GENERATION AND HYBRID ENERGY STORAGE FOR MICRO-GRIDS
| dc.contributor.author | UMER AKRAM | |
| dc.date | 2017 | |
| dc.date.accessioned | 2022-05-18T06:59:32Z | |
| dc.date.available | 2022-05-18T06:59:32Z | |
| dc.degree.department | College of Engineering Sciences and Applied Engineering | |
| dc.degree.grantor | King Fahad for Petrolem University | |
| dc.description.abstract | خلال العقود القليلة الماضية، جعلت المخاوف المتزايدة بشأن الاحتباس الحراري و الأسعار المتقلبة للوقود الأحفوري من مصادر الطاقة المتجددة (RE) بديلاً جذاباً. و قد تعزز هذا الاتجاه أكثر بسبب التقدم السريع في مجال إلكترونيات القوى – و التي مكنت من التحكم الكامل بمصادر الطاقة المتجددة – في حدود القيود التي تفرضها الظواهر الطبيعية. و مع ذلك، فإن التكلفة المرتفعة و الطبيعة العشوائية لمصادر الطاقة المتجددة و تقطعها تعقد عمليات التخطيط لتلك المصادر، و التكامل، و التشغيل في نظام الطاقة الكهربائية. تعتمد تقنيات مصادر الطاقة المتجددة، مثل الألواح الشمسية الكهروضوئية (PV) و توربينات الرياح (WTs)، على موارد ذات طبيعةٍ عشوائيةٍ، و تصادفيةٍ، و متقطعةٍ لأنها تعتمد على الطقس و التغيرات المناخية و على التوقيت اليومي و السنوي. فتصميم نظامٍ يوظف كلاً من مصادر الطاقة المتجددة و نظام تخزينٍ للطاقة (ESS) يعتمد على سلوك الحمل، و على الإشعاع الشمسي، و على طاقة الرياح. لذلك، فإن القدرة المُثلى لمصادر طاقةٍ متجددةٍ و نظام تخزينٍ للطاقة المحسوبة لموقعٍ جغرافيّ معينٍ لا تُعتبر مُثلى لأيّ موقعٍ آخر حتى لو تساوت قيم الحمل الأعلى. و بالتالي، فإن من الضروري تحسين مصادر الطاقة المتجددة مع نظام تخزين الطاقة لحصد أكبر قدرٍ من المنافع. يعرض هذا العمل منهجياتٍ لتصميم شبكاتٍ مصغرةٍ (MGs) – التي تستخدم مولداتٍ تقليديةٍ و مولداتٍ موزعةٍ للطاقة المتجددة و نظم تخزينٍ للطاقة – تعمل في كلا الوضعين: وضع الاتصال بالشبكة و الوضع المستقل. تستخدم الألواح الكهروضوئية (PV) و مولدات الرياح (WTs) و مولدات الديزل (DGs) في التوليد الموزّع للطاقة، و يستخدم نظام تخزين الطاقة الهجين (HESS) المكون من بطاريات تخزين الطاقة (BES) و تقنية المكثفات الفائقة (SC) لغرض تخزين الطاقة. تمت صياغة معادلات التحسين الأمثل، و التي اشتملت على مجموعةٍ متنوعةِ من القيود الواقعية المستمدة من توليد الطاقة المتجددة و مولدات الديزل و نظم تخزين الطاقة و الأحمال، و وُضعت دوالّ الهدف من أجل: ١) تقليل التكلفة، ٢) تحسين الموثوقية، ٣) خفض انبعاثات الغازات الدفيئة (GHG)، ٤) الحد من الطاقة المهدرة. جميع الأهداف لها أهميةٌ خاصةٌ في تصميم الشبكة المصغرة، فعلى سبيل المثال: التكلفة مرتبطةٌ بالاقتصاد، و انبعاثات الغازات الدفيئة متعلقةٌ بالاحتباس الحراريّ، و الطاقة المهدرة مرتبطةٌ باستقرار و اقتصاديات النظام. تمت صياغة معادلات التحسين الأمثل المتاهية و حلُّها بصورةٍ مبتكرةٍ لتقليل التعقيد و الوقت الحسابيّ. كدراسة حالة، تم التحقق من المنهجيات المقترحة باستخدام بياناتٍ حقيقيةٍ لسرعة الرياح، و الإشعاع الشمسيّ، و الطلب على الطاقة في مدينة الدمام في المملكة العربية السعودية. أظهرت نتائج المحاكاة فعالية المنهجيات المقترحة. تُشكل هذه الدراسة خارطة طريقٍ قويةً لصناع القرار، و المحللين، و المشرّعين. | |
| dc.identifier.other | 4600 | |
| dc.identifier.uri | https://drepo.sdl.edu.sa/handle/20.500.14154/2513 | |
| dc.language.iso | en | |
| dc.publisher | Saudi Digital Library | |
| dc.thesis.level | Master | |
| dc.thesis.source | King Fahad for Petrolem University | |
| dc.title | JOINT CAPACITY OPTIMIZATION OF RENEWABLE GENERATION AND HYBRID ENERGY STORAGE FOR MICRO-GRIDS | |
| dc.type | Thesis |