Robust Energy Management System For Duck Curve Handling

الموضوعات

علوم تطبيقية وتكنولوجية

الملخص

In recent years, the dramatic decline in the price of photovoltaic (PV) and the need for clean form energy globally have paved way for the increase in the installation of solar PVs. This high solar PV penetration leads to a phenomenon known as the duck-curve. The duck-curve is the net demand after the installation of PVs. The duck-curve resembles the shape of a duck. The load is very low during the mid-day and rampsup later in the day. The duck-curve has high ramp-up and ramp-down requirement. This poses the challenge of flexibility in the grid. Usually, thermal units are not very flexible and cannot cope with the high ramps of the duck-curve. This thesis proposes a an optimal unit commitment model that involves high flexibility products to address the challenges of the duck-curve. The aim of this thesis is to handle the ramping challenges of the duck curve. An energy management system (EMS) is developed by formulating an optimal dispatch model for the thermal units and flexible ramping products such battery energy storage (BESS). Model predictive control (MPC) is used for the proposed dispatch model. The MPC uses both current information and newly updated forecast information to produce optimal control actions. Thus, thecharging and discharging of the BESS are optimally scheduled. PV curtailment and load are also included in the formulation for handling the duck curve fast ramps. PV Curtailment involves regulating the output of the PVs during periods of low demand while load shedding involves cutting off some demands to accommodate a drop in power generation. Furthermore, the flexibility of the proposed model is assessed using period of probability deficit (PFD) index to show the effectiveness of the proposed method in handling the duck curve fast ramps. It is also observed that the proposed model is more economical in terms of operational cost compared o the a non-MPC based mixed integer linear programming (MILP) model. The model is simulated in the GAMS optimizer. The model is tested on a 24-bus IEEE reliability test system (RTS) to demonstrate the effectiveness of the proposed method.

روابط وملفات

التعريف والنوع

رقم الوثيقة

0ffe2f3a-e21c-4239-9d63-7bf1d3b4fa59

رقم العقد

0

نوع الوسائط

Crawler

نوع المحتوى

الرسائل العلمية

صيغة المصدر

رسائل ماجيستير

نوع الملف

pdf text

أسماء الملفات

848355_1.pdf

بيانات النشر

ألقاب المؤلفين

[{"name_ar":" Fahad Al-Ismai","title_ar":"اشراف","title_en":"Supervision"},{"name_ar":"Sulaiman Sulaiman Ahmad","title_ar":"اعداد","title_en":"Preparation"}]

اللغة

English

المصدر والدورية

اسم المصدر

Robust Energy Management System For Duck Curve Handling

المحتوى والصفحات

عدد الصفحات

0

ترجمة الملخص

في السنوات الأخيرة ، أدى الانخفاض الكبير في أسعار الخلايا الكهروضوئية والحاجة إلى الطاقة النظيفة على مستوى العالم إلى تمهيد الطريق لزيادةتركيب الخلايا الشمسية الكهروضوئية. يؤدي هذا الاختراق العالي للطاقة الشمسية الكهروضوئية إلى ظاهرة تُعرف باسم منحنى البط. منحنى البط هومنحنى البطة يشبه شكل البطة. يكون الحمل منخفضًا جدًا خلال منتصف النهار ويتزايد في وقت لاحق من اليوم. PVs. صافي الطلب بعد تركيبيحتوي منحنى البطة على متطلبات منحدر لأعلى ومنحدر. هذا يشكل تحدي المرونة في الشبكة. عادة ، لا تكون الوحدات الحرارية مرنة جدًا ولايمكنها التعامل مع المنحدرات العالية لمنحنى البط. تقترح هذه الأطروحة نموذج التزام الوحدة الأمثل الذي يتضمن منتجات عالية المرونة لمواجهةمن خلال (EMS) تحديات منحنى البط. الهدف من هذه الأطروحة هو التعامل مع التحديات المتصاعدة لمنحنى البط. تم تطوير نظام إدارة الطاقة(MPC) يستخدم نموذج التحكم التنبئي (BESS). صياغة نموذج إرسال مثالي للوحدات الحرارية ومنتجات التدرج المرنة مثل تخزين طاقة البطاريةكلاً من المعلومات الحالية ومعلومات التنبؤ المحدثة حديثًا لإنتاج إجراءات التحكم المثلى. وبالتالي ، MPC لنموذج الإرسال المقترح. تستخدمعلى النحو الأمثل. يتم تضمين تقليص الطاقة الكهروضوئية والحمل أيضًا في الصيغة للتعامل مع المنحدرات السريعة BESS يتم جدولة شحن وتفريغلمنحنى البط. يتضمن تقليص الطاقة الكهروضوئية تنظيم ناتج الطاقة الكهروضوئية خلال فترات انخفاض الطلب بينما يتضمن فصل الأحمال قطع(PFD) بعض الطلبات لاستيعاب انخفاض في توليد الطاقة. علاوة على ذلك ، يتم تقييم مرونة النموذج المقترح باستخدام مؤشر فترة عجز الاحتماللإظهار فعالية الطريقة المقترحة في التعامل مع المنحدرات السريعة لمنحنى البط. ويلاحظ أيضًا أن النموذج المقترح أكثر اقتصادا من حيث التكلفةتم GAMS. تمت محاكاة النموذج في مُحسِّن MPC. التي لا تعتمد على (MILP) التشغيلية مقارنة بنموذج البرمجة الخطية الصحيحة المختلطة ختبار النموذج على نظام اختبار موثوقية IEEE 24 حافلة (RTS ) لاثبات فعالية الطريقة المقترحة.

إشراف وإعداد

الإشراف

Fahad Al-Ismai

الإعداد

Sulaiman Sulaiman Ahmad

الاقتباسات الببليوغرافية