Optimal power control of grid-connected distributed generation in a hierarchical framework based on model predictive control
Model öngörülü kontrole dayalı hı̇yerarşı̇k bı̇r çerçevede şebekeye bağlı dağıtılmış üretı̇mı̇n optı̇mum güç kontrolü
- Tez No: 944974
- Danışmanlar: PROF. DR. ZIYODULLA YUSUPOV
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Model öngörülü kontrol, Dağıtık üretim, Hiyerarşik kontrolör, Hibrit mikroşebeke
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Karabük Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 106
Özet
In the modern era, managing optimal real-time control of microgrids during the Modern çağda, işletme aşamasında mikro şebekelerin optimum gerçek zamanlı kontrolünü yönetmek, hem teknik hem de ekonomik faktörlerin dikkatli bir şekilde değerlendirilmesini gerektiren önemli bir zorluk olmuştur. Bu tez, bir koruma ağı kullanarak adalı ve şebekeye bağlı mikro şebekelerin gerçek zamanlı kontrolü için bir çerçeve sunmaktadır. Bu yapı, dönen ve dönmeyen kaynaklar ve enerji depolama sistemleri dahil olmak üzere çeşitli dağıtılmış üretim kaynaklarını içermektedir. Model öngörülü kontrol (MPC) içindeki optimizasyon işlevi, gerçek zamanlı ekonomik ve teknik hedefleri ele alırken frekans ve voltaj gibi temel ağ parametrelerini yönetir. Hassasiyeti artırmak ve üretim ve tüketim parametrelerindeki belirsizlikleri hesaba katmak için, sürekli güç akışı ve koruyucu şebeke modelinin entegrasyonu kullanılır. Bu yaklaşım, mikro şebeke dinamiklerinin daha doğru bir şekilde temsil edilmesini sağlayarak gerçek dünya koşullarını yakından yansıtan bir model oluşturmayı amaçlamaktadır. Önerilen yapı, standart MPC ve uyarlanabilir MPC'ye kıyasla hem teknik hem de ekonomik performansta önemli gelişmeler göstererek daha verimli adalı ve şebekeye bağlı mikro şebeke yönetimi için potansiyelini vurgulamaktadır. Adalı modda, önerilen çerçeve Standart MPC ve Uyarlanabilir MPC'ye kıyasla toplam gerilim sapmasında sırasıyla %85,87 ve %87,62'lik kayda değer düşüşler elde etmektedir. Ekonomik olarak, önerilen çerçeve her ikisinden de önemli ölçüde daha iyi performans göstererek maliyetleri Standart MPC'ye kıyasla %39,29 ve Uyarlamalı MPC'ye kıyasla %28,12 oranında azaltmaktadır. Şebekeye bağlı modda, önerilen çerçeve toplam gerilim sapmasında Adaptif MPC'ye kıyasla %37,5 ve Standart MPC'ye kıyasla %73,68 oranında önemli düşüşler sağlamaktadır. Ekonomik açıdan da önerilen çerçeve, maliyetleri Standart MPC'ye kıyasla %24,19 ve Uyarlamalı MPC'ye kıyasla %35,83 oranında azaltarak her ikisinden de daha iyi performans göstermektedir.
Özet (Çeviri)
In the modern era, managing optimal real-time control of microgrids during the operational phase has been a significant challenge, requiring careful consideration of both technical and economic factors. This thesis introduces a framework for the real-time control of islanded and grid-connected microgrids using a preserving network. This structure incorporates various distributed generation sources, including rotating and non-rotating resources and energy storage systems. The optimization function within model predictive control (MPC) manages essential network parameters like frequency and voltage while addressing real-time economic and technical objectives. To enhance precision and account for uncertainties in generation and consumption parameters, the integration of continuous power flow and the preserving network model is employed. This approach aims to create a model that closely mirrors real-world conditions, ensuring a more accurate representation of microgrid dynamics. The proposed structure demonstrates significant improvements in both technical and economic performance compared to standard MPC and adaptive MPC, highlighting its potential for more efficient islanded and grid-connected microgrid management. In islanded mode, the proposed framework achieves notable reductions in total voltage deviation of 85.87% and 87.62% compared to Standard MPC and Adaptive MPC, respectively. Economically, the proposed framework significantly outperforms both, reducing costs by 39.29% compared to Standard MPC and by 28.12% compared to Adaptive MPC. In grid-connected mode, the proposed framework achieves significant reductions in total voltage deviation of 37.5% compared to Adaptive MPC and 73.68% compared to Standard MPC. Economically, the proposed framework also outperforms both, reducing costs by 24.19% compared to Standard MPC and by 35.83% compared to Adaptive MPC. Keyword : Model predictive control, Distributed generation, Hierarchical controller, Hybrid microgrid
Benzer Tezler
- Modeling, control and techno-economic analysis of Karabük University microgrid
Karabük Üniversitesi mikro şebekesinin modellenmesi, kontrolü ve tekno-ekonomik analizi
NURI ALMARGANI ALI ALMAGRAHI
Doktora
İngilizce
2020
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKarabük ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ZIYODULLA YUSUPOV
- Searching the optimum solution for network congestion caused by on-grid PV units
Şebeke bağlı FV ünitelerinin neden olduğu ağ tıkanıklığı için optimum çözümü arama
WALEED MOHAMMED .M. ABURAS
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKarabük ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MUSTAFA GÖKDAĞ
- Optimized control and power sharing in microgrid network
Akıllı elektrik şebekelerinde optimize edilmiş kontrol ve güç paylaşımı
MOHAMMED S. S. JOUDA
Doktora
İngilizce
2022
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. NİHAN KAHRAMAN
- Dengesiz dağıtım sisteminde dağıtık üretimin optimal yerleşimi ve boyutlandırılması
Optimal allocation and sizing of distributed generation in the unbalanced distribution system
SALMAN AHMED NUR
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiSakarya ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SELÇUK EMİROĞLU
- Control strategy of wind energy conversion system for grid connection
Şebeke bağlantısı için rüzgar enerjisi dönüşüm sisteminin kontrol stratejisi
FATHI ABDULMAJEED M ALREMALI
Doktora
İngilizce
2023
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKarabük ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İHSAN ULUER