Modelling, control and simulation of flywheel energy storage in microgrids

Other Title(s)

نمذجة و محاكاة أنظمة تخزين الطاقة باستخدام الحدافة في الشبكات الكهربائية الصغرى

Dissertant

Salih, Aws

Thesis advisor

Awad, Abd al-Karim
Ghanim, Wasil

University

Birzeit University

Faculty

Faculty of Engineering and Technology

Department

Electrical Engineering

University Country

Palestine (West Bank)

Degree

Master

Degree Date

2021

Arabic Abstract

يتميز التخزين بالحذافة بعمر افتراضي أطول من البطارية العادية ، ويمكن أن توفر قدرة كهربائية عالية لفترة قصيرة.

إن أنظمة تخزين الطاقة بالحذاف ة تمتلك العديد من الخصائص التي تجعلها عنص ا را مه ا ما في شبكات الطاقة المستقبلية، وخصوصا في الشبكات المحلية التي تحتوي على مصادر طاقة متجددة بشكل تكامل ي.

وفي هذه الأطروحة، سوف نقدم نموذج محاكاة مفصل للشبكة المحلية مع التحزين بالحذاف ة.

بما يتيح لنا محاكاة مختلف المشكلت ضمن ظروف معينة.

يتضمن هذا السيناريو الحا ل ت المتصلة والمعزولة للشبكات المحلي ة، ومستويات عالية من مشاركة أنظمة ا لطاقة الشمسي ة.

بحيث تضمن الحذافة استمرارية الطاقة الكهربائية في كل هذه الظروف، خاصةا أثناء الفصل عن الشبكة الخارجية عند حدوث انقطاع في المصدر الرئيسي .

في النماذج التقليدية للحذافة، يكون لكل حذافة في الشبكة عاكس متصل بالشبكة، وبالتالي فإن نماذج الحذافا ت ونظام الطاقة الشمسي ة مستقلن.

تعد إضاف ة عاك س الحذافة على نفس خط التيار المستمر لمحطة الطاقة الكهروضوئي ة مساهمة علمية مهمة لهذه الدراس ة في مجال تنظيم الطاقة، وذلك باستخدام عاكس ربط واحد مع الشبكة مما يؤدي إلى وجود نظام رخيص وفعال.

بحيث يتم تشغيل إدارة تدفق الطاقة في هذا النظام من خلل خط التيار المستمر فقط.

ويحدث هذا عن طريق توصيل أطراف التيار المستمر لعاكس الحذافة مع أطراف التيار المستمر لمحول استخراج الطاقة القصوى من الخليا الضوئية .

English Abstract

The fluctuating nature of many renewable energy sources introduces new challenges in power systems.

As flywheel Energy Storage Systems (FESS) have many applications in these systems, since they have longer life span than a normal battery, and they can provide high power for short time, this will make them an important element for future power microgrids with integrated renewable energy sources.

In this thesis, it will provide a detailed simulation model of microgrids with FESS in different scenarios including connected and isolated status of microgrids and high levels of PV penetration.

Adding the FEES to the dcbus of the PV inverter is the most significant contribution of this study; using one inverter leads to have a cheap and an efficient Flywheel.

In the traditional models of FESS every flywheel in the network has an on-grid inverter, so the flywheels units and the PV system are independent.

But in this proposing model managing the power flow in this system will run into the DC bus only by connecting the FESS in the same DC bus of the inverters PV.

FESS will ensure the continuity of electric power at all situations, especially during islanded mode when an interruption of the main source occurred.

Main Subjects

Electronic engineering

No. of Pages

95

Table of Contents

• APA
• MLA
• AMA

Language

English

Data Type

Arab Theses

Record ID

BIM-1429141