Date of Award

12-2019

Document Type

Thesis

Degree Name

Master of Science in Electrical Engineering (MSEE)

Department

Electrical Engineering

First Advisor

Dr. Hussain Shareef

Abstract

Nowadays, renewable energy sources become a significant source of energy in the new millennium. The continuous penetration of dispersed resources of the reactive power into power systems is predicted to introduce new challenges. Power loss mitigation and voltage profile development are the major investigation challenges

that recently attracted the attention of researchers in the field of power systems. Distributed generation (DG) is widely preferred because it is a highly effective solution that strengthens the performance of power system networks. This multiobjective function study aims to minimise power losses in the feeders, sustain voltage levels and reduce the application cost of DGs by adapting the atom search optimisation simulated on MATLAB software. Two different IEEE power test systems, namely, a 33 bus radial distribution system (RDS) and a 14-bus power system that hosts 1, 2 and 3 DGs in both systems, are demonstrated in this research. Correspondingly, backward–forward sweep and Newton–Raphson power flow methods are used for each system. The proposed technique is compared with the genetic algorithm particle swarm optimisation (GA-PSO) method. Results depict the effectiveness of the proposed method in minimising system power losses and in regulating the voltage profile where the power loss reduction is 25.38% in the 33 bus RDS using 2 DGs. By contrast, the power loss reduction percentages in the 14 bus system are 0.316% and 0.169% in systems with 1 and 2 DGs, respectively. The voltage profile has been enhanced compared with those in the original case and the results obtained from the GA-PSO method.

Comments

في الآونة الأخيرة، أصبح استنزاف الموارد البشرية مؤشر ا على ضرورة وحتمية استخدام مصادر الطاقة المتجددة، مما أدى إلى ظهور مشكلات عديدة في أنظمة وشبكات الطاقة الكهربائية ومن هذه المشكلات فقدان الطاقة الكهربائية على شكل حرارة في الأسلاك الكهربائية وحصول تذبذب في جهد المحطات الفرعية مما ينتج عنه خسائر مادية كبيرة. تعد مولدات الطاقة المتجددة من أحدث الوسائل المستخدمة حديثا للتغلب على هذه المشكلات، فقد أثبتت فاعليتها وكفاءتها في أنظمة الطاقة الكهربائية وشبكات التوصيل الكهربائي.

إن الأهداف الرئيسية لهذه الدراسة هي استخدام مولدات الطاقة المتجددة من أجل تقليل الخسائر الكهربائية في شبكات التوصيل الكهربائية والعمل على تنظيم الجهد في المحطات الفرعية وبالتالي تقليل الخسائر المادية لأنظمة الطاقة الكهربائية وذلك عن طريق استخدام خوارزمية بحث الذرة. وقد تم تطبيق هذه الخوارزمية عن طريق تطبيق حاسوبي يسمى الماتلاب. ولقد تمت عملية اختبار هذه الخوارزمية على نظامين معتمدين من معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات ( IEEE ) وهما شبكة ال 33 محطة فرعية لخطوط التوزيع الكهربائية والنظام الآخر هو شبكة 14 محطة فرعية لشبكة الطاقة الكهربائية وذلك بإضافة وحدة طاقة متجددة واحدة في المرحلة الاولى ووحدتان في المرحلة الثانية وثلاث وحدات في المرحلة الأخيرة لكلا النظامين. من أجل الحصول على حسابات التدفق الكهربائية، استخدمت كل من طريقة المسح للخلف والامام وطريقة نيوتن رافسون. وللتأكد من النتائج التي ظهرت باستخدام هذه الخوارزمية، تمت المقارنة مع خوارزمية أخرى وهي خوارزمية الجينات - تجمع الجسيمات. وقد أثبتت النتائج مدى فاعلية هذه الخوارزمية المقترحة حيث تم تخفيض فقدان الطاقة الكهربائية في النظم الكهربائية بكفاءة وبفاعلية، وتم تحسين مستوى الجهد في المحطات الفرعية وبالتالي تم تقليل الخسائر المادية للنظم الكهربائية مقارنة مع الخوارزميات الأخرى.

Download

Included in

Engineering Commons

COinS