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Título: Energy storage system scheduling in wind-diesel microgrids
Autores: Ross, Michael
Fecha: 2010
Publicador: McGill University - MCGILL
Fuente:
Tipo: Electronic Thesis or Dissertation
Tema: Engineering - Electronics and Electrical
Descripción: This thesis proposes a knowledge based expert system tool that can be used as an on- line controller for the charging/discharging of an energy storage system in a wind-diesel microgrid. The wind-diesel microgrid is modelled, and a typical energy storage system is implemented to test the functionality of the controller using hourly-discrete power val- ues. The results are compared against an offline optimization that was provided 24-hour lookahead wind values, as well as a controller that was implemented using artificial neural networks. The knowledge based expert system is then used to analyze the cost of energy, by means of a parametric analysis, consisting of varying the wind penetration, energy stor- age system power rating and energy rating to determine for which wind penetration values a storage system implementation would be technically and economically viable. Differ- ent storage technologies are tested in a one-year time frame to determine which would be best suited for this particular application. The energy storage systems are implemented as single-layer and dual-layer, in which the knowledge based expert system is modified for the latter analysis, in order to determine whether or not there are advantages to having a dual-layer storage system. Throughout these analyses, the flexibility of the knowledge based expert system controller to various energy storage systems and microgrid models is verified. It also demonstrates that, in a context of high base generation costs, energy storage can be a viable solution to managing wind power variations.
Cette thèse propose un système expert avec une base de connaissance qui peut être utilisé comme un contrôleur lors de la charge et de la décharge d'un système de stockage d'énergie dans un micro-réseau éolien-diesel. Un micro-réseau éolien-diesel modèle est établi, et un stockage est installé pour tester les fonctionnalités du contrôleur en utilisant des valeurs de la puissance horaire. Les résultats sont comparés avec une optimisation utilisant 24 heures de valeurs en avance pour la vitesse du vent, et aussi avec un contrôleur basé sur un réseau de neurones artificiels. Le contrôleur système expert est ensuite utilisé pour analyser les coûts d'énergie d'une analyse paramétrique, en variant la pénétration du vent, la puissance nominale du stockage, et la capacité nominale du stockage. Cette analyse indique pour quelles valeurs de pénétration éolienne une mise en œvre d'un stockage serait viable économiquement et techniquement. Différentes technologies de stockage sont testées afin de déterminer laquelle serait le mieux adapté pour cette application particulière. Les systèmes de stockage sont réalisés à l'aide d'un ou de plusieurs types de systèmes, et le contrôleur système expert est modifié en conséquence, afin de déterminer s'il y a des avantages à avoir ce type de stockage. Ces analyses montrent aussi que le contrôleur système expert a la capacité et la flexibilité de s'adapter à des technologies ainsi qu'à des micro-réseaux de différents types.
Idioma: en