Energy storage system optimization and control with wind energy
| Autor: | Abbey, Chad Michel |
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| Jazyk: | angličtina |
| Rok vydání: | 2009 |
| Předmět: | |
| Druh dokumentu: | Electronic Thesis or Dissertation |
| Popis: | This thesis proposes a methodology for planning, scheduling and on-line control of an energy storage system for the integration of wind energy. Using the case study of a remote wind-diesel system, the different time frames of the design and implementation process are detailed. First, a long-term planning approach for rating of the power and energy capacities of the ESS is presented, based on stochastic optimization. The formulation is then adapted into a hourly scheduling approach and results are compared with the expected cost of energy and energy requirements resulting from the planning study. The optimization results are used as training data for an artificial neural network, in an effort to generate an on-line control that captures inherent rules, using artificial intelligence. The ESS is realized as a two-level ESS and a general control structure for on-line operation of multi-level ESS is proposed and adapted for the wind-diesel system, as the first level in a hierarchical control. The system is evaluated in simulation and selected results are validated using a hardware-in-the-loop representation of the system, demonstrating that the proposed controller is realizable. Cette thèse propose une méthodologie pour la planification, l'utilisation et la commande d'un système de stockage d'énergie permettant l'intégration de l'énergie éolienne. Utilisant comme étude de cas un réseau autonome alimenté par un système éolien-diesel, les différentes étapes de la conception et la mise en oeuvre sont détaillées. Premièrement, une étude de planification à long terme pour le dimensionnement de la puissance nominale et de la capacité énergétique du stockage est présentée, basée sur les méthodes d'optimisation stochastique. La formulation est ensuite adaptée à une commande sur une base horaire et les résultats sont comparés, au niveau de l'énergie et de la quantité d'énergie utilisée, aux résultats obtenus dans l'étude de planification. Les résultats obtenus par optimisation du système sont utilisés dans l'entrainement d'un réseau de neurones artificiels, afin de produire une commande qui capte les règles inhérentes au système, utilisant l'intelligence artificielle. Le stockage d'énergie est réalisé par un système de stockage à deux niveaux et une structure de commande appropriée à plusieurs niveaux est proposée et adaptée pour un système éolien-diesel, comme premier niveau d'une commande hiérarchique. La performance du système est évaluée par simulation et certains résultats ont été validés avec un banc d'essai. Celui-ci consiste à des convertisseurs électroniques intégrés avec une représentation par simulation temps réel du système. Les résultats obtenus concordent avec les résultats de simulation et confirment que la commande proposée est réalisable. |
| Databáze: | Networked Digital Library of Theses & Dissertations |
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