Thesis (M.Sc.)-Cairo University, 2023.

Bibliography: pages 40-43.

The power quality (PQ) offered by the grid is affected by the inclusion of renewable energy
sources (RESs). This kind of source is variable due to its intermittent nature and it is not always
easy to predict its provision. It is a fact that RES could help to provide the world with increasing
demand for electricity while decrementing the high carbon emissions caused by using fossil
fuels. In this sustainable pattern, the agents in the electricity market are encouraged to insert
more renewable energy sources into the grid. However, the connection of more renewable
energy sources to the grid needs to be carefully addressed to control some PQ parameters.
Incorporating RESs into the grid influences the system’s PQ. These sources are unreliable
because of their intermittence. To analyze the influence of RESs like PV and wind farm
systems on voltage quality and harmonic analysis, a Dynamic Voltage Restorer (DVR) series
compensator is one of the most effective alternatives presently offered. In this work, the DVR
is employed to enhance the PQ issues related to the RESs (e.g., voltage sag, swell, flickering,
and harmonics). The DVR is controlled by the PI controller with the employment of the
gorilla troops algorithm (GTA) to get the gain values of the presented controller under a
variety of PQ issues. Two operating modes are addressed the off-grid mode and the on-grid
mode with considerable PV, wind, and nonlinear loads. Moreover, two comparative study
evaluations of different optimization strategies and an additional controller are provided to
accomplish the desired result and robustness of the offered DVR. The MATLAB/Simulink
platform is used in this study to validate the suggested strategy’s efficiency in various
situations. The findings show that the suggested control technique performs well in terms of
voltage quality response and harmonic rejection when subjected to grid voltage distortions.

تتأثر جودة الطاقة التي تقدمها الشبكة بإدراج مصادر الطاقة المتجددة ، هذا النوع من المصادر متغير بسبب طبيعته المتقطعة وليس من السهل دائمًا التنبؤ بتوفيره. إنها حقيقة أن الطاقة المتجددة يمكن أن تساعد في توفير الطلب العالمي المتزايد على الكهرباء مع تقليل انبعاثات الكربون العالية الناتجة عن استخدام الوقود الأحفوري. في هذا النموذج المستدام ، يتم تشجيع الوكلاء في سوق الكهرباء على إدخال المزيد من مصادر الطاقة المتجددة في الشبكة. ومع ذلك ، يجب معالجة توصيل المزيد من مصادر الطاقة المتجددة بالشبكة بعناية للتحكم في بعض مشكلات جودة الطاقة.
يؤثر دمج مصادر الطاقة المتجددة في الشبكة على جودة طاقة النظام . هذه المصادر لا يمكن الاعتماد عليها بسبب تقطعها، لتحليل تأثير مصادر الطاقة المتجددة مثل الخلايا الكهروضوئية وأنظمة مزرعة الرياح على جودة الجهد والتحليل التوافقي ، يعد مرمم الجهد الديناميكي أحد أكثر البدائل فعالية المتوفرة حاليًا. في هذا العمل ، يتم استخدام مرمم الجهد الديناميكي لتحسين مشكلات جودة الطاقة المتعلقة بـمصادر الطاقة المتجددة (على سبيل المثال ، انخفاض او ارتفاع الجهد ، والوميض ، والتوافقيات). يتم التحكم في مرمم الجهد الديناميكي بواسطة وحدة تحكم التناسبى والتفاضلى باستخدام خوارزمية الغوريلا للحصول على قيم مثلى لوحدة التحكم المقدمة في ظل مجموعة متنوعة من مشكلات جودة الطاقة . تتم معالجة وضعين للتشغيل - الوضع خارج الشبكة والوضع على الشبكة مع أحمال كبيرة غير خطية فى وجود الخلايا الكهروضوئية والرياح. علاوة على ذلك ، يتم عمل مقارنة لاستراتيجيات التحسين المختلفة خوارزمية تحسين الحيتان وخوارزمية سرب سالب ووحدة تحكم إضافية لتحقيق النتيجة المرجوة لجهاز مرمم الجهد الديناميكي المقدم. يتم استخدام منصة MATLAB / Simulink في هذه الدراسة للتحقق من كفاءة الإستراتيجية المقترحة في المواقف المختلفة. أظهرت النتائج أن تقنية التحكم المقترحة تعمل بشكل جيد من حيث استجابة جودة الجهد وتحسين التوافقيات عند التعرض لتشوهات جهد الشبكة.
تتكون الرسالة من خمس فصول
الفصل الاول: يعد بمثابة مقدمة ومدخل لموضوع البحث بشكل عام، تم وضع بيان للمشكلة من خلال شرح التعريف بأهمية جودة الشبكة الكهربية ومشاكلها. إضافة إلى ذلك، تم عرض الغرض من الرسالة وكيفية تقسيم باقى فصول الرسالة.
الفصل الثاني: يتم تقديم لمحة عامة عن تقنية الأنظمة المرنة للتيار المتردد بما في ذلك الهيكل. تتم مناقشة مشاكل جودة الطاقة المتعلقة بالطاقة المتجددة مع الحلول المقترحة في الأبحاث السابقة. منذ اعتماد الأنظمة المرنة للتيار المتردد ونظام مرمم الجهد الديناميكي كحل لمشكلات جودة الطاقة في شبكات الطاقة المتجددة ، يركز هذا الفصل على مراجعة طبولوجيا الأنظمة المرنة للتيار المتردد واستراتيجيات التحكم. كما تم عرض تقنيات تنظيم جهد الشبكة التي تم اقتراحها في الأبحاث السابقة.
الفصل الثالث: تم تقديم مكيف جودة الطاقة الشامل، وهو نظام مرمم الجهد الديناميكي تم عرض ومناقشة خوارزمية الغوريلا. تم وصف مبدأ التشغيل والتنفيذ. تم تقديم دراسة عن وحدات التحكم المصممة والتحقق منها باستخدام محاكاة MATLAB.
في الفصل الرابع: يتم عرض النتائج من للنظام المقدم.
الفصل الخامس: تم الانتهاء من النقاط الرئيسية لهذه الأطروحة ومناقشة العمل المستقبلي لمواصلة هذه الدراسة البحثية.

Issued also as CD

Text in English and abstract in Arabic & English.