Optimal control of hydrogen-based hybrid AC/DC microgrid using integral-augmented linear quadratic gaussian method /
Khaled Sayed Abdelrahim Mohamed,
Optimal control of hydrogen-based hybrid AC/DC microgrid using integral-augmented linear quadratic gaussian method / التحكم الأمثل في شبكة الطاقة الكهربائية المصغرة القائمة على الهيدروجين باستخدام طريقة غاوسية تربيعية خطية متكاملة by Khaled Sayed Abdelrahim Mohamed ; Supervisors Prof. Dr. Mohamed S. El-Sobki, Dr. Amgad A. El-Deib. - 92 pages : illustrations ; 30 cm. + CD.
Thesis (M.Sc)-Cairo University, 2025.
Bibliography: pages 81-85.
This research focuses on the control hydrogen-based hybrid AC/DC microgrids. It proposes an Integral augmented Linear Quadratic Gaussian (ILQG) control strategy for voltage regulation of the microgrid in two distinct modes of operation. The proposed controller is compared with a Gain Scheduled Proportional Integral controller. The controller is then validated through MIL and HIL real-time simulations showing excellent voltage tracking performance, with minimal overshoot and accurate state estimation. The controller is also tested and validated at different operating points of the system تكتسب الشبكات المصغرة المزيد من اهتمام الباحثين، وذلك بسبب دورها المهم في الحد من البصمة الكربونية. وقد ظهرت تقنيات جديدة في أنظمة الطاقة المتجددة وتخزين الطاقة في الابحاث الحديثة، مما يسمح بالتنفيذ الفعال للشبكات المصغرة داخل نظام الطاقة. وقد أثبتت أنظمة تخزين الطاقة القائمة على الهيدروجين تفوقها مقارنة بالبطاريات التقليدية في مرونتها في في تحمل قدرات طاقة كبيرة. في هذا العمل، تم اقتراح نموذج ديناميكي مفصل لشبكة مصغرة هجينة تعتمد على الهيدروجين و تعمل في وضعين مختلفين للتشغيل. تم تطوير استراتيجية تحكم متعددة المتغيرات من النوع الغاوسي الخطي التربيعي المعزز التكاملي مع خاصية تنظيم للجهد للتحكم في الجهود المختلفة في اماكن مختلفة ضمن الشبكة المصغرة. تم تصميم وحدة التحكم المقترحة خصيصًا للحفاظ على الجهود المرجعية أثناء أوضاع التشغيل المختلفة مع الحفاظ على استقرار الشبكة المصغرة و توفير استجابة جيدة أثناء تعرض النظام لاضطرابات مختلفة. تتم مقارنة أداء تنظيم الجهد لوحدة التحكم المقترحة مع وحدة تحكم من نوع التكامل النسبي المجدول. المقارنة تمت فيما يتعلق بالاستجابة الزمنية، وهوامش الاستقرار، وأداء التتبع وكمية الطاقة المستخدمة في المتحكم. بعد ذلك، تمت محاكاة الشبكة المصغرة مع استراتيجية التحكم المقترحة في بيئة ماتلاب. تظهر نتائج الدراسة أن استخدام طريقة التحكم المقترحة لها هوامش استقرار أعلى و استجابة زمنية افضل بشكل واضح. اخيرا, تم التحقق من صحة النتائج باستخدام وحدة محاكاة للوقت الحقيقي و وحدة تحكم مصغرة بعد بناء نموذج الشبكة المصغرة و نموذج المتحكم المقترح باستخدام وقت عينة معقول لوحدة التحكم و النموذج في الوقت الحقيقي.
Text in English and abstract in Arabic & English.
Electrical Power Engineering
هندسة القوى الكهربائية
Hybrid AC/DC microgrids Regenerative Fuel Cell ILQG controller HIL Real-Time simulation Renewable energy
621.3
Optimal control of hydrogen-based hybrid AC/DC microgrid using integral-augmented linear quadratic gaussian method / التحكم الأمثل في شبكة الطاقة الكهربائية المصغرة القائمة على الهيدروجين باستخدام طريقة غاوسية تربيعية خطية متكاملة by Khaled Sayed Abdelrahim Mohamed ; Supervisors Prof. Dr. Mohamed S. El-Sobki, Dr. Amgad A. El-Deib. - 92 pages : illustrations ; 30 cm. + CD.
Thesis (M.Sc)-Cairo University, 2025.
Bibliography: pages 81-85.
This research focuses on the control hydrogen-based hybrid AC/DC microgrids. It proposes an Integral augmented Linear Quadratic Gaussian (ILQG) control strategy for voltage regulation of the microgrid in two distinct modes of operation. The proposed controller is compared with a Gain Scheduled Proportional Integral controller. The controller is then validated through MIL and HIL real-time simulations showing excellent voltage tracking performance, with minimal overshoot and accurate state estimation. The controller is also tested and validated at different operating points of the system تكتسب الشبكات المصغرة المزيد من اهتمام الباحثين، وذلك بسبب دورها المهم في الحد من البصمة الكربونية. وقد ظهرت تقنيات جديدة في أنظمة الطاقة المتجددة وتخزين الطاقة في الابحاث الحديثة، مما يسمح بالتنفيذ الفعال للشبكات المصغرة داخل نظام الطاقة. وقد أثبتت أنظمة تخزين الطاقة القائمة على الهيدروجين تفوقها مقارنة بالبطاريات التقليدية في مرونتها في في تحمل قدرات طاقة كبيرة. في هذا العمل، تم اقتراح نموذج ديناميكي مفصل لشبكة مصغرة هجينة تعتمد على الهيدروجين و تعمل في وضعين مختلفين للتشغيل. تم تطوير استراتيجية تحكم متعددة المتغيرات من النوع الغاوسي الخطي التربيعي المعزز التكاملي مع خاصية تنظيم للجهد للتحكم في الجهود المختلفة في اماكن مختلفة ضمن الشبكة المصغرة. تم تصميم وحدة التحكم المقترحة خصيصًا للحفاظ على الجهود المرجعية أثناء أوضاع التشغيل المختلفة مع الحفاظ على استقرار الشبكة المصغرة و توفير استجابة جيدة أثناء تعرض النظام لاضطرابات مختلفة. تتم مقارنة أداء تنظيم الجهد لوحدة التحكم المقترحة مع وحدة تحكم من نوع التكامل النسبي المجدول. المقارنة تمت فيما يتعلق بالاستجابة الزمنية، وهوامش الاستقرار، وأداء التتبع وكمية الطاقة المستخدمة في المتحكم. بعد ذلك، تمت محاكاة الشبكة المصغرة مع استراتيجية التحكم المقترحة في بيئة ماتلاب. تظهر نتائج الدراسة أن استخدام طريقة التحكم المقترحة لها هوامش استقرار أعلى و استجابة زمنية افضل بشكل واضح. اخيرا, تم التحقق من صحة النتائج باستخدام وحدة محاكاة للوقت الحقيقي و وحدة تحكم مصغرة بعد بناء نموذج الشبكة المصغرة و نموذج المتحكم المقترح باستخدام وقت عينة معقول لوحدة التحكم و النموذج في الوقت الحقيقي.
Text in English and abstract in Arabic & English.
Electrical Power Engineering
هندسة القوى الكهربائية
Hybrid AC/DC microgrids Regenerative Fuel Cell ILQG controller HIL Real-Time simulation Renewable energy
621.3