Simulation and Optimization of Isolated Hybrid Power System for Islands in Thailand

การจำลองแบบและหาค่าที่เหมาะสมในระบบผลิตไฟฟ้าอิสระแบบผสมผสานสำหรับเกาะในประเทศไทย

Name: Usa Boonbumroong

Name: อุสาห์ บุญบำรุง

keyword: Hybrid Power System

Abstract: This thesis focuses on the development of new approach for the simulation and optimization problems of stand alone hybrid power system. By taking into account the interactions between system costs and pollutants emissions, this yields an optimal system configuration for given requirements. The study has been conducted in three parts The first part deals with the modeling and simulating of a stand alone hybrid power system (SAHPS). In this research, developments of the SAHPS component models are sufficiently accurate to perform short-term system simulation study, while all of the models are more than accurate enough to perform optimizations. The comparative model was under taken using TRNSYS 16. To verify the system component models, an existing PVIwindldiesel hybrid power system at Koh Chik village, Thailand, was selected as a reference system, and the monitored results were compared with the simulated results. The modeling, testing, and verifying of the component models shows that the agreement between simulated and measured data is very good. The correlation approach model is sufficiently accurate to perform long term SAHPS simulations, provided that the parameters have been properly adjusted The second part deals with a technique on how to optimize the configuration of a typical stand alone hybrid power system including single and multi objective optimization. The objective function is evaluated using TRNSYS 16 in assistance with the GenOpt optimization program. The result shows that The PSO on mesh algorithm achieves the best solution but required a few seconds to give the above results (where the number of generations in the algorithm is 52). The algorithm results are also compared with other approaches. It is found that the recommended designs and the calculated costs by the algorithm are realistic Finally; this dissertation is aimed at pre-feasibility study on electrification option for 3 remote communities on Andaman sea of Thailand using the developed method. This study is broken into 3 remote communities, first for Koh Mak Noi village in Phang Nga province, second for Koh Po village in Krabi province and third for Tarutao National Park headquarters in Satun province. The results indicate that electricity demand in all communities could be met at considerable overall cost savings with a hybrid power system compared to existing system (solar home systems or separate small diesel generator) It is thus believed that the current method would decrease the time required by design engineers to find the optimal solution. Additionally, this optimization method uses heuristic algorithms that do not require any vector gradient calculations. Therefore, the hybrid power system can be modeled with a high degree of accuracy, while still keeping computation time at an acceptable level

Abstract: วิทยานิพนธ์นี้มุ่งพัฒนาวิธีแก้ปัญหาการหาค่าเหมาะที่สุดในระบบผลิตไฟฟ้าอิสระตามขนาดภาระทาง ไฟฟ้าและข้อมูลอุตุนิยมวิทยาที่กำหนด โดยคำนึงถึงทั้งด้านเศรษฐศาสตร์และการปล่อยมลพิษ แยก การดำเนินงานออกเป็น 3 ส่วน ส่วนแรกเป็นการพัฒนาแบบจำลองและจำลองแบบระบบผลิตไฟฟ้า อิสระแบบผสมผสาน 3 เฟส ภายใต้สภาวะการทำงานต่างๆ โดยใช้โปรแกรม TRNSYS ร่วมกับ ข้อมูลจริงจากระบบมินิกริดที่หมู่บ้านเกาะจิก ที่ใช้เป็นระบบอ้างอิง ผลการศึกษาแสดงว่า แบบจำลอง ที่เลือกใช้มีความถูกต้องเพียงพอที่จะใช้ในการจำลองระบบผลิตไฟฟ้าผสมผสานแบบอิสระได้ แม้ว่า ต้องมีการปรับพารามิเตอร์บ้าง ส่วนที่สองเป็นการนำเสนอเทคนิคในการหาส่วนประกอบเหมาะที่สุดของระบบผลิตไฟฟ้าอิสระแบบ ผสมผสานทั้งกรณีวัตถุประสงค์เดียวและกรณีหลายจุดประสงค์ โดยใช้โปรแกรม TRNSYS ร่วมกับ โปรแกรม GenOpt นอกจากนี้ผลการหาค่าเหมาะที่สุดยังนำมาเปรียบเทียบกับวิธีอื่นๆ ผลการศึกษา พบว่าทุกวิธีให้คำตอบที่สอดคล้องเป็นไปในทางเดียวกัน แต่อัลกอริธึมที่นำเสนอในงานวิจัยนี้ (PSO on mesh) สามารถหาค่าต่ำสุดของฟังก์ชันจุดประสงค์ได้ดีที่สุด เนื่องจากใช้เวลาในการประมวลผล น้อย (ใช้จำนวนครั้งในการจำลองแบบ 52 ครั้ง) ส่วนที่สามเป็นการนำเทคนิคที่ได้ไปประยุกต์ใช้กับหมู่บ้านบนเกาะในทะเลอันดามัน จำนวน 3 หมู่บ้าน คือ หมู่บ้านเกาะหมากน้อย จังหวัดพังงา หมู่บ้านเกาะปู จังหวัดกระบี่ และอุทยานแห่งชาติ ตะรุเตา จังหวัดสตูล ผลการศึกษาพบว่า ระบบผลิตไฟฟ้าอิสระที่ได้มีความคุ้มค่าทางเศรษฐศาสตร์ มากกว่าระบบผลิตไฟฟ้าเดิมในเกาะ (ระบบโซลาร์โฮม หรือดีเซลเจนเนอเรเตอร์ขนาดเล็ก) ดังนั้นจึงเชื่อไว้ว่าวิธีการที่นำเสนอในวิทยานิพนธ์นี้จะช่วยผู้ออกแบบระบบผลิตไฟฟ้าอิสระลดเวลา ในการหาคำตอบที่ดีที่สุดได้อย่างดี อีกทั้งอัลกอริธึมที่เลือกใช้ยังไม่ใช้วิธีการคำนวณแบบแกรเดียนต์ เวกเตอร์ ดังนั้นการจำลองแบบจึงมีความละเอียดสูงได้ ขณะที่ยังคงใช้เวลาในการคำนวณเท่าเดิม

King Mongkut's University of Technology Thonburi. KMUTT Library

Address: BANGKOK

Email: info.lib@mail.kmutt.ac.th

Name: Naris Pratinthong

Role: Advisors

Created: 2010

Modified: 2554-09-22

Issued: 2554-09-17

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

CallNumber: ET849

tha

DegreeName: Doctor of Philosophy

Level: Doctoral Degree

Descipline: Energy Technology

Grantor: King Mongkut's University of Technology Thonburi

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	ET849.pdf	2.04 MB	95	2024-10-10 18:09:53
2	ET849ab.pdf	32.08 KB	52	2024-07-04 13:49:21

ใช้เวลา

0.032849 วินาที