Experimental Investigation of AI-enhanced FPGA-based Optimal Management and Control of an Isolated Microgrid

Faculty Engineering Year: 2023
Type of Publication: ZU Hosted Pages:
Authors:
Journal: IEEE Transactions on Transportation Electrification IEEE Volume:
Keywords : Experimental Investigation , AI-enhanced FPGA-based Optimal Management    
Abstract:
في هذه الورقة، يتم تطبيق نظام إدارة الطاقة الذكية (SEMS) القائم على FPGA المعزز بالذكاء الاصطناعي من أجل التشغيل الاقتصادي الأمثل للشبكة الصغيرة المستقلة. الهدف الرئيسي من هذه الدراسة هو زيادة موثوقية الشبكة الصغيرة المعزولة وتقليل تكلفة التشغيل. تم تصميم النموذج الأولي للنظام المقترح باستخدام مجموعة تطوير Altera Cyclone IV EP4CE6 FPGA، وهو جهاز منطقي مرن للغاية وقابل لإعادة البرمجة. تم أخذ النتائج لمدة 4 ساعات متواصلة لتوضيح ثبات النموذج. تظهر النتائج أن نظام SEMS قد حقق أداءً عاليًا، وإمدادات طاقة موثوقة وبأسعار معقولة، واستجابة سريعة للتغيرات غير المتوقعة في الأحمال أو الطاقة المنتجة. بالإضافة إلى ذلك، فإن استخدام تقنيات التحسين لتعزيز كفاءة FPGA يجعل الشبكة الصغيرة أكثر جاذبية لأنها تزيد من مرونتها وإمكانية التحكم فيها وقدرتها على إدارة الطاقة بكفاءة مع تقليل التكلفة الإجمالية. ونجحت في تقليل تكاليف التشغيل بنسبة 26.43% مقارنة بالحالة التجريبية التي لم تستخدم تقنيات التحسين.
   
     
 
       

Author Related Publications

  • Mohamed Alsayed Lotfy Elsayed Abozyd, "Techno-economic configuration of a hybrid backup system within a microgrid considering vehicle-to-grid technology: A case study of a remote area", ELSEVIER, 2023 More
  • Mohamed Alsayed Lotfy Elsayed Abozyd, "Hybrid Genetic Algorithm Fuzzy-Based Control Schemes for Small Power System with High-Penetration Wind Farms", MDPI AG ST ALBAN-ANLAGE 66, CH-4052 BASEL, SWITZERLAND, 2018 More
  • Mohamed Alsayed Lotfy Elsayed Abozyd, "Robust Load Frequency Control Schemes in Power System Using Optimized PID and Model Predictive Controllers", MDPI AG ST ALBAN-ANLAGE 66, CH-4052 BASEL, SWITZERLAND, 2018 More
  • Mohamed Alsayed Lotfy Elsayed Abozyd, "Load Frequency Control Using Demand Response and Storage Battery by Considering Renewable Energy Sources", MDPI AG ST ALBAN-ANLAGE 66, CH-4052 BASEL, SWITZERLAND, 2018 More
  • Mohamed Alsayed Lotfy Elsayed Abozyd, "Optimal sizing and placement of rooftop solar photovoltaic at Kabul city real distribution network", .The Institution of Engineering and Technology, England, 2018 More

Department Related Publications

  • Raef Seam Sayed Ahmed, "Model predictive control algorithm for fault ride-through of stand-alone microgrid inverter", Elsevier Ltd., 2021 More
  • Enas Ahmed Mohamed Abdelhay, "Recent Maximum Power Point Tracking Methods for Wind Energy Conversion System", Elsevier, 2024 More
  • Raef Seam Sayed Ahmed, "Optimal design and analysis of DC–DC converter with maximum power controller for stand-alone PV system", Elsevier Ltd., 2021 More
  • Raef Seam Sayed Ahmed, "Parameters identification and optimization of photovoltaic panels under real conditions using Lambert W-function", Elsevier Ltd., 2021 More
  • Mohammed Abdelhamied Abdelnaeem , "Artificial ecosystem-based optimiser to electrically characterise PV generating systems under various operating conditions reinforced by experimental validations", Wiley, 2021 More
Tweet