17224

17224

بهره‌برداري متمركز بهينه از ريزشبكه‌ها با در نظر گرفتن امنيت و مسائل زيست‌محيطي در شرايط عدم‌قطعيت‌ها

دكتري

قدرت

آبان ماه 1395

دكتر حيدرعلي شايانفر

برق

ريزشبكه‌ها به‌عنوان اجزاي قابل‌كنترل و سازنده‌ي شبكه‌هاي هوشمند مي‌باشند. يك ريزشبكه به‌صورت بخشي از يك شبكه توزيع كه قادر به تأمين بار محلي خود در حالت‌هاي كاركرد متصل به شبكه و مستقل (جزيره) است، تعريف مي‌شود. اين رساله به موضوع بهره‌برداري متمركز ريزشبكه‌ها با در نظر گرفتن امنيت شبكه، آلودگي محيط‌زيست، حداكثر كردن سود صاحبان توليدات انرژي و حداقل كردن هزينه‌ها خواهد پرداخت. با توجه به گسترده بودن موضوع و داشتن شرايط بسيار متنوع در خصوص شرايط بهره‌برداري، مجموع ريزشبكه‌ها در دو سطح مختلف (سطح يك ريزشبكه و طراحي منابع جهت حفظ قابليت اطمينان سيستم و سطح بهره‌برداري چندين ريزشبكه به‌صورت متمركز) موردبررسي قرارگرفته است. نتايج هر بخش در سطوح بالاتر مديريت مركزي ريزشبكه‌ها مورداستفاده قرار خواهد گرفت. در سطح طراحي بهينه منابع توليد پراكنده جهت دستيابي به شرايط پايدار و قابل‌اطمينان و در سطح دوم مديريت چندين ريزشبكه مبتني بر شرايط واقعي حاكم بر شبكه‌هاي توزيع هوشمند در حالت‌هاي مختلف كاري كه شامل شرايط جزيره¬اي و شرايط اتصال ريزشبكه‌ها به شبكه سراسري است، مطالعات انجام‌شده است. با داشتن اطلاعات كافي در اين دو سطح، وظايف يك بهره‌بردار جهت مديريت يكپارچه ريزشبكه‌ها پوشش داده خواهد شد. در سطح دوم مطالعات، عدم قطعيت‌هاي توليد بادي، قيمت شبكه توزيع بالادست، توان مصرفي بارها و نيز احتمال خروج اجباري واحدها و يا قطعي از شبكه توزيع بالادست مورد ارزيابي قرار گرفته است. مطابق اين روش ابتدا براي هر يك از عوامل عدم قطعيت ذكرشده، يك تابع توزيع احتمالاتي محاسبه گرديده و در ادامه با استفاده از اين توابع، سناريوهاي مختلفي براي امكان وقوع آن‌ها استخراج‌شده است. سپس با استفاده از الگوريتم كاهش سناريو، در راستاي كاهش زمان شبيه‌سازي، تعداد اين سناريوها به مقدار موردنظر كاهش داده‌شده است. با توجه به حجم بسيار زياد محاسبات به علت بررسي هم‌زمان چند ريزشبكه، تعداد سناريوها بسيار محدودشده است. درنهايت هر يك از اين سناريوها به همراه ساير ورودي‌هاي موردنياز وارد برنامه بهينه‌سازي بهره‌برداري 24 ساعت آينده ريزشبكه‌ها شده‌اند. براي اين برنامه بهينه‌سازي، توابع هدف از ديد مدير شبكه استخراج و با استفاده از الگوريتم‌هاي مختلف بهينه‌سازي شده‌اند. روش‌هاي ارائه‌شده رساله در سطوح مختلف، با استفاده از شبكه‌هاي نمونه مشابه‌سازي شده با شرايط واقعي موردبررسي و شبيه‌سازي قرارگرفته است. نتايج آن به‌عنوان راهنمايي جهت تصميم سازي يك بهره‌بردار شبكه ارائه‌شده است.

1396/02/12

1/1/1900 12:00:00 AM

Microgrids, are controllable section of each smart grid. A Microgrid can be defined as a part of distribution network which can supply the energy of its local load in connected an​d islanding mode. Wide usage of technology in Distributed Generators (DGs) an​d loads, high penetration of DGs, economic ability of DGs, the dynamic of conventional DGs with low inertia an​d DGs with power electronics interfaces without inertia, smart operation using modern telecommunication infrastructure an​d smart demand respond. The need for proper planning in order to take advantage of these grids. This thesis focuses on usage of microgrids considering grid security, environment pollution, maximizing energy producers profit an​d minimizing of expenses. Due to the widespread nature of the subject different condition of operating microgrids are classified in two levels (a microgrid level an​d its designing in order to controlling of system reliability an​d centralizing operating level for multi microgrids) is analyzed. Result of each section will be used in higher levels of microgrids central management. At first level optimum design of DGs in order to achieving stabile an​d reliable state an​d at third level management of multi microgrids according to real condition of smart distribution networks, in different condition such as network connected mode an​d complete islanded mode is analyzed. With enough information, duties of operator for integrated management will be covered. At the secend level studies, for modeling of wind power uncertainties, price of upstream distribution network, power consumption of loads an​d probability of units outage o​r disconnecting from upstream distribution network, two methods are used for simulation. According to this method first, for each of the factors of uncertainty mentioned, a probability distribution function is calculated an​d then by using of these function, different scenarios for the possibility of their occurrence is extracted. By using scenario reduction algorithm In order to reduce simulation time, the scenarios are reduced to Intended number. Due to the high number of calculations an​d analyzing of some micro grid at the same time, the scenarios number are limited. At last each of these scenario with other inputs will be used in optimizing program for operating of next 24 hours. For this optimization, the objective function are extracted from network manager view an​d optimized by different algorithm. Proposed methods in treatise are simulated using samples networks an​d real conditions.