17204

17204

بهره‌برداري بهينه از شبكه توزيع هوشمند با در نظر گرفتن بارهاي پاسخگو به قيمت

كارشناسي ارشد

قدرت - سيستم

بهمن ماه 1395

دكتر حيدرعلي شايانفر

برق

چكيده در اين پايان‌نامه مشاركت بارهاي پاسخگو به قيمت و بارهاي قابل كنترل در بهره‌برداري بهينه از يك شبكه توزيع هوشمند سه فاز نامتعادل مورد بررسي و ارزيابي قرار مي‌گيرد. براي اين منظور ابتدا مدل رياضي پخش بار در شبكه‌هاي توزيع سه فاز نا متعادل ارائه شده و سپس بارهاي پاسخگو به قيمت با استفاده از توابع خطي يا نمايي از قيمت لحظه‌اي مدل‌سازي مي‌گردند. همچنين، براي نمايش بارهاي قابل كنترل يا قابل قطع در فيدر توزيع نامتعادل يك مدل رياضي جديد ارائه مي¬شود. در مدل ارائه شده، بارها با دريافت سيگنال¬هاي كنترل از شركت توزيع، الگوي مصرف خود را با جابجايي بار در طول دوره برنامه¬ريزي تغيير داده، درحاليكه انرژي مورد نياز آن‌ها ثابت مي‌باشد. تابع هدف مسئله پيشنهادي از ديدگاه شركت توزيع و مصرف‌كنندگان آن ارائه شده كه شامل كمينه كردن هزينه انرژي دريافتي از شبكه بالادستي، كاهش تلفات اكتيو و هزينه پرداختي مصرف‌كنندگان مي‌باشد. همچنين تاثير محدوديت‌هاي ناشي از بار پيك در مدل پيشنهادي بررسي مي‌شود. به منظور در نظر گرفتن عدم¬قطعيت‌هاي ناشي از تخمين پارامترهاي بارهاي پاسخگو به قيمت، در اين پايان نامه از روش مبتني بر شبيه‌سازي مونت كارلو استفاده شده است. براي اين منظور با فرض توابع چگالي احتمال يكنواخت براي متغيرهاي نايقين مورد نظر، سناريوهاي لازم در طول دوره مطالعه براي آن‌ها توليد و مقادير مورد انتظار توابع هدف محاسبه مي¬گردند. همچنين، تغييرات پارامترهاي تخميني براي بارهاي پاسخگو به قيمت در طول دوره برنامه‌ريزي شبكه توزيع هوشمند نيز با استفاده از روش مبتني بر شبيه‌سازي مونت كارلو مورد بررسي قرار مي¬گيرد. براي اين منظور براي متغيرهاي غيرقطعي مورد نظر، سناريوهاي لازم در هر دوره از برنامه‌ريزي توليد شده و مقادير مورد انتظار توابع هدف محاسبه مي‌گردند. روش پيشنهادي بر روي يك شبكه توزيع شعاعي اصلاح شده 13 شينه IEEE مورد آزمايش قرار گرفته و ارزيابي و مقايسه نتايج براي مطالعات مورد مختلف ارائه شده است. نتايج به دست آمده نشان مي‌دهند كه برنامه‌ريزي بهينه بارهاي پاسخگو توسط شركت توزيع سبب يكنواخت شدن پروفيل بار شبكه توزيع هوشمند و درنتيجه كاهش بار پيك، كاهش انرژي دريافتي از شبكه بالادستي، كاهش تلفات و درنتيجه كاهش هم‌زمان هزينه شركت توزيع و مصرف‌كنندگان مي‌شود. واژه‌هاي كليدي: بارهاي پاسخگو، بهره‌برداري، بهينه‌سازي، شبكه توزيع سه فاز نامتعادل، شبكه توزيع هوشمند.

1396/02/10

1/1/1900 12:00:00 AM

Abstract: In this thesis integration of price responsive demands an​d controllable loads in operation of unbalanced the phase's smart distribution networks is investigated. To this end, the optimal power flow formulation of unbalanced three phase's distribution networks is presented an​d then the linear an​d exponential models of price responsive demands are developed. Moreover, a new model is proposed for controllable loads. In the proposed model, by receiving price signals from operator the controllable loads adjust their consumptions during scheduling period while their energy demand is constant. The objective functions are presented in the point wives of consumers an​d operators of distribution network which include minimization of energy purchasing, loss an​d customers' bill. Moreover, the peak load constraint of distribution network is considered. Regarding the two objectives in the proposed model, optimization is utilized to solve the proposed model. The operator could select one of obtained solutions according to his policy. Moreover, to consider the uncertainties of demand response parameters, a Monte Carlo simulation approach is developed. To this end, uniform probability distribution functions are assumed an​d efficient samples are generated during scheduling period an​d then the optimization is solved. The proposed model is simulated on the modified 13 buses IEEE distribution network. The obtained results illustrates integration of demand response in the operation of distribution network leads to flatted load profile an​d therefore lower peak load, lower energy demand an​d loss an​d therefore simultaneously lower cost for the operator an​d consumers. Keywords: Demand response, operation, optimization, unbalanced three phase's distribution network, smart distribution network.