21287

21287

برنامه‌ريزي بهره‌برداري منابع انرژي گسترده در شبكه توزيع هوشمند با در نظرگيري بازآرايي ساعتي

دكتري تخصصي

قدرت

1393

1398/8/14

دكتر شهرام جديد

برق

در سال‌هاي اخير، افزايش مشاركت اجزاي فعال در شبكه‌هاي توزيع هوشمند شامل منابع انرژي گسترده و كليدهاي كنترل‌شونده از راه دور موجب بروز تغييرات اساسي در نحوه بهره‌برداري از سيستم‌هاي توزيع شده است. در گذشته سيستم‌هاي قدرت بر مبناي نيروگاه‌هاي متمركز و بزرگ بنا نهاده مي‌شدند و بارها در هر زمان و در هر محلي كه بودند تغذيه مي‌شدند. در طراحي اين شبكه‌هاي قدرت، بارها غير فعال بوده و ساختار شبكه در شرايط عادي بهره‌برداري در كوتاه مدت ثابت در نظر گرفته مي‌شدند. لذا شبكه توزيع هوشمندي كه در آينده جايگزين شبكه فعلي خواهد شد، نيازمند تغييراتي در نحوه بهره‌برداري خواهد بود تا مسائلي نظير فعال بودن سمت مشتركين، حضور ذخيره‌سازها، عدم‌قطعيت‌هاي موجود و ساختار قابل تغيير شبكه توزيع در كوتاه مدت در نظر گرفته شوند. در اين راستا، در اين رساله مسئله برنامه‌ريزي بهره‌برداري بهينه منابع انرژي گسترده در شبكه‌هاي توزيع هوشمند با درنظرگيري بازآرايي ساعتي مورد مطالعه قرار گرفته است. بدين منظور مدلهايي براي توسعه تعامل ميان بهره‌بردار شبكه توزيع و بهره‌برداري يكپارچه از منابع انرژي گسترده از ديدگاه‌هاي مختلف با درنظرگيري عدم‌قطعيت‌هاي موجود ارائه شده است در ديدگاه اول، بهره‌بردار شبكه توزيع با مالكين خصوصي آن‌ها از طريق قراردادهاي دوجانبه مبادله توان را با هدف حداقل نمودن هزينه‌هاي شبكه توزيع از ديد بهره‌بردار شبكه انجام مي‌دهد. براي حل اين مسئله، از دو الگوريتم متفاوت شامل بهينه‌سازي ازدحام ذرات (به عنوان روش فرا ابتكاري) و برنامه¬نويسي خطي آميخته شده با اعداد صحيح (به عنوان روش كلاسيك برنامه‌ريزي خطي) استفاده شد. در ديدگاه دوم، مالكيت منابع انرژي گسترده به مجموعه ريزشبكه‌ها داده شده است. در اين مدل مساله در قالب دو سطح بهره‌بردار شبكه توزيع-مجموعه ريزشبكه‌ها با هدف كاهش هزينه بهره‌بردار شبكه توزيع و افزايش سود هر كدام از ريزشبكه‌ها در نظر گرفته شد. به منظور مدل‌سازي بازار خرده‌فروشي بين ريزشبكه‌ها و خرده‌فروشان، يك مسئله دوسطحي فرعي نيز در سطح پايين‌دست مسئله اصلي تشكيل شد. با دو مرتبه اعمال شرايط بهينه‌سازي كروش-كان-تاكر، مسئله بهينه‌سازي دوسطحي ارائه شده به يك مسئله بهينه‌سازي تك‌سطحي تبديل شده است.

1398/08/21

Operational scheduling of distributed energy resources in a smart distribution system considering hourly reconfiguration

11/12/2019 12:00:00 AM

Recently, due to the increased penetration level of active components including Distributed Energy Resources (DERs) and remotely controlled switches in smart distribution systems, the operational scheduling of the distribution systems have been changed significantly. In the traditional structure of power systems, electrical loads are fed by the traditional power plants, demand side are not active, and networks are not reconfigurable in short-term periods. Thus, the future smart distribution systems should able to consider demand side management, energy storage systems, uncertainties, and reconfigurable network topology during short-term operational scheduling. In this thesis, optimal operational scheduling problem of DERs in smart distribution systems considering hourly reconfiguration has been studied. To this end, related models to develop interactions between Distribution System Operator (DSO) and aggregated operation of DERs from two different aspects has been considered. From the first aspect, DSO interact with private owners of DERs through bilateral contracts with the goal of DSO’s total cost minimization. In order to solve this problem, two different algorithms including particle swarm optimization algorithm (as a Meta heuristic method) and mixed integer linear programing (as a classic linear programing) has been utilized. On the other hand, in the second aspect the ownership of DERs are assigned to network Microgrids (MGs). In this framework, the problem has been considered as two levels, i.e., DSO and networked MGs, where the upper-level player minimizes the DSO’s total cost and the lower-level players maximize the profit of MG owners. Besides, to establish a retail market between MGs and retailers, a bi-level problem has been proposed in the lower-level of the main problem. By two-times implementation of Karush-Kahn-Tucker conditions, the proposed bi-level optimization problem has been transformed into a single-level optimization problem.