21410

21410

برنامه‌‌ريزي بهره برداري كوتاه مدت بهينه يك ريزشبكه هم زمان برق و حرارت با استفاده از روش بهينه سازي استوار

كارشناسي ارشد

قدرت

1398

1398/08/27

دكتر حيدرعلي شايانفر

برق

در دهه اخير، افزايش روزافزون مصرف انرژي الكتريكي از يك سو و تغيير ساختار سيستم قدرت از سوي ديگر باعث شده است مولفه‌‌هايي مانند هزينه توليد، قابليت اطمينان و كيفيت توليد انرژي الكتريكي از اهميت ويژه¬اي برخوردار گردند. ساختار ريزشبكه‌‌ها بدليل بهره¬گيري از توليدات پراكنده، ذخيره سازها و نزديك كردن نقاط توليد و مصرف به يكديگر مي¬توانند مولفه هاي ياد شده را در تأمين انرژي الكتريكي بهبود ببخشند. در اين بين ريزشبكه هاي مبتني بر توليد همزمان حرارت و توان بدليل تامين همزمان تقاضاي حرارتي و الكتريكي، راندمان بالا و آلودگي كم از امتياز ويژه¬اي برخوردار هستند. اگر چه ريزشبكه ها از مزاياي اقتصادي، رفاهي و زيست‌محيطي برخوردارند اما بدليل بهره¬گيري از منابع توليد پراكنده(بخصوص تجديدپذير)، ذخيره سازها و... داراي هزينه سرمايه‌‌گذاري بالايي مي باشند. درنتيجه برنامه¬ريزي بهره¬برداري بهينه ريزشبكه ها امري لازم است. در اين پايان¬نامه سعي داريم برنامه¬ريزي بهره برداري كوتاه مدت(روز بعد) يك ريزشبكه¬ي مبتني برCHP را با توجه به شرايط آن ارائه كنيم. اين ريزشبكه داراي دو نوع مختلف از واحدهاي CHP، يك نيروگاه حرارتي، يك ديگ بخار، سيستم ذخيره ساز انرژي الكتريكي و مخزن ذخيره ساز حرارتي است. همچنين وابستگي متقابل الكتركي و حرارتي در واحد هايCHP در نظر گرفته شده است. علاوه بر اين ريزشبكه مدنظر قادر به مبادله انرژي الكتريكي با شبكه به صورت خريد و فروش از بازار برق است. تابع هدف در اين پايان نامه هزينه كلي بهره¬برداري ريزشبكه است. در اين برنامه¬ريزي دو پارامتر قيمت پيش¬بيني شده بازار برق و تقاضاي بار الكتريكي و حرارتي داراي عدم قطعيت هستند و به ترتيب با استفاده از روش بهينه سازي استوار و روش مبتني بر سناريو مدل سازي شده اند. دليل استفاده از روش استوار براي عدم قطعيت قيمت بازار در اختيار داشتن استراتژي تصميم¬گيري قوي تر در فرآيند برنامه ريزي مسئله است. مدل از نوع MINLP بوده كه در محيط نرم افزار GAMS و با استفاده از حل‌‌كنندهSBB ‌‌ پياده‌‌سازي شده است. در نهايت در پنج مطالعه موردي به شبيه¬سازي روش پيشنهادي و ارزيابي نتايج آن در شرايط مختلف ريزشبكه پرداخته شده است. واژه‌هاي كليدي: برنامه¬ريزي كوتاه¬مدت، ريزشبكه، بهينه¬سازي استوار، عدم¬قطعيت و بودجه استواري.

1398/09/19

Optimal Short-Term Operational Scheduling of Integrated Heat and Power Microgrid Using Robust Optimization Method

11/18/2019 12:00:00 AM

In the last decade, the increasing of electricity consumption, and the restructuring of power system, have made it important to focus on components such as cost, reliability and quality of electricity production. Micro-grids structure can improve the mentioned components in supplying electricity by utilizing distributed generation, storage devices and bringing production and consumption points together. Microprocessors based on heat and power co-generation have special advantages due to the simultaneous supply of thermal and electrical demand, high efficiency and low pollution. Although micro-grids have economic, welfare and environmental benefits, they have a high investment cost due to utilization of the scattered production resources (especially renewable). Consequently, optimal operational planning of the micro-grids is necessary. In this thesis, we try to present a short-term (for next day) operational planning of a CHP-based microchip according to its requirements. It has two different types of CHP units, a thermal power plant, a boiler, an electrical energy storage system, and a thermal storage tank. Electrical and thermal interdependence in CHP units is also considered. In addition, the micro-grid is capable of exchanging electricity with the grid in the electricity market. The objective function in this thesis is the total cost of network operating. In the model, predicted price of the electricity market and demand for electric and thermal loads are uncertain parameters. In order to deal with the uncertainties in the problem, a robust optimization method is used. The model is a MINLP type solve by the GAMS software using SBB solver. Finally, the proposed method is simulated and evaluated its results under different microgrid conditions. Keywords: Short-Term Scheduling, Micro-grid, Robust Optimization, Uncertainty, Robust Budget.