22593

طراحي شبكه چند هدفه تاب‌آور و سبز زنجيره تامين هوشمند برق با در نظر گرفتن اختلال

كارشناسي ارشد

مهندسي لجستيك و زنجيره تامين

1399/07/29

دكتر سيد فريد قنادپور

دكتر هادي صاحبي

صنايع

شبكه‌هاي هوشمند برق فرصت مناسبي براي افزايش تاب‌آوري و رضايت‌مندي مشتريان از شبكه و مقابله با اختلال‌هايي كه تهديد جدي براي زنجيره مي‌باشند هستند. از طرفي اين شبكه‌ها ميل به توليد با منابع تجديد‌پذير را دارا مي‌باشند و از آلودگي‌هاي توليد با منابع تجديد‌ناپذير و فسيلي به دور هستند. تا كنون تحقيقات كمي در خصوص زنجيره تامين برق هوشمند صورت گرفته‌ است و تمام گره‌هايي كه با ورود به شبكه، باعث افزايش هوشمندي آن مي‌شود مورد بررسي قرار نگرفته است. نحوه برخورد شبكه در برابر اختلال از ديگر مواردي است كه در تحقيقات پيشين مقدار بسيار كمي‌به آن پرداخته شده است كه باعث افزايش تاب‌آوري شبكه برق مي‌شوند‌. هدف از ‌ايجاد تاب‌آوري در زنجيره تامين، جلوگيري از حركت زنجيره به سمت شرايط نامطلوب و حوادث غير قابل پيش‌بيني است‌. در اين پايان‌نامه قصد داريم با رويكرد مدل‌سازي چند هدفه در جهت هوشمند‌سازي زنجيره تامين برق گام برداريم. زنجيره تامين تاب‌‌آور و شبكه هوشمند برق انتخاب كم‌هزينه‌اي در ابتدا نخواهد بود. به همين منظور هدف اول مدل ياد شده، كمينه‌سازي هزينه‌ها مي‌باشد و هدف دوم به منظور افزايش ميل به هوشمندي شبكه، كمينه‌سازي گاز‌هاي گلخانه‌اي است. با در نظر گرفتن ميزان جريمه براي خاموشي شبكه در هدف ابتدايي نيز در جهت افزايش تاب‌آوري شبكه گام بر مي‌داريم. در اين پژوهش به منظور هوشمند سازي شبكه به مكان‌يابي مناطقي از شهر مي‌پردازيم تا تجهيزات ذخيره‌سازي نيرو را احداث نماييم و بر اساس آن، مصرف‌كننده‌هايي كه از پوشش دهي خوبي براي ديگر متقاضيان برخودار هستند به ريز شبكه‌ها تجهيز شوند و دست به توليد بزنند. مدل مربوط با در نظر گرفتن چهار سناريو مختلف با استفاده از يك حل كننده دقيق و به روش محدوديت اپسيلون كانسترينت تقويت شده با درنظر گرفتن يك مثال واقعي حل مي‌شود و به تحليل و بررسي نتايج آن مي‌پردازيم. با توجه به نتايج حاصل شده در مي‌يابيم كه تمام مواردي كه در هدف كمينه‌سازي هزينه‌ها دخيل هستند در برابر هوشمندي شبكه مقاومت مي‌نمايند به جز مقدار جريمه‌اي كه براي خواموشي در نظر گرفته‌ شده‌است. اما تابع هدف دوم كه كاهش گاز‌هاي گلخانه‌اي را دنبال مي‌كند، براي هوشمندي شبكه تلاش مي‌كند و در تضاد با تابع هدف اول مي‌باشد. هوشمندي شبكه درجهت تاب‌آوري بيشتر شبكه گام بر مي‌دارد و يك راه حل مناسب براي مواقع اختلال در شبكه مي‌باشد.

1399/08/12

A multi-object resilient and smart green electricity supply chain network design considering disruption

10/21/2021 12:00:00 AM

Smart grids provid a great opportunity to improve resilience and customer satisfaction on the one hand and deal with disruptions that pose a serious threat to the supply chain on the other hand. These grids tend to generate electricity with renewable energy resources which can spare us the pollutions of non-renewable and fossil sources. The smart power supply chain has been the subject of limited studies, and the nodes that increase the grid’s smartness have not been fully studied. Grid response to disruptions that can effectively improve the resilience of the power grid is another issue that has rarely been addressed in the literature. Resilience enhancement in the supply chain is actually taken into account to prevent the chain from shifting towards adverse conditions and non-anticipated events. In this paper, attempts are made to take a step towards supply chain smartening with a multi-objective modeling approach. Resilient supply chain and smart grid are not economical options in the first place. Therefore, the afore-mentioned model is primarily used to minimize costs and then minimize greenhouse gases to enhance tendencies for grid smartening. Considering the penalties considered for blackouts (in the primary objective), attempts will also be made to increase grid resilience. During the grid smartening process, attempts will first be made to select appropriate sites for the establishment of power storage equipment. In the next step, users with adequate coverage for other applicants will be equipped with microgrids that enable them to generate electricity. The model is solved considering four different scenarios using an exact solver with the Augmented Eps-constraint method to address a real-world example. The results show that all the factors involved in cost minimization, except for blackout penalties, show resistance in the face of grid smartening. The second objective function, however, which is intended to reduce greenhouse gases, strives for grid smartening and is in contrast to the first objective function. Grid smartening is actually a step towards enhancement of grid resilience and can be recognized as a favorable solution to grid disruptions.