25945

تقويت تاب‌آوري سيستم توزيع با استفاده از ذخيره‌سازهاي انرژي الكتريكي در مقابله با بادهاي شديد

كارشناسي ارشد

مهندسي برق سيستم هاي قدرت

1397

1400/8/26

دكتر محسن كلانتر

برق

سيستم‌هاي قدرت معمولاً به‌گونه‌اي طراحي ‌شده‌اند كه در برابر خاموشي ها با تأثير كم و با تعداد بالا قابل‌اطمينان باشند. اما در مقابل حوادث شديد آب و هوايي و بلاياي طبيعي كه با احتمال كم و با قدرت و تأثيرگذاري بالا اتفاق مي‌افتد هنوز هم آسيب‌پذير هستند. بهبود تاب‌آوري يكي از مهم‌ترين زيرساخت‌هاي جهان در برابر حوادث طبيعي امري ضروري است. با اين‌حال هنوز وضوح كمي در مورد اين مفهوم نسبتاً جديد وجود دارد. سيستم توزيع برق به‌عنوان آخرين حلقه اتصال سيستم‌هاي قدرت، آسيب‌پذيرترين قسمت در برابر حوادث با احتمال كم و تأثير زياد هستند و لزوم آمادگي پيشگيرانه شبكه‌هاي توزيع بيش از بيش احساس مي‌شود. ريزشبكه‌ها به دليل توانايي در جزيره‌اي شدن و پتانسيل استفاده از منابع تجديدپذير و سيستم‌هاي ذخيره‌ساز انرژي الكتريكي به‌عنوان يك راه‌حل براي ارتقاء تاب‌آوري در شبكه توزيع استفاده مي‌شوند. در اين پايان‌نامه روش جديدي ارائه‌ شده است كه با بررسي هم‌زمان سرعت باد و اثرات ثانويه باد شديد (افتادن درختان) سعي در ارائه مدل كامل حادثه دارد همچنين با استفاده از انواع مختلف فناوري‌هاي ذخيره‌سازي انرژي الكتريكي و جايابي بهينه و پيدا كردن اندازه بهينه اين ذخيره‌سازها در حالت پيشگيرانه سعي در بهبود تاب‌آوري قبل حادثه دارد و با اولويت‌بندي بارهاي بحراني حين حادثه و هم‌زمان با مشكلات ديگر كه نياز به برخي بارهاي بحراني را بيشتر مي‌كند، سعي در ارتقاء تاب‌آوري و كاهش هزينه جريمه قطع بارهاي بحراني در حين حادثه طبيعي را دارد. براي شبيه‌سازي از سيستم‌هاي آزمون توزيع شهر اروميه، تهران و IEEE 33 باسه استفاده ‌شده است. در اين شبيه‌سازي نشان داده خواهد شد كه هر يك از سيستم‌هاي آزمون با هر يك از فناوري‌هاي ذخيره‌ساز انرژي الكتريكي چه هزينه‌اي و چه حد از تاب‌آوري براي سيستم توزيع خواهند داشت.

1400/11/04

Enhance the resilience of distribution system against direct and indirect effects of extreme winds using battery energy storage systems

11/17/2022 12:00:00 AM

Power systems are usually designed to withstand low-impact, high-impact interruptions. But they are still vulnerable to severe weather events and natural disasters that occur with low probability and high impact. Improving the resilience of one of the world's most important infrastructures against natural disasters is essential. However, there is still little clarity about this relatively new concept. As the last link between power systems, the power distribution system is the most vulnerable to accidents with low probability and high impact, and the need for preventive preparedness of distribution networks is felt more and more. Microgrids are used as a solution to enhance resilience in the distribution network due to their ability to become islands and their potential to withstand the intrusion of renewables and electrical energy storage systems. In this dissertation, a new method is presented that tries to provide a complete model of the disaster by simultaneously examining the wind speed and the secondary effects of extreme winds (falling trees) and then using different types of electrical energy storage technologies and optimal placement and finding the size. Optimally, these storage devices try to improve pre-accident resilience in a preventive mode, and by prioritizing critical loads during the accident and at the same time with other problems (e.g., corona) that increase the need for some critical loads, try to improve resilience and reduce the cost of penalty for curtailed critical loads. Distribution test systems of Urmia and Tehran and IEEE 33 bus are used for simulation. This simulation will show how much each of the test systems with each electrical energy storage technology will cost and how much resilience they will have for the distribution system.

بادهاي شديد , باتري هاي ذخيره‌ساز انرژي الكتريكي , اولويت بندي بار , ريزشبكه , تاب‌آوري , شبكه توزيع

Extreme winds , Battery energy storage system , Load priority , Microgrid , Resilience , Distribution system