برنامهریزی بهینه ریزشبکهها با در نظرگرفتن محدودیتهای شبکه
First Statement of Responsibility
/سیامک خردمند اصلان بگلو
.PUBLICATION, DISTRIBUTION, ETC
Name of Publisher, Distributor, etc.
: مهندسی برق و کامپیوتر
Date of Publication, Distribution, etc.
، ۱۳۹۶
Name of Manufacturer
، میرزائی
NOTES PERTAINING TO PUBLICATION, DISTRIBUTION, ETC.
Text of Note
چاپی
DISSERTATION (THESIS) NOTE
Dissertation or thesis details and type of degree
کارشناسی ارشد
Discipline of degree
مهندسی برق- قدرت گرایش سیستمهای قدرت
Date of degree
۱۳۹۶/۰۶/۲۰
Body granting the degree
تبریز
SUMMARY OR ABSTRACT
Text of Note
ریزشبکهصها یک شبکه انرژی محلی در مقیاس کوچک هستند که متشکل از منابع تولید پراکنده(DER) ، بارها، سیستم کنترلی و سیستم-های ذخیرهصساز انرژی هستند .ریزشبکهصها میصتوانند نقش بسیار مهمی در برنامهصهای پاسخگویی بار از جمله کاهش، قطع و یا شیفت بار بازی کنند که این مزیت ریزشبکه، مدیریت شبکه را از اعمال خاموشی غیرمطلوب باز میصدارد .یک مزیت ویژه ریزشبکه این است که در حالت بروز اغتشاش و خطا در سمت شبکه اصلی، میصتواند ارتباط خود با شبکه اصلی را قطع نماید و با کارکرد در حالت جزیرهصای قابلیت اطمینان بالایی را برای مصرفصکنندهصها تامین نماید و مصرف کنندهصها را از بحران پیش آمده جدا کند .استراتژی کنترلی ریزشبکه بر این اساس است که بارهای الکتریکی در داخل ریزشبکه توسط واحدهای تولید پراکنده تامین شود و چنانچه کمبود) مازاد (در توان تولیدی این واحدها بود از) به (شبکه اصلی تامین) صادر (شود .با این حال، اتصال ریزشبکهصها به شبکه بالادست، مشکلاتی در بهرهصبرداری آنها بوجود میصآورد، لذا بدون برنامهصریزی بهینه منابع ریزشبکه، ممکن است هزینه بهرهصبرداری برای ریزشبکهصها توجیهصپذیر نباشد .برنامهصریزی ریزشبکهص شامل مدیریت کلی ریزشبکه میصباشد که هدفش تعیین میزان توان بهینه واحدهای تولید کننده و مصرف کننده با در نظر گرفتن مشخصه تولید هریک از واحدهای تولیدی و محدودیتصهای پخش توان میصباشد .برنامهصریزی بهینه از ریزشبکهصها دو هدف اصلی، بهینهصسازی سمت عرضه و بهینهصسازی سمت تقاضا را دنبال میصکند و معمولا به عنوان یک مساله بهینهصسازی غیرخطی مدلصسازی میصگردد .رویکردهای موجود تولید تمام واحدهای تولیدی و مصرف تمام بارها را دریک باس در نظرگرفتهصاند و ساختار شبکه، پخش توان و محدویتصهای عملیاتی شبکه را نادیده گرفتهصاند .در نتیجه، برنامهصریزی صورت گرفته با این فرضیات ممکن است محدودیتصهای عملیاتی شبکه را نقض کند و عملیاتی نباشد، در این پایانصنامه مساله برنامهصریزی بهینه ریزشبکهصها با در نظر گرفتن محدودیتصهای شبکه در دوحالت بهرهصبرداری متصل به شبکه و عملکرد جزیرهصای پیشنهاد شده است و ایده استفاده از واحد تلمبهصذخیرهصای برای پوشش عدمصقطعیت در تولید منابع تجدیدصپذیر و پاسخصدهی سریع این واحد ذخیرهصساز ارایه شده است .مدلسازی ریاضی مساله منجر به مدل بهینهسازی MINLP برای برنامهصریزی بهینه واحدهای تولیدی /مصرفی شدهاست .هدف مدل بهینهسازی، حداقلکردن مجموع هزینههای بهرهصبرداری و متغیرهای تصمیم روشن و خاموش بودن واحدها، میزان توان تولیدی واحدها، خرید برق یا فروش به شبکه و سیگنالصهای کنترلی قطع یا شیفت بار میصباشد .در انتها این مدل بر روی یک ریزشبکه واقعی پیادهصسازی و در نرمافزار GAMS حل شدهاست
Text of Note
Microgrids are small-scale local networks that are composed of local distributed generation systems (DGs), loads, controlling systems and energy storage systems. Microgrids can play important role in demand response programs like load reduction, load shedding or load shifting which leads to optimal management of microgrids in which undesirable load shedding is prevented. One of advantages of microgrids is that at the times of fault and disturbances in the network, it can be operated by itself and can separate consumers from available condition and also can ensure higher reliability for them through working in islanded mode. Controlling strategy of microgrid is based on that the loads within them which are supplied by local DGs and at the times that these systems are not capable of generating sufficient power, load is satisfied through main network. However, connection of microgrids to the upper network can result in some problems in their operation and therefore without optimal scheduling of energy resources, operation cost of microgrids may not be reasonable. Scheduling of microgrid includes overall management of microgrid which main goal is to determine optimal consumption of load and generation of generation systems with considering power flow constraints and taking generation characteristic of each generation system into account. Optimal scheduling of microgrids is mainly done for optimization of demand side supply sides and it is usually molded using a non-linear programming. Previously, generation/consumption of energy has been considered in one bus and power flow and operational constraints have been ignored. So, scheduling with considering mentioned features may not be operational and may not satisfy operating constraints of network. In this thesis, optimal scheduling of microgrids with considering network constraint in both connected and islanded modes has been suggested and due to fast response capability, pump-storage unit has been used to handle uncertainty of renewable resources. Mathematical model of mentioned problem has led to a mixed-integer non-linear programming for optimal scheduling of consumption and generation systems. The objective of optimization model is minimization of total operation costs and decision variables are ON/OFF states of generation units, generated power of these units, exchanged power with upper grid and controlling signals for shedding or shifting load. Finally, mentioned model is implemented on a real microgrid and solved through general algebraic modeling system (GAMS)