:: دوره 8، شماره 2 - ( 9-1398 ) ::
جلد 8 شماره 2 صفحات 64-40 برگشت به فهرست نسخه ها
ارائه یک استراتژی جامع مدیریت انرژی در بهره‌برداری از ریزشبکه‌های چندگانه با درنظر گرفتن عدمقطعیتهای ناشی از رخداد خطا
پیمان بیات1 ، حسین افراخته* 1
1- دانشگاه گیلان
چکیده:   (3182 مشاهده)
امروزه افزایش استفاده از واحدهای تولید پراکنده در کنار ذخیره­ساز­ها و همچنین پیشرفت­های مخابراتی باعث شکل‌گیری ریزشبکه­ها و در نتیجه همکاری آن­ها در سطحی وسیع­تر و تشکیل ریزشبکه­های چندگانه (MMGs) شده است. در این نوع از شبکه­ها احتمال رخداد خطا در مکان‌های مختلف شبکه دور از انتظار نیست و می­توان عنوان کرد که بروز خطا در شبکه، نه تنها باعث افزایش تلفات، کاهش بازدهی و افزایش خاموشی­ها می­شود، بلکه بهره­برداری شبکه را مختل نموده و عملکرد اپراتورهای شبکه را با مشکل مواجه می‌سازد. با توجه به این نقطه نظر و با هدف پوشش خلاءهای تحقیقاتی موجود، در این مقاله، یک استراتژی جامع مدیریت انرژی به منظور بهره‌برداری از شبکه­های مبتنی بر MMG با در نظر گرفتن احتمال رویداد خطا در مکان­های مختلف شبکه و مواجهه با شرایط مختلف بهره­برداری ارائه شده است. در استراتژی مدیریت انرژی جامع پیشنهادی، فرمول­‌نویسی نوآورانه مسأله برای ایجاد قابلیت خودترمیمی برای شبکه در شرایط رخداد خطا و حصول سود بهینه بهره‌برداری در شرایط عادی، ارائه شده است؛ همچنین نحوه­­‌ی ارتباط اپراتورهای موجود در شبکه نیز مدنظر قرار گرفته­ است. در این راستا، در ابتدا یک روش مناسب برای مدل‌سازی احتمال رویداد خطا در مکان­های مختلف شبکه ارائه شده و سپس با ایجاد بستری مناسب، به پیاده­سازی استراتژی مدیریت انرژی پیشنهادی پرداخته خواهد شد. روش پیشنهادی در محیط نرم­افزار متلب کدنویسی شده و میزان اثربخشی آن بر روی نسخه توسعه یافته یک شبکه مرجعِ قابلیت اطمینان محور در مقایسه با چند روش مرسوم ارزیابی شده است.
واژه‌های کلیدی: بهره‌برداری، ریزشبکه‌های چندگانه (MMGs)، قابلیت اطمینان، مدیریت انرژی، واحدهای تولید پراکنده
متن کامل [PDF 3452 kb]   (606 دریافت)    
نوع مطالعه: پژوهشي | موضوع مقاله: برق و کامپیوتر
دریافت: 1398/3/16 | پذیرش: 1398/6/2 | انتشار: 1398/9/6
فهرست منابع
1. [1] Nosratabadi, S. M., Hooshmand, R. A., Gholipour, E., "A comprehensive review on microgrid and virtual power plant concepts employed for distributed energy resources scheduling in power systems", Renewable and Sustainable Energy Reviews, Vol. 67, pp. 341-363, 2017. [DOI:10.1016/j.rser.2016.09.025]
2. [2] Hirscha, A., Paraga, Y., Guerrerobm, J., "Microgrids: A review of technologies, key drivers, and outstanding issues", Renewable and Sustainable Energy Reviews, Vol. 90, pp. 402-411, 2018. [DOI:10.1016/j.rser.2018.03.040]
3. [3] Xua Z., Yanga P., Zhenga C., Zhanga Y., Penga J., Zenga Z., "Analysis on the organization and Development of multi-microgrids", Renewable and Sustainable Energy Reviews, Vol. 81, pp. 2204-2216, 2018. [DOI:10.1016/j.rser.2017.06.032]
4. [4] Shi, W., Xie, X., Chu, C. C., Gadh, R., "Distributed optimal energy management in microgrid", IEEE Transactions on Smart Grid, Vol. 6, No. 3, pp. 1137-1146, 2015. [DOI:10.1109/TSG.2014.2373150]
5. [5] Farzin, H., Fotuhi-Firuzabad M., Moeini-Aghtaie M., "Role of Outage Management Strategy in Reliability Performance of Multi-Microgrid Distribution Systems", IEEE Transactions on Power Systems, Vol. 33, No. 3, pp. 2359-2369, 2018. [DOI:10.1109/TPWRS.2017.2746180]
6. [6] Liu, Y., Li, Y., Gooi, H. B., Jian, Y., Xin, H., Jiang, X., Pan, J., "Distributed Robust Energy Management of a Multi-Microgrid System in the Real-Time Energy Market", IEEE Transactions on Sustainable Energy, Vol. 10, No. 1, pp. 396-406, 2019. [DOI:10.1109/TSTE.2017.2779827]
7. [7] Aghdam, F. H., Ghaemi, S., Kalantari, N. T., "Evaluation of loss minimization on the energy management of multi-microgrid based smart distribution network in the presence of emission constraints and clean productions", Journal of Cleaner Production, Vol. 196, pp.185-201, 2018. [DOI:10.1016/j.jclepro.2018.06.023]
8. [8] Wang, Z., Chen, B., Wang, J., kim, J., "Decentralized energy management system for networked microgrids in grid-connected and islanded modes", IEEE Transactions on Smart Grid, Vol, 7, No. 2, pp. 1097-1105, 2016. [DOI:10.1109/TSG.2015.2427371]
9. [9] Wang, Z., Chen, B., Wang, J., "Coordinated Energy Management of Networked Microgrids in Distribution Systems", IEEE Transactions on Smart Grid, Vol. 6, No. 1, pp. 45-53, 2015. [DOI:10.1109/TSG.2014.2329846]
10. [10] Zhanga, B., Lia, Q., Wangb, L., Fengc, W., "Robust optimization for energy transactions in multi-microgrids under uncertainty", Applied Energy, Vol. 217, pp. 346-360, 2018. [DOI:10.1016/j.apenergy.2018.02.121]
11. [11] Zhou, X., Ai, Q., Wang, H., "A distributed dispatch method for microgrid cluster considering demand response", International Transactions on Electrical Energy Systems, Vol. 28, No. 12, e2634, 2018. [DOI:10.1002/etep.2634]
12. [12] فرید حمزه اقدم، نوید تقی¬زادگان کلانتری، "مدیریت انرژی در ریزشبکه‌های چندگانه با در نظر گرفتن قیود پخش بار و پاسخ‌گویی بار"، نشریه کیفیت و بهره وری صنعت برق ایران، 6 (12)، 86-97، 1396.
13. [13] Duan, Y., Gong, Y., Tan, X., Wang, H., Li, Q., "Probabilistic power flow calculation in microgrid based on Monte-Carlo simulation", Transaction of China Electro technical Society, Vol. 26, No. 1, pp. 274-278, 2011.
14. [14] Farzin, H., Fotuhi-Firuzabad, M., Moeini-Aghtaie, M., "Enhancing power system resilience through hierarchical outage management in multi-microgrids", IEEE Transaction on Smart Grid, Vol. 7, No. 6, pp. 2869-2879, 2017. [DOI:10.1109/TSG.2016.2558628]
15. [15] Wang, Z., Chen, B., Wang, J., Chen, C., "Networked Microgrids for Self-Healing Power Systems", IEEE Transactions on Smart Grid, Vol. 7, No. 1, pp. 310-319, 2016. [DOI:10.1109/TSG.2015.2427513]
16. [16] Hamzeh Aghdam, F., Salehi, J., Ghaemi S., "Contingency Based Energy Management of Multi-Microgrid based Distribution Network", Sustainable Cities and Society, Vol. 41, pp. 265-274, 2018. [DOI:10.1016/j.scs.2018.05.019]
17. [17] علی¬محمد حریری، مریم اخوان حجازی، حامد هاشمی دزکی، "مدل‌سازی مناسب بار در ارزیابی قابلیت اطمینان شبکه¬های هوشمند توزیع انرژی الکتریکی با دیدگاه افزایش سرعت و حفظ دقت محاسبات"، نشریه کیفیت و بهره وری صنعت برق ایران، 7 (14)، 95-112، 1397.
18. [18] Billinton, R., Sankarakrishnan, A., "A system state transition sampling technique for reliability evaluation", Reliability Engineering and System Safe, Vol. 44, pp. 131-134, 1994. [DOI:10.1016/0951-8320(94)90004-3]
19. [19] Atwa, Y. M., "Supply Adequacy Assessment of Distribution System Including Wind-Based DG During Different Modes of Operation", IEEE Transactions on Power Systems, Vol. 25, No. 1, pp. 78-86, 2010. [DOI:10.1109/TPWRS.2009.2030282]
20. [20] Li, W., Reliability assessment of electrical power systems using Monte Carlo methods, Springer Science & Business Media, 1994.
21. [21] Al-Muhaini, M., Heydt, G. T., "Evaluating Future Power Distribution System Reliability Including Distributed Generation", IEEE Transactions on power delivery, vol. 28, no. 4, pp. 2264-2272, 2013. [DOI:10.1109/TPWRD.2013.2253808]
22. [22] Billinton, R., Allan, R. N., Reliability evaluation of power systems, Plenum press, Vol. 2, New York, 1984. [DOI:10.1007/978-1-4615-7731-7]
23. [23] Billinton, R., Jonnavithula, S., "A Test System For Teaching Overall Power System Reliability Assessment", IEEE Transactions on Power Systems, Vol. 11, No. 4, pp. 1670-1676, 1996. [DOI:10.1109/59.544626]
24. [24] فرهاد صمدی قاضی جهانی، جواد صالحی، نوید تقی زادگان کلانتری، "طراحی ریزشبکه‌های چندگانه مبتنی بر سناریو با نفوذ بالای منابع تجدیدپذیر و در نظرگرفتن عدم قطعیت سمت تقاضا و تولید"، نشریه کیفیت و بهره وری صنعت برق ایران، 7 (13)، 54-67، 1397.
25. [25] Glover, j. D., Sarma, M. S., Overbye, T. J., Power System Analysis and Design, Fifth Edition, Global Engineering, 2011.
26. [26] Xiao, F., Ai, Q., "New modeling framework considering economy, uncertainty, and security for estimating the dynamic interchange capability of multi-microgrids", Electric Power Systems Research, Vol. 152, pp. 237-248, 2017. [DOI:10.1016/j.epsr.2017.07.001]
27. [27] Sathyanarayana, B. R., Sensitivity-based Pricing and Multiobjective Control for Energy Management in Power Distribution Systems, Ph.D. Thesis, Arizona state university, 2012.
28. [28] Jager, D., Andreas, A., NREL national wind technology center (NWTC), NREL Report No. DA-5500-56489, https://midcdmz.nrel.gov/nwtc_m2/
29. [29] Wilcox S. National solar radiation database. National Renewable Energy Laboratory, https://rredc.nrel.gov/solar/old_data/nsrdb/.
30. [30] Bayat, P., Baghramian, A., Bayat, P., "Implementation of hybrid electric vehicle energy management system for two input power sources", Journal of Energy Storage, Vol. 17, pp. 423-440, 2018. [DOI:10.1016/j.est.2018.03.019]
31. [31] Farzin, H., Fotuhi-Firuzabad, M., Moeini-Aghtaie, M., "Reliability Studies of Modern Distribution Systems Integrated with Renewable Generation and Parking Lots", IEEE Transactions on Sustainable Energy, Vol. 8, No. 1, pp. 431-440, 2017. [DOI:10.1109/TSTE.2016.2598365]
32. [32] Bayat, P., Afrakhte, H., Bayat, P., "A hybrid shuffled frog leaping algorithm and intelligent water drops optimization for efficiency maximization in smart microgrids considering EV energy storage state of health", Journal of Intelligent & Fuzzy Systems, Vol. 35, No, 5, pp. 5619-5634, 2018. [DOI:10.3233/JIFS-171023]
33. [33] Zhu, J., Gu, W., Jiang, P., Song, S., Liu, H., Liang, H., Wu, M., "Dynamic Island Partition for Distribution System with Renewable Energy to Decrease Customer Interruption Cost", Journal of Electrical Engineering and Technology, Vol. 12, No. 6, pp. 2146-2156, 2017.
34. [34] Jalali, M., Zare, K., Seyedi, H., "Strategic decision-making of distribution network operator with multi-microgrids considering demand response program" Energy, Vol. 141, pp. 1059-1071, 2017. [DOI:10.1016/j.energy.2017.09.145]
35. [35] Allan, R. N., Billinton, R., Sjarief, I., Goel, L., So, K. S., "A reliability test system for educational purposes-basic distribution system data and results", IEEE Transactions on Power Systems, Vol. 6, No. 2, pp. 813-820, 1991. [DOI:10.1109/59.76730]
36. [36] Chowdhury, A., Koval, D., Power distribution system reliability: practical methods and applications, John Wiley & Sons, Vol. 48, 2011.
37. [37] Javidsharifia, M., Niknama, T., Aghaeia, J., Mokryanib, G., Papadopoulosc, P., "Multi-objective day-ahead scheduling of microgrids using modified grey wolf optimizer algorithm", Journal of Intelligent & Fuzzy Systems, Vol. 36, No. 3, pp. 2857-2870, 2019. [DOI:10.3233/JIFS-171688]
38. [38] Liu, Y., Guo, L., Wang, C., "A robust operation-based scheduling optimization for smart distribution networks with multi-microgrids", Applied Energy, Vol. 228, pp. 130-140, 2018. [DOI:10.1016/j.apenergy.2018.04.087]
39. [39] Komen, A., Benders' Decomposition vs. Column & Constraint Generation, a Closer Look, Master Thesis, Utrecht university, 2017.


XML   English Abstract   Print



بازنشر اطلاعات
Creative Commons License این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است.
دوره 8، شماره 2 - ( 9-1398 ) برگشت به فهرست نسخه ها