مدیریت احتمالات انرژی و عملیات یک میکرو شبکه حاوی نسل باد/ فتوولتاییک/ سلول سوختی و دستگاه های ذخیره انرژی بر اساس روش تخمین نقطه ای و الگوریتم خود تطبیقی جاذبی
چکیده
اخیرا،با توجه به پیشرفت تکنولوژی، تشویق های دولت برای استفاده از انرژی های سبز و افزایش نگرانی ها در مورد هزینه های بالای انرژی سوخت های فسیلی، منابع انرژی تجدید پذیر (RESS) روشی امیدوار کننده و موثر برای تولید انرژی محلی، پاک، و پایان ناپذیر به نظر می رسد. این سبب اجرای میکرو شبکه ها(MGS)شده است که به عنوان گروهی از بارهای الکتریکی یا حرارتی و RES های متفاوت، معرفی می شوند. با توجه به عدم قطعیت های متفاوت مرتبط با منبع الکتریسیته در میکرو شبکه های تجدید پذیر، روش های مدیریت احتمالات انرژی برای تحلیل سیستم ضروری می باشد.این مقاله یک روش احتمالاتی را برای مدیریت انرژی و عملیات(EOM) یک MGS تجدید پذیر تحت محیط نا مشخص، ارائه می کند. چارچوب پیشنهادی برای تعیین مدیریت انرژی بهینه MGS ها، متشکل از روش تخمین ۲m نقطه برای پوشش عدم قطعیت های موجود در MGS و یک الگوریتم بهینه سازی خود تطبیقی مبتنی بر الگوریتم جستجوی جاذبی (GSA)می باشد. این مقاله به بررسی عدم قطعیت در تقاضای بار، قیمت های بازار و توان الکتریکی موجود در مزارع بادی و سیستم های فتوولتاییک می پردازد.در این تحقیق،یک روش جهش خود تطبیقی برای بهبود مشخصه های همگرایی GSA اصلی و اجتناب از گیر افتادن در بهینه محلی، پیشنهاد شده است.از توزیع های Weibull و نرمال برای مدل سازی متغیرهای تصادفی ورودی، استفاده شده است. همچنین،از بسط Grame- Charlier برای یافتن توزیع صحیحی از انرژی کل و هزینه های عملیاتی MG برای روز آتی،استفاده شده است.تاثیر روش پیشنهادی بر روی یک شبکه معمولی متصل به MG که شامل واحدهای ذخیره سازی انرژی و واحدهای مختلف مولد توان می باشد،اثبات شده است.
کلمات کلیدی: مدیریت انرژی و عملیات، میکرو شبکه (MG)،روش تخمین نقطه ای،الگوریتم جستجوی خود تطبیقی جاذبی (SGSA)،عدم قطعیت.
معرفی
اخیرا، توسعه در تکنولوژی های انرژی تجدید پذیر و افزایش نگرانی در مورد هزینه های بالای انرژی سوخت های فسیلی و گرم شدن جهانی، استفاده از واحد های منابع انرژی توزیع شده(DER) را افزایش داده است[۱،۲].نفوذ واحد های DER ، مزایای مختلفی را برای مالکان منابع انرژی و مصرف کنندگان فراهم کرده است از جمله: هزینه انرژی کمتر، اطمینان پذیری بالاتر خدمات و کیفیت توان [۳].واحدهای DER،منابع انرژی کوچکی هستند که نزدیک بارهای محلی واقع شده است و به واحدهای تولید توزیع شده (DG) و ذخیره سازی توزیع شده (DS)،تقسیم شده است [۴]. واحدهای DG شامل طیف وسیعی از تکنولوژی ها همچون سلول های سوختی،میکروتوربین ها(MTS)، موتورهای دیزل، سیستم های فتوولتاییک (PV) و توربین های بادی کوچک (WTS)می باشد. به همین ترتیب، واحدهای DS از انواع مختلفی از باتری ها، خازن های انرژی، بارهای چرخ لنگر و بارهای قابل کنترل تشکیل شده است[۵].
واحدهای DER می تواند در هر دو حالت شبکه متصل و مستقل کار کند. این،مفهوم میکرو شبکه(MG)را به ارمغان می آورد.یک MG به صورت مجموعه ای از بارهای الکتریکی یا حرارتی و واحدهای DER خدمات گیرنده از یک سیستم توزیع تعریف می شود و انتظار می رود که پس از جداشدن از سیستم،عملیاتی باقی بماند.واحدهای ذخیره سازی انرژی همراه با واحدهای DG استفاده می شوند تا عملیات MG را قابل اطمینان تر و اقتصادی تر سازند[۶،۷].
چندین تحقیق بر بهینه سازی انرژی و مدیریت عملیات(EOM) MG ها متمرکز شده است. چن و همکاران[۵]، یک سیستم هوشمند مدیریت انرژی را مبتنی برالگوریتم ژنتیک ماتریس کدگذاری شده برای بهینه سازی عملیات MG ،ارائه کردند. در طول فرآیند بهینه سازی، از یک ماژول پیش بینی انرژی، یک ماژول مدیریت سیستم ذخیره سازی انرژی و یک ماژول بهینه سازی،استفاده شد. Sortomme وEl-Sharkawi [8] تقاضای بار و تولید دو MG، از جمله مزارع بادی را با استفاده از جریان برق بهینه و الگوریتم بهینه سازی ازدحام ذرات (PSO) ،مدل سازی کردند. آن ها نشان دادند که چگونه می توان انرژی ذخیره شده را با قیمت های بالا فروخت و همچنین نشان دادند که انجام اصلاح پیک بار می تواند هزینه های کل عملیاتی را کاهش دهد.یک طرح بهینه سازی شده در مرجع[۹] برای کاهش مصرف سوخت و تامین تقاضای محلی برای انرژی(الکتریکی و گرمایی)و تامین حداقل ذخیره مشخص از انرژی،ارائه شده است.Tsikalakisو Hatziargyriou ، عملیات MGS ها را در طول عملیات اتصال درونی از طریق بهینه سازی تولید واحدهای DGو تبادل انرژی با شبکه بالادستی، بهینه سازی کردند [۱۰]. Chedid و Raiman از یک برنامه ریزی خطی برای مینیمم سازی هزینه میانگین تولید توان الکتریکی در یک سیستم هیبرید خورشیدی- بادی- MG استفاده کردند و عوامل محیطی را در نظر گرفتند [۱۱].
Probabilistic energy and operation management of a microgrid containing wind/photovoltaic/fuel cell generation and energy storage devices based on point estimate method and self-adaptive gravitational search algorithm
Abstract
لینک مقاله اصلی:
https://ideas.repec.org/a/eee/energy/v43y2012i1p427-437.html
لطفاً براي ارسال دیدگاه، ابتدا وارد حساب كاربري خود بشويد