1 -آصهبيشگب تحقيقبتيشجک بي شو ذ-دا شکذ ه ذسيثشق کبهپي تش-دا شگب ت شاى-ت شاى-ايشاى

Transcript

1 Journal of Iranian Association of Electrical and Electronics Engineers - Vol.11- No.1- Spring & Summer 1 ضجک ث هتصل ضجک سيض يک سيسک هذيشيت ث ي ثشداسي ث ش Downloaded from jiaeee.com at 18: +3 on Tuesday July 1t 18 1 اشکبىسحيويکيبى اسوبػيلجاللآثبدي 1 -آصهبيشگب تحقيقبتيشجک بي شو ذ-دا شکذ ه ذسيثشق کبهپي تش-دا شگب ت شاى-ت شاى-ايشاى e.jalalabadi@alumni.ut.ac.ir -دا شيبس-آصهبيشگب تحقيقبتيشجک بي شو ذ-دا شکذ ه ذسيثشق کبهپي تش-دا شگب ت شاى-ت شاى-ايشاى ايي چکيذ :دس هذل يک هقبل arkian@ut.ac.ir و ذ ض جک ي سيضض ک ي سبػت ي ث ش ثشداسي ػولکشد ثش به سيضي ج ت ه بست سيبضي س ختي پيل هيکش ت سثيي خ سضيذي ه لذ ثبدي ت سثيي ضبهل ضجک ث هتصل بيقي ي شتتي گ دس ظش ثب حشاست ثشق وضهبى ت ليذ ثب ت اس ذ ض پيط بد ثبدي خ سضيذي ت اى ت ليذ پيصثي ي گشهبيي الکتشيکي ثبس بي هصشف پيصثي ي ث هشث ط ضي ي ث هشث ط بيقي ي ايي ثش ػال ثبطشي ظشتيت سيسک کب ص ج ت است ضذ هذل سيسک ثص ست س ص ط ل دس سيضضجک هيد ذ کب ص سا ثي ي پيص خطبي دي بهيکي ظشتيت ک است ضذ تقسين دي بهيکي استبتيکي ثخص د ث گشهب رخيش ي تب ک ايجبد ج ت ضي سيسک وضهبى هذيشيت هبط ل يک بيت دس داسد ثشػ ذ سا سيضضجک ضي کب ص قص استبتيکي ظشتيت ب ث بط ل ه ي اي بصي س ضجي است ضذ پيط بد سيضضجک ث ش ثشداس سيسکپزيشي هيضاى ث ت ج ثب ضي سيسک ثيي هصبلح است ضذ ا جبم ت ليذ هصشف بيقي ي حض س دس ه ت-کبسل س ش اص استفبد کليذي: کلوبت سيضضجک ه ت-کبسل ضجي سبصي ضي هذيشيت هذلسبصي سيسک هذيشيت ضو ذ :1391//5 هقبل اسسبل تبسيخ 139//17 : هقبل پزيشش تبسيخ :اسوبػيلجاللآثبدي هسئ ل يس ذ ي بم يخ :ايشاى ت شاى هسئ ل يس ذ ي طب ي بثبىکبسگششوبلي پشديسدا شکذ دا شگب ت شاى دا شکذ يه ذسيثشق ي ف کبهپي تش-آصهبيشگب شجک شو ذ تابستان ي بهار ايل شماره يازدهم- سال ايران- الکتريويک ي برق مهىدسيه اوجمه مجله 9

2 Journal of Iranian Association of Electrical and Electronics Engineers - Vol.11- No.1- Spring & Summer 1 Downloaded from jiaeee.com at 18: +3 on Tuesday July 1t 18 هقذه 1- ذ ص ؼتثشق وضهبىثب شو ذشذى س يآ سدىث ت ليذپشاک ثبصاسيثشايسقبثتششکت - ش ت ليذ ت صيغثشق وچ ييهص ک ذ بث ج دآ سد است.ثبت ج ث اييه ض عسيضشجک بهيت ا ذ صا دب ه تاس زاسيج شهبي گ بس ذ ث شکتک بصاسش يث دساي تک ل طي.ذ ش ش ث شجک يت صيغ شو ذثشقث ت ليذپشاک ذ ش ث ػجبستديگشث ش ثشداس شسيضشجک هيت ا ذتوبميبثخشياصهص خ دسات ليذک ذ= 3-1 >. ثباصالحسبخهبسشجک ذ و بي ش جک وتش ثشقث س -ذ ذ خ ا شقثؼ ث ش سيضشجک ب قشغبلتسادسهص الکهشيکي ي بييدس ضديک گشه ي داشت. وچ ييت ليذپشاک ذ ا شطيالکهشيک ک ذ بت سظسيضشجک بهضايبيصيبدياصجول ثبصد يثبالتش هصش صا دب ه اس بتکوهش آالي ذگيکوهشساث وشا خ ا ذداشتک تل ه بثغا شطي يب ذ بدي ه ل بيث سثيي ت تجذيذپزيشاصجول خ سشيذيثص ستپشاک ذ اهکبىپزيشهيثبشذ= >.ثبت ج ث ايي کبت د هذيشيتػولکشده بثغت ليذهخهلفدسيکسيضشجک ث داليل ج ذيل تم بثغهشس ه بثغهخهلفت ليذاصجول ه بثغتجذيذپزيش ه يي چو ي بيي الکهشيک بيگشه ج دچ ذيي عثبساصجول ثبس بد اصه بثغرخيش ا شطي ج دتؼشف اسه هخهلفقيوتثشقک ا ويتف قالؼبد ايداسد.ثبايي ثص ستسبػهيتغييشهيک ذ= 5 > داليلا ويتهذيشيت ثش به سيضيػولکشده بثغه ج ددسسيضشجک ثشاييکافقصهب يهشخصکبهالهحس س پشس گهيثبشذ. دسهذيشيتػولکشدهسأل احهوبالتتحتػ اىسيسک هذيشيت تذ سيسکهغشحهيش د.سيسکک خ دتشکيجياصاحهوبلاثش ش هيت ا ذثششبخص بيػولکشديپش ط شبهلصهبى ضي اثشاست شي پسد بييک ذتشيياثضاس ياصکبسآه يتتأثيشگزاسثبشذ.يک کي ت بليضه آ د بد هيش ثي ي بياحهوبلي آ بليضسيسکاصآىاسه ک ي اض کبسل استک ثشاسبست ليذاػذادتصبدفيهقذاستکتکاج ي هجو ػ ساهحبسج تأثيشآ بساثشکلهجو ػ تؼيييهيک ذ.اي يؼثب تتس ص ساث آ بليضثبتکشاسفشآي ذهزک س هيج کليهجو ػ ي سثب ذ ک احهوبليثيبىهيک ذ= 7 >.ج تجلتت ج هصش تيشيذ و ذه بد اصتج يضات ش ا شطي اسه شو ذسبصيهصش يب ا شطييکپبساههشه نديگشػال ثشکب ش ضي ت ليذ هصش تس صث ک ضي هصشفي ج دداسدک سيسک ضي هيثبشذ.سيس هؼيبس ضي يپيشثي يشذ دسحض س بيقي هب ذ بيقي ي ا حشا ذ شمب بتا ج ذ.هغبلؼ يثبش شطيه ا دسپيشثي يت ليذ هصش ش تبک ى شبىهيد ذ شچ ضي سيسک ضي يپيشثي يکوه - ذ ک ثبشذسشػتفشاگيششذىسيضشجک بي شو ذدسثييهصش ک سيسش ب غ= 9 >ک بلدسهشج شايها د= 8 >.ث بثيشهشخ ا ذث ضي يجبيبثي احذ بيا ذاص گيشيفبصدسشجک يثشقه سدثشسسي سد ب س ضي ست اسي الثص هؼو ک ضي قشاسگشفه است.سيس - يج ش د اصس يش ذله حض سپبساههش بي بيقييتبثغ ضي ه سبصيه تکبسل يبس هيگشدد= 1 >. دب بيکب ش بيقي يج تثشآ سدآىاسه بد اصاعالػبتهشث طث پيشثي يثبس بي دساييهقبل اثهذاثباسه غثب ه ت ليذ پيشثي ي وچ يي هصشفي گشهبيي الکهشيکي خ سشيذي ثبدي تجذيذپزيش ضي کوي کشدى ث ت ليذ صايکي سيضشجک ثشايافق سبػه هيپشداصين.ػال ثشايي هصش هذلسبصي هذيشيتسيسکهيثبشذ. ه ض ػبته ندسهذيشيتا شطي اصآىجبييک پيشثي يثبسهصشفي ت ليذه بثغثبدي خ سشيذي -شيپ ضي ي هؼيبس ث هيضاىا حشا ت ج هيثبشذ بيقي ي داساي ثي يشذ ثبت ج ث بيقي ي هسئل ضش سيهيثبشذ.دسص ستي ک ث ش ثشداساصهيضاىسيسکهشث طث ثش به سيضي سبػه يخ د هيت ا ذثبت ج وچ ييهيب گييس ددسيبفهيآگب يداشه ثبشذ ث هيضاىسيسکپزيشيخ د ػولکشدث ي ساا هخبةک ذک هوکي استلض هبثيشهشييس ديبکوهشيي ضي سا ذاشه ثبشذ= 11 >. س دس بيقي يدس ک وبى سا سيسک ضي بيهشس مه جغ بد اصس ثباسه پيشثي يپبساههش بهيثبشذ س ايي هيد ذ= 1 >. ث ج د بيپيشثي يجذيذ دس ظش سبػه افق ثشاي هؼو ال ب گشفه هيش ذک داسايهحذ ديتهيثبش ذ دسث هشييششايظ يض تخوييداسايخغبهيثبشذ= 13 >.ه نتشييهضيتاييهقبل سجتث دب شيپ کبس بيا جبمشذ تبک ىدسح ص يهذيشيتسيسک ضي ب تث ه ظ سک هشل وضهبىسيسک ضي هي- س شيجذيذ هه صا دب اسه ثب ضي سيسک ثالدس گ هذيشيت ثب س ايي دس ثبشذ. سد ه ج د الکهشيکي گشهبيي ا شطي رخيش سيسهن بي ظشفيت بيقي ي اص بشي ضي ) اسيب س( سيسک ا شطي شو ذ سيضشجک شگشدد. ثبس بيگشهبيي الکهشيکيهيت ا ذحهيص کي ياشث پيش بدي س هذلسبصي هسبل ثيبى ث اداه دس صا دب ثباسه سيضشجک ي و وچ يي هبيجشجي سبصياييس ه تکبسل هيپشداصين. س سيضضجک سبختبس - سبخهبسسيضشجک ايک دساييهقبل ثشسسيشذ استداسايد ثبس DC AC ثبشذ هجذلالکهش يک-قذستاستجبطثيياييد ثبس ساثص ستد عشف ايجبدهيک ذ. وب غ سک دسشکل) 1 ( شبىداد - است شذ ثبدي تجذيذپزيش الکهشيکي ه لذ بي داساي سيضشجک ه لذ بيالکهشيکي گشهبييهشکت وچ يييکث يلش خ سشيذي ه لذ بي هيثبشذ. سيضشجک هصشفي گشهبيي ت اى تبهيي ج ت تجذيذپزيشدساييسيسهندسهبکضيونت اىهوکيکبسهيک ذ.ت اى ذيل ت ه لذ بي ثص ست ک س خهي پيل هيکش ت سثيي خش جي تابستان ي بهار ايل شماره يازدهم- سال ايران- الکتريويک ي مهىدسيهبرق اوجمه مجله 1

3 ي Journal of Iranian Association of Electrical and Electronics Engineers - Vol.11- No.1- Spring & Summer 1 Downloaded from jiaeee.com at 18: +3 on Tuesday July 1t 18 CHثؼ اى (Combined Heat and وضهبىثشق حشاست( ower بث سيضشجک س صا ي ضي ي کشدى کوي ج ت ک هشلي ههغيش بي ذش ا هخبة شجک ث اص/ ثشق فش خشيذ/ قيوت تؼشف ي ث ت ج ظشفيته بثغرخيش ا شطيگشهبيي الکهشيکيث است.ػال ثشايي د قسوتتقسينشذ است: ت ويق استبتيکيهشث طث شبسطشذىثبعشيدسصهب يک ظشتيت ثشقاسصاىتشاصهيب گييقيوت دشبسطشذىصهب يک قيوتثشقگشاى- ب هشگک ذىتب بسطش تشاصهيب گييقيوتشجک است وچ ييش ثو ظ سافضايشثبصد يهيکش ت سثييهيثبشذ. هشث طث کب شخغبي بيقي يپيشثي دي بهيکي ظشتيت اى ت يدب ذ بيث هصشفيثبس بيالکهشيکي گشهبيي ت اىت ليذيه ل خ سشيذيهيثبشذ. هذلسبصي 3- هطبلؼ ه سد سيضضجک سبختبس ضکل) 1 (: سيبضي صب ي هذلسبصيسيبضيػولکشديکسيضشجک يههصلث شجک ت صيغ ث دس ظشگشفهيقي د شيکاصتج يضاتداخلسيضشجک داسد ايي يه قي دثبيس تبحذهوکيث گ ايتؼشيفش ذک هسبل يث ي - غثبت کشدى کوي هقبل دسايي ثبشذ. کبسثشدي سبد بيي سبصي ثش به سيضي ه جشث ه سد ظش سيضشجک ي ثشاي تؼشيفشذ ضي ي ا شطيثبدس ظشگشفهيتک ل طي ت ليذ هصش هخهلفه ج ددس هيکش ت سثيي پيل ثبعشي فه لهبييک سيضشجک اصجول ت سثييثبدي - يوک ث ذ تبثغ شذ است. سبػت ث سبػت ص ست ث س خهي ضي کشدى يتساشح الکهشيکي ا شطي هصش ت ليذ اص بشي ث قشث فش يب / خشيذ قبثليت ثب آي ذ سبػت ثشاي سيضشجک ثبس هيپشداصد. شجک شذ ا ذ فشض هؼل م گشهبيي الکهشيکي ثشايآ بيکػذمقغؼيتدس ظشگشفه شذ است.دساييهذلثشاي ثش به سيضيث ي يهيضاىت اىت ليذيهيکش ت سثيي پيلس خهي ث شجک ثبت ج ث تؼشف يتؼيييشذ هيضاىخشيذاصشجک يبفش يي چو ثبدي ت سثيي خ سشيذي هبط ل ت ليذ شجک ت سظ. ثبس بيالکهشيکي گشهبييثشاي سبػتهؼل مفشضشذ ا ذ هصش س ختي پيل ي هIFC بد شذ دساييهغبلؼC-9 پيلس خهياسه ذک ثبش - ذ بىداد ش کل) ( ش و داسثبصد يالکهشيکي گشهبييآىدسش است= >. هذل هيکش ت سثيي گشهبيي الکتشيکي ثبصد ي ه ح ي )(: ضکل IFC C-9 ىآيهب ىا شاص %ت شايکوه اصآ جبييک کبسکشدپيلس خهيث ب هوکياستثبػث بپبيذاسيآىثش د بحي يکبسيآىساثيي %ت 1 %ت اى بهيدس ظشهيگيشين. که يجبلتت ج اي ستک پيل افتهيک ذ دس بحي ي ثبصد يا س خهيثبافضايشت اىخش جي ي کبسي و داسآىثص ستخغيهيثبشذ.ج تهذلسبصياصهشخص - ذ ش دب ه ذ اس بىداد ش IFCک دسشکل) ( ش کبسي C-9 ي صب خهيدسث است.ثبت ج ث خغيث دىثبصد يالکهشيکيپيلس ػولکشدآىس اثظث ص ستصيشفشه ل هيش ذ= 17 >: FC t FC el FC t FC t FC fuel FC (1 ) el FC el FC el FC el FC afc el FC bfc. el FC el FC el FC m LHV fuel FC fuel FC fuel احذصهب يث سبػت ت اىالکهشيکيخش جيپيل ت اىگشهبييخش جيپيل ت اىس خت س ديث پيل )1( )( )3( )( ک دسآى elfc tfc fuelfc η FC η elfc يل ثبصد يک پيل ثبصد يالکهشيکيپيل 11 تابستان ي بهار ايل شماره يازدهم- سال ايران- الکتريويک ي برق مهىدسيه اوجمه مجله

4 Journal of Iranian Association of Electrical and Electronics Engineers - Vol.11- No.1- Spring & Summer 1 Downloaded from jiaeee.com at 18: +3 on Tuesday July 1t 18 ثبصد يگشهبييپيل ضشيتهذلپيل ضشيتهذلپيل ت اىخش جيالکهشيکيثيشي يپيل شخس خت س ديث پيل ا شطيس خت س ديثشهج بي احذس خت η tfc a FC b FC elfc m fuelfc LHV fuel هيکش ت سثيي هذلسبصيسيسهنهيکش ت سثييثشاسبساعالػبته ج ددسديهبشيت سد بصد يآىک ه ح يث Capstone-C3 ثخص شکل) 3 ( شبىداد شذ استص ستگشفه است. Capstone-C3 هيکش ت سثيي الکتشيکي ي ثبصد ه ح ي )3(: ضکل ]18[ شيصتس تقشيجبهشبث پيلس خهيهؼبدالتحبکنثشهيکش ت سثييثص a MT t MT t MT b MT (1 ) el MT.3 ت اىالکهشيکيخش جيهيکش ت سثيي ت اىگشهبييخش جيهيکش ت سثيي هيثبش ذ= 17 >: يهيل ثبصد يک کش ت سثيي ثبصد يالکهشيکيهيکش ت سثيي ثبصد يگشهبييهيکش ت سثيي ضشيتهذلهيکش ت سثيي )5( )( )7( ک دسآى elmt tmt η MT η elmt η tmt a MT ضشيتهذلهيکش ت سثيي b MT ت اىخش جيالکهشيکيثيشي يهيکش ت سثيي elmt بحي يکبسيهيکش ت سثييج تتضوييپبيذاسيػولکشدآىثبت ج ث کبتبل گثيي 1-%3 %ت اى بهيآىدس ظشگشفه شذ است. ساد و ث بت ج a هشث طث ه ح يثبصد يالکهشيکيث ضشايت b, ثبصد الکهشيکيدسشکل) 3 (ثذستهيآي ذ. ثبطشي هذلثبعشيث ص ستصيشدس ظشگشفه شذ است= 18 >: soc (1 ) soc E 1 Bat Bat Bat E Bat Bat.soc E.1soc socmin soc soc Bat )8( )9( ک دسآى ضاىشبسطثبعشي ا شطيثبعشيدسيکسبػت ضشيتهيضاىاتال ضاىثبصد يثبعشي ضاىا شطي س ديث ثبعشي ت اىخش جيثبعشي هبکضيونشبسطثبعشي soc ε Bat η Bat E Bat Bat soc ساذ ي شبىداد شذ است هق ت اىشبسطش ذگيثبعشيثص سته آىکوهشاصت اىدشبسطش ذگيهيثبشذ. ذ آةگشمتقشيجبهشبث ثبعشي ثص ستصيشخ ا so (1 ) so E 1 E.1so E.1so somin so so گشم آة رخيش ي تب ک ي هذلتب کرخيش ث د= >. )1( )11( ک دسآى ضاىشبسطتب کگشهب ا شطيتب کگشهبدسيکسبػت ضشيتهيضاىاتال ضاىثبصد يتب کگشهب ضاىا شطي س ديث تب کگشهب ت اىخش جيتب کگشهب ثيشي شبسطتب کگشهب so ε St η E so 1 تابستان ي بهار ايل شماره يازدهم- سال ايران- الکتريويک ي مهىدسيهبرق اوجمه مجله

5 Journal of Iranian Association of Electrical and Electronics Engineers - Vol.11- No.1- Spring & Summer 1 ي ي Downloaded from jiaeee.com at 18: +3 on Tuesday July 1t 18 ت اىگشهبييخش جيث يلش ت اىگشهبييهصشفيسيضشجک ثبصد يگشهبييث يلش ت اىگشهبييخش جيهيکش ت سثيي tmt ي يقيب ياساد ييقيب ضثذليل ج دداد هيضاىس ختهصشفي E ياش ثيفش ختهص يس هيثبشذ.ساثغ يصيشهذلک ذ ي ضي ضجک اص/ث ثشق خشيذ/تش ش ضي تحويل ه بثغ -3- ضي کج جک ش الکهشيکيسيضشجک ه جشث تجبدلت اىثييسيضش هصش اصليهيگشددک ثبت ج ث هيضاىثشقت ليذي هصشفيهيضاىايي trade E load V WT تجبدلت اىث ص ستصيشهيثبشذ: el FC Bat )1( ک دسآى ت اىالکهشيکيهجبدل شذ ثبشجک يثبالسشي ت اىالکهشيکيهصشفيسيضشجک ت اىت ليذيه لذخ سشيذي ت اىت ليذيه لذثبدي ت اىالکهشيکيخش جيپيلس خهي ت اىالکهشيکيخش جيهيکش ت سثيي ت اىثبعشي trade load V WT elfc elmt Batstatic اصآ جبک اصداد دب ه گاس پيشثي يج تهذيشيتغيشثالدس سد.ت ا ينداش هيش داصت اىهجبدل شذ ثبشجک يکتخوييخ هيج ضي يتحويليث سيضشجک هيت ا ذهاجت)خشيذاصشجک (يب ث شجک (ثبشذک ثص ستصيشهيثبشذ. ي)فش ه E S buy trade trade E Cost )13( trade E (1 S ) sell trade trade تس صسد ذک شقهيثبش ث حبلتخشيذيبفش S trade ک دسآى شهيثبشذ. ثشقص خشيذيک دسص ستفش ل پي ي کوک يلش ث خت س شف هص ضي ي --3- هيکش ت سثيي س ختي ش ج تثذستآ سدى ضي يتحويلشذ ث سيضشجک اصعشيقهص ک س ختتکت س خت احذ بيت ليذثشق گشهبهيثبيستهصش ىا تذ ش اح شفيث احذ بهذلش ذ ثبت ج ث قيوتس ختهص س ختهحبسج خ ا ذشذ. ت ليذي ضي يهصش ثب س اثظهشث طث هيضاىس ختهصشفي احذ بيت ليذثشق گشه E E boiler fuel boiler E t load t MT t FC E boiler boiler ص ستصيشهيثبشذ: ک دسآى ت اىس خت س ديث ث يلش ت اىگشهبييتب کگشهب ت اىالکهشيکيخش جيهيکش ت سثيي boiler tload η boiler fuelboiler elmt پيلس خهي هيکش ت سثييهيثبشذ: هجو ػ يث يلشکوکي fuel fuel boiler fuel FC fu fuel E Cost ( E ) )1( ضي يس ختهصشفيهجو ػ ي احذ ب وتس ختهصشفي احذ ب قي ک دسآى Cost fuel ρ fuel گ ذاسي تؼويش ضي ي تؼويش گ ذاسيثخشه وياص ضي ذ و جک ي ش يکسيضش هيثبشذچشاک تج يضاتهه بستثبهيضاىکبسکشدشبىدچبساصغ الک هيگشد ذ ج تکبسکشده بست يبصث ثشسسي سفغ اقصاحهوبلي هيثبشذ. يهخ شايپيلس ذاسيث دساييهغبلؼ ضي يتؼويش گ بد اصداد هيکش ت سثييثباسه صيشدس ظشگشفه شذ است: تس ص ه ج ددسهشجغ= 1 >ث K K OM FC OM MT.19$ / Kw.587$ / Kw ىاضيهب ستخغيث ضي يتؼويش گ ذاسيثشايايي احذ بثص ت ليذت اىهيثبشذک ايي ضي دس بيتثص ستصيشخ ا ذث د: Cost K K OM OM FC el FC OM MT )17( آالي ذ گبص بي ت ليذ ضي ي --3- ي بسجيتحويل دساييهغبلؼ ضي يخ ذليلت ليذ جک ث سيضش ث رب غ= 1 >اتخ SOاصهشج, CO, NO x بهل گبص بيآالي ذ اصليش شذ است دسجذ ل 1 وبيشداد شذ است. احذ بي ثشاي آالي ذ گبص بي ت ليذ هقذاس ضي )1(: جذ ل آالي ذ ع آالي ذگي ضشيت هيکش ت سثيي ثشاي هختلف آالي ذگي ضشيت س ختي پيل ثشاي ضي ي )$/lb( آالي ذگي )lb/mw( )lb/mw( NO x SO CO )1( )15( تابستان ي بهار ايل شماره يازدهم- سال ايران- الکتريويک ي برق مهىدسيه اوجمه مجله 13

6 Journal of Iranian Association of Electrical and Electronics Engineers - Vol.11- No.1- Spring & Summer 1 Downloaded from jiaeee.com at 18: +3 on Tuesday July 1t 18 بهيضاىت ليذ شيکاص ضي يت ليذآالي ذ يضث ص ستخغيث احذ بثص ستصيشهحبسج هيش د: NO ( EF ) x NOx FC EF el FC NOx MT Cost Emission SO ( EF SO FC EF ) el FC SO MT CO ( EF CO FC EF ) el FC CO MT )18( ک دسآى احذقيوتجشيو ثشايت ليذآالي ذ ي ع X ضشيتت ليذآالي ذ ي ع X ت سظ احذ Y کلآالي ذگي احذ ب ي ضي ρ X EF XY Cost Emission ختي س ل پي ذ بي اح سا ا ذاصي ضي ي هيکش ت سثيي يل ک سثييداساي خهي هيکش ت ضي يسا ا ذاصيثشاي احذ بيپيلس د ثخشثبثت ههغيشهيثبشذ.ثخشثبثتهذلک ذ ي ضي ييک سد هفست ثبسس شيشذى ثخشههغيشهذلک ذ يگشهبياصدس س غث.ذ هذتصهبىخبه شي احذ سجتث حبلتکبسي شهبلهيثبش -يهلذ ضي يسا ا ذاصييک احذت ليذا شطيثص ستصيشه C i i i T off, i 1 exp( ) i ش د= 1 >. )19( ضي يثبثتسا ا ذاصي ضشيت ضي يههغيشسا ا ذاصي گشهبي احذ ثبثتصهب ياتال صهبىخبه شي احذ ک دسآى ζ δ η T off ثبت ج ث اي ک ثبص يصهب يشجي سبصيهذيشيتا شطيدساييهقبل کيسدىد ث به اصايخ يکسبػتدس ظشگشفه شذ است ث ذ ديهت دسااصدس بىخ بي سبػت احذ بتقشيجبتوبمگشه ذ هگيپيذاهيک ضي يسا ا ذاصيفقظث حبلتسبػتقجلثس يذ يت لي بديشث ي هق يذىث تسس هسبل يث ي سبصيج احذ بيپيلس خهي هيکش ت سثيي وچ ييػولکشدسيسهو بي سد)مش ش آةگ رخيش يا شطيالکهشيکي)ثبعشي( گشهبيي)تب کرخي سبػتدسساثغ ي) 1 (آ سد شذ است. سد کج ک دسآىتبثغ ضي يکليثشايثش به سيضيػولکشدسيضش ي فشؼهي بيتحويل حض س بيقي دس سبػتثبت ج ث ضي شذ دسثخشقجلثص ستساثغ ي) (خ ا ذث د. ک اييتبثغيکتبثغغيشخغي بپي سه هشهق بپزيشکبهلهيثبشذ. بد شذ هب ذتبثغس خت غيشخغياستچ ىثؼضياصهذل بياسه ه ه ذ. بپي س ي س سثييغيشخغ خهي هيکش ت هصشفيپيلس ي شاي ضي کث ش ي هشهق بپزيشاستچ ىداسايحبلت بيص هجبدل يت اىثبشجک ضي يسا ا ذاصي احذ بهيثبشذ. Min E Cost Respect to:,,, el FC Bat Subject to: Forecasted Bat min Bat Bat socbat min socbat socbat min so min so so el FC min el FC el FC trade min trade trade boiler boiler E Cost Cost min trade E Cost fuel Forecasted 1 Cost OM Cost Emission Cost )1( )( سيسک هذيشيت -3- ي ي پيط بدي س ش هذلسبصي هقذاسآى) δ+σ (هيثبشذ. رخيش ا شطيثص ستصيشث د قسوتدي بهيکي ظشفيتسيسهن دس بيت ضي يسا ا ذاصيهجو ػ ي احذ بثص ستصيشخ ا ذث د: اسهبتيکيتقسينهيش د= >: Cost C MT C FC )( H, E1% ercent of static capacity (1 H, E) 1% ercent of dynamic capacity )3( ضي تبثغ 3-3- يکيتبه α ثهشتيتتؼيييک ذ يهيضاىظشفيتاس E α H ک دسآى س هشخصکشدىهقبديشت ليذث ي دسحض دسيکشجک ي شو ذ ذ ش يکهيت ا گشهب ثبعشيهيثبش ذک ثييص تب کرخيش يب غخ ز ثبش ذ.ظشفيتدي بهيکيگشهبييدسج تکب ش يبح -يه ج ستصيشهحبس گثص شفيدسثالدس تخوييثبسگشهبييهص گشدد= >. ذ.اصآ جبک عهيثبش شييه ض بييه وه گشه ثبس بيالکهشيک يب بتؼشف شقث تث شضتغييشاتقيو سيضشجک ي شو ذدسهؼ هقبديشت ليذي احذ بتحتتبثيشاييتؼشف بخ ا ذ ب تهيثبشذ هه ث د. 1 تابستان ي بهار ايل شماره يازدهم- سال ايران- الکتريويک ي مهىدسيهبرق اوجمه مجله

7 Journal of Iranian Association of Electrical and Electronics Engineers - Vol.11- No.1- Spring & Summer 1 ower(kw) ي ي ثي ي Downloaded from jiaeee.com at 18: +3 on Tuesday July 1t 18.ذ هآذ تخ ا پيشثي يشذ ثشايسيضشجک دسع ل سبػتثذس dynamic t load E t load پساصآىسيسهنهذيشيت وضهبى ثالدس گسيسک ضي ثبت ج (1 ) )( H min dynamic (1 H ) يشعب بهيکيث هبتيکي دي ث هقبديشت ظينشذ ثشايظشفيتاس St. (1 H ) somin sodynamic (1 H ) so هخضىآةگشميکهصبلح ثييکب شسيسک ضي ثشقشاسهيک ذ. يشيز پک ذاسسيس دسقسوتشجي سبصيخ ا ينديذک ثبصاي شهق دساييساثغ ت اىخش جي س دي وچ يي soتب کرخيش گشهب α ج دخ ا ذداشت. بد هيثبشذ.ثشايثبعشي ث سجتظشفيتدي بهيکيگشهبييقبثلاسه E α H شيدبقهياشث ي ثساذقهکي)ξ( مب ي) 5 (ا ج ذيدسساثغ ضدسستث وييشکلاييتقسينث سبصي ضجي تبيج 5-3- ز شذ است.فقظظشفيتدي بهيکيثبعشيدسج تکب ش يبح ي ذ بيالکهشيک خغبيتخوييهجو ػ اح شفي(دس )ت ليذي هص س ثالدس گػولهيک ذ.هؼبدالتث گ ايتؼشيفشذ ا ذک يبثغ يگهسث ک کبهلخغبيتخوييساججشاىهيک ذ يبثخشياصآىسا داد شذ داسد. ث هيضاىخغب ظشفيتدي بهيکياخهصب E load V WT Bat dynamic load V WT (1 E ) Bat min Bat dynamic (1 E ) Bat St. (1 ) soc soc (1 ) soc E Bat min Bat dynamic E Bat )5( ضي سيسک وضهبى هذيشيت --3- کج يسيضش ضايش ضي ثاف اصآ جبک کب شظشفيتاسهبتيکيثبػ کب شظشفيتاسهبتيکيثوؼ يافضايشظشفيت هيگشدد اصآىعش دي بهيکيهيثبشذک ه جشث کب شسيسک ضي هيگشددهيثبيست ييث حلب جک يکهص ثبت ج ث هيضاىسيسکپزيشيث ش ثشداسسيضش بي ت بت ظينظشفي ث ب ش ضي هيضاىکب شسيسک هيضاىک دي بهيکي اسهبتيکيايجبدگشدد.ثشاياييه ظ ستبثغ ضي يصيشسا دس ظشهيگيشين= >: قبثلحص لهيثبشذ. Cost Cost Real Cost Forecasted )( - داد.ت وچ ييتؼشف يقيوتلحظ ايه سدهغبلؼ قشاسگشفه اس J E{ Cost } (1 ) Var{ Cost } )(لک دسش بيهشث طث قيوتاصهشجغ= >گشفه شذ استک )7( 1 ياش ث ذ شضش بديشف ضهق ذ ل) 1 ( ي ت.دسج شبىداد شذ اس د ش ضديکهشش ش يکهيثبشذک شچ ث ص يص دساي جب ξ پبساههش بيهذلسيضشجک دسشجي سبصيآ سد شذ است. هيضاىسيسکپزيشيکوهشسا شبىهيد ذ. ت ب تؼشيفشذ دساييثخشکويثبثخش بيقجلت ضي ي هيک ذ آىاي ستک ثغ سکلياثشسيسهنرخيش شس ي شطيث ا ي د ضي ب شهيش Costظ Real ي اقؼي ضي فقظدس ضي نه شسيس شفهي ق شگ ذ ىدس ظ ث Cost Forecasted ذ ش پيشثي ي رخيش اييد داساييک اسيب س يک هال ا شطيهيثبشذ.اخ ش ب هبتيکيک هيب گييهيثبشذک هيب گييآىثبافضايشظشفيتاس هييبثذ اسيب سآىثبافضايشظشفيتدي بهيکيکب شهييبثذ. دسشکل هبط لسيسهنهذيشيت وضهبىسيسک ضي وبيش ث بيپيشثي ذاداد هناثه داد شذ است= >.دساييسيس سيسهنهذيشيتا شطيغيشثالدس گداد هيش ذ ثبت ج ث قغ کبس ي يض ث ي ثذستآهذ ثشايػولکشدهيکش ت سثيي پيلس خهي ضاس MATLAB س شماف بد اص ه باس بصيث جي س ش سيهن الگ ياش ث.ت ذ اس بمش ط هيکج تيبفهيػولکشدث ي ي احذ با ج داد ت بد شذ اس پيشثي ياص هبيجهشث طث هشجغ= 3 >اسه هؼيبس %5 rice of fuel Selling and Buying price tariff Electrical and Termal consumption forecast شکل) 5 ((ک ثبت ج ث آىت صيغدقتپيشثي يثبا حشا ضي سيسک وضهبى هذيشيت هبط ل )(: ضکل گشهبيي -Real cost -New CH operation V Wind Turbin Electrical lod Termal Load EMS Real-time Risk and Cost Management System Forecasted Input data - Forecasted cost - CH & Fuel Cell reoperation - Buying\Selling ourly state our Dynamic and Static capacity الکتشيکي ت ليذ هصشف هيضاى ثي ي پيص )5(: ضکل تابستان ي بهار ايل شماره يازدهم- سال ايران- الکتريويک ي برق مهىدسيه اوجمه مجله 15

8 ower (Kw) ower (Kw) Electricity price($/kw) Journal of Iranian Association of Electrical and Electronics Engineers - Vol.11- No.1- Spring & Summer 1 7 Optimal operation of MT and FC سيضضجک هذل پبساهتش بي ثشاي ضذ تشض هقبديش 1 جذ ل Downloaded from jiaeee.com at 18: +3 on Tuesday July 1t FC MT our هقذاس پبساهتش η boiler.9 η tfc.7 η tmt.85 LHV (NG) 35.MJ/Nm 3.15$/Kw ρ fuel ε.95 ε Bat.98 1kW so min soc min so soc.kw 1kW.5 kw سديا تلحظ هبيجهشث طث ػولکشدث ي ي احذ بثبتؼشف يقيو شکل بي) 8( )7 (آ سد شذ است. ثبت ج ث شکل) 7 (هيت اى هيج گشفتک هيکش ت سثييدسهقبيس - ثبپيلس خهيدستبهيي وضهبىثبسالکهشيکي گشهبييداساي ضي لهب جک ساش ذسيضش هشياصت لي يکوهشيهيثبشذچشاک س نثيش buying price selling price هيش د. س ختي پيل هيکش ت سثيي احذ بي ث ي ي ػولکشد )7(: ضکل سدي دسشکل) 9 (ت اىهجبدل شذ ثبشجک ت اىخش جيث يلشکوک تبػب ت.دسس ذ اس بىداد ش جک ش حض سػولکشد شو ذسيضش ش في يهيثبشذک ثوؼ گشا يثشقت اىهجبدل شذ ثبشجک ه سيضشجک هيثبشذ. ثشقث شجک اصعش شيدب شايهق ث ک ضي بىسيس ذيشيت وضه بط له شجي سبصيه س بدسحض کگشه هخهلفظشفيتاسهبتيکي دي بهيکيثبعشي تب هؼيبسثشايداد 5 %ا حشا گشهبيي الکهشيکي پيشثي يهصبس صا دب ه باس ه تکبسل ث ا جبمشذ است.ج تشجي سبصياصس 1.5 بد شذ است. 1 ثبسشجي سبصياسه output power of static part of storage systems Battery Heat Tank our our گشهبيي الکتشيکي ت ليذ هصشف هيضاى ثي ي پيص )(: ضکل ن سسيشعب ب ث کگشه دسشکل) 8 (ػولکشدپيشجي يشذ ثشايتب سدييثس دىهيکش ت يث بيس ش شذ استک تب کگشهبدسصهبى شيب شدد دسس يگ ج تافضايشثبصد يػولکشدهيکش ت سثييشبسطه صهبى بدشبسطهيگشدد.ثش به سيضيػولکشدثبعشي نثشاسبستؼشف قيوتثشقشکلهيگيشدک دسشکل) 8 ( شبىداد است. گشهبيي الکتشيکي ا شطي رخيش احذ بي ػولکشد )8(: ضکل 1 تابستان ي بهار ايل شماره يازدهم- سال ايران- الکتريويک ي مهىدسيهبرق اوجمه مجله

9 Journal of Iranian Association of Electrical and Electronics Engineers - Vol.11- No.1- Spring & Summer 1 J Delta Cost ower (Kw) Variance of Delta Cost Downloaded from jiaeee.com at 18: +3 on Tuesday July 1t *alpa H x Zeta=. X: 5 Y: 5 Z: *alpa E boiler trade our ضجک ثب ضذ هجبدل ت اى ث يلش خش جي ت اى )9(: ضکل شياض ثبت ج ث شکل) 1 ( و داسسيسک ضي ) اسيب س ضي (ثباف يکيهب ضايشظشفيتدي شاف ذ اث ظشفيتدي بهيکيکب شهييبث ثبعشيثشس يکب شسيسک ضي ثيشهشهيثبشذک دليلآىگشا هش *alpa H ث دىثشقاصگشهبث اصاي احذت اىهيثبشذ. 1*alpa E س اسيب )11(: ضکل ضي تغييش 5 1*alpaE 1 1*alpa H ضي تغييش هيب گيي )11(: ضکل دسشکل) 11 (اثشتغييشظشفيت ي شس ي ضي اسهبتيکيه بثغث کج هبتيکيسيضش ب شظشفيتاس سيضشجک شبىداد شذ است.ک ه جشث افضايش ضي يسيضشجک هيگشدد. يض ک بىسيس ذيشيت وضه دسشکل) 1 ( هيج يحبصلاصه ثبصايهقذاسسيسکپزيشي ξ;. سسنشذ است. ضي سيسک وضهبى هذيشيت ضي ي تبثغ و داس )1(: ضکل يض غثب شايت ث ذاسث ي فقظيکهق وب غ سک هشخصاست يکيتبه بهيکي اس يدي ج دداسدک تؼيييک ذ يظشفيتث ي ي ثبعشي تب کرخيش گشهبهيثبشذ. يکيتبه بهيکي اس بيدي دسجذ ل) (هقبديشث ي يظشفيت ثشايهقبديشهخهلفسيسکپزيشيث ش ثشداسسيضشجک آ سد شذ است. د ثشاي شهقذاسسيسکپزيشييکهقذاسث ي ظشفيتدي بهيکي ج داسد. سيسکپزيشي هختلف هقبديش ثشاي ضجي سبصي تبيج )(: جذ ل ξ α * H α * E J * تيج گيشي - ي دصب ثد تث ج بج جک اصسيضش بدي ث ي ث ش ثشداسياقهص ػولکشد کب ش ضي بيکياصه وهشيي يبص بيث ش ثشداسسيضشجک يسادش ث ش ث ت ليذ هيثبشذ.ثذليل ج د بيقي يدسپيشجي يهصش اقهصبديسيضشجک بداسايسيسک ضي کي ثبشذ.دساييهقبل هذله بستج تثش به سيضيػولکشدس صا يسيضشجک ثگ ايثيبى ت يفشظ شذک دسآىثبتقسينظشفيتسيسهن بيرخيش ا شطيث ک اسهبتيکي دي بهيکيث ش ثشداسسيضشجک قبدسث هذيشيتسيس ش ص ضي يخ دثبشذ حهيسيسک بشياصخغبيپيشجي يساث ک ضي ثشسب ذ. وچ ييثبپيش بدهبط لهذيشيت وضهبىسيس ث ش ثشداسثبت ج ث هيضاىسيسکپزيشيخ د بلح ت ا ستيکهص يکيهب بيدي ثييکب ش ضي کب شسيسکثبت ظينظشفيت اسهبتيکيثشقشاسک ذ. هشاجغ [1] M. Y. Nguyen, Y. T. Yoon, and N. H. Coi, Dynamic programming formulation of micro-grid operation wit تابستان ي بهار ايل شماره يازدهم- سال ايران- الکتريويک ي برق مهىدسيه اوجمه مجله 17

10 Journal of Iranian Association of Electrical and Electronics Engineers - Vol.11- No.1- Spring & Summer 1 Downloaded from jiaeee.com at 18: +3 on Tuesday July 1t 18 [18] RJ. Yinger, "Beaviour of capstone and Honeywell microturbine generators during load canges". California Energy Commission; 1. [19] W. Dengjia, L. Yanfeng, "Study on Heat Storage Tank of Solar Heating System," Digital Manufacturing and Automation (ICDMA), 1 International Conference on, vol., no., pp.93,97, 18- Dec. 1 [] R. Noroozian, H. Vaedi, Optimal Management of MicroGrid Using Bacterial Foraging Algoritm, roceedings of ICEE 1, May 11-13, /1/$. 1 IEEE. [1] F. A. Moamed, Heikki N. Koivo, System modelling and online optimal management of MicroGrid using Mes Adaptive Direct Searc International, Journal of Electrical ower & Energy Systems, Volume 3, Issue 5, June 1, ages [] E. Jalalabadi, A. Raimi-Kian. "Real-Time Risk and Cost Management of a Grid Connected Micro-Grid" nd CIRED Conference, Sweden, Stockolm, June 13. [3] W.D. Motamedi, A. Zareipour, H. Roseart, "Electricity rice and Demand Forecasting in Smart Grids", Smart Grid, IEEE Transactions on, on page(s): - 7 Volume: 3, Issue:, June 1. [] Energy Researc Centre of te Neterlands (ECN). 9. [Online]. Available: ttp:// eat and electricity constraints, in Transmission & Distribution Conference & Exposition:Asia and acific, Oct. 9, pp. 1-. [] Kueck, J.D., R.H. Staunton, S.D Labinov, B.J Kirby (3). Microgrid Energy Management System. CERTS report, ORNL/TM-/.. [3] N. Hatziargyriou, H. Asona, R. Iravani, and C. Marnay, Microgrids, IEEE ower Energy Mag., vol. 5, no., pp. 78 9, Jul./Aug. 7. [] J. S. Katz, Educating te smart grid, presented at te IEEE Energy3 Conf., Atlanta, GA, Nov , 8. [5] C. Triki and A. Violi, Dynamic pricing of electricty in retail markets, Q. J. Oper. Res., vol. 7, no. 1, pp. 1 3, Mar. 9. [] C. M. Colson and M. H. Nerir, A review of callenges to real-time power management of microgrids, presented at te 9 IEEE ower Energy Soc. Gen. Meet., Calgary, AB, Canada, ESGM يض صهبى سبصي "شجي عبلقب ي سيذػلي ه ذي ش جبص يب کبسل " ه ت آ بليض ثب پش ط ػوشاى ه ذسي هلي ک گش ششويي 139. دا شگب سو بى سو بى [8] L.R. illips, "Algoritmic approaces to reducing risk in power system operation," Systems Conference, 7 1st Annual IEEE, vol., no., pp.1,7, 9-13 April 7 [9] A. Aminifar, F. Fotui-Firuzabad, M. Safdarian, "Optimal MU lacement Based on robabilistic Cost/Benefit Analysis," ower Systems, IEEE Transactions on, vol.8, no.1, pp.5,57, Feb. 13 [1] N. opovic, S. opovic, "A risk management procedure for supply restoration in distribution networks," ower Systems, IEEE Transactions on, vol.19, no.1, pp.1,8, Feb. [11] A. Zangene, S. Jadid, A. Raimi-Kian, "Uncertainty based distributed generation expansion planning in electricity markets", Elec. Eng., Springer-Verlag 1, in press. [1] Sing, Arunes Kumar, Ibraeem, Katoon, S. Muazzam, Md. Caturvedi, D.K., "Load forecasting tecniques and metodologies: A review," ower, Control and Embedded Systems (ICCES), 1 nd International Conference on, vol., no., pp.1,1, Dec. 1 [13] Moreno-Caparro, C. Salcedo-Lagos, J. Rivas, E. Canon, A.O., "State of te art of electricity demand forecasting based on wavelet analisys and a nonlinear autoregressive model NAR," Engineering Applications (WEA), 1 Worksop on, vol., no., pp.1,, - May 1 [1] F. Barbir and T. Gomez. "Efficiency and economics of proton excange membrane EM fuel cell". Int. Journal of Hydrogen Energy, 1(1):891 91, October 199. [15] T. Kreutz and J. Ogden, "Assessment of ydrogen-fueled proton excange membrane fuel cells for distributed generation and cogeneration". In roc. of te US DOE Hydrogen rogram Review, United States Department of Energy,. [1] J. W. Jung, A. Keyani, Modeling and Control of Fuel Cell Based Distributed Generation Systems in a Standalone AC ower Supply, Journal of Iranian Association of Electrical and Electronics Engineers, vol., no. 1, 5. [17] F.A. Moamed, H.N Koivo, "System Modelling and Online Optimal Management of MicroGrid Using Multiobjective Optimization," Clean Electrical ower, 7. ICCE '7. International Conference on, vol., no., pp.18,153, 1-3 May 7 18 تابستان ي بهار ايل شماره يازدهم- سال ايران- الکتريويک ي مهىدسيهبرق اوجمه مجله