ارايه روشي نوين در بهره برداري بهينه ريزشبكه با استفاده از بارهاي

Transcript

1 No. F-15-AAA-0000 ارايه روشي نوين در بهره برداري بهينه ريزشبكه با استفاده از بارهاي پاسخگو و منابع ذخير ه انرژي با نفوذ زياد منابع تجديدپذير مهران صفدري دانشكده برق و مهندسي پزشكي دانشگاه صنعتي سجاد مشهد ايران محمد قلينيا دانشكده برق و مهندسي پزشكي دانشگاه صنعتي سجاد نيروگاه فردوسي مشهد مشهد ايران سميه حسنپور دربان دانشكده برق و مهندسي پزشكي دانشگاه صنعتي سجاد مشهد ايران چكيده در اين مقاله بهرهبرداري بهينه و اقتصادي يك ريزشبكه هوشمند شامل تعدادي توربين بادي مولد خورشيدي ميكروتوربين و منابع ذخيرهساز انرژيبا در نظر گرفتن عدم قطعيت منابع تجديدپذير و با مشاركت بارهاي پاسخگو در حوزه مديريت كوتاه مدت در حالت متصل به شبكه مورد مطالعه قرار گرفته است. اين مقاله با بكارگيري بارهاي منعطف و منابع ذخيرهساز انرژي و با در نظر گرفتن تبادل توان با شبكه بالادستي به مديريت همزمان عدم قطعيت هاي موجود و كاهش هزينه پرداخته و از روشي جديد جهت بالا بردن دقت پيشبيني و پوشش بيشتر عدم قطعيت توليد توان بادي و خورشيدي استفاده نموده است. از ديگر ويژگي هاي اين مقاله تعيين يك بازه قيمتي از سوي بهره بردار جهت پرداخت مبالغ تشويقي در سه بازه كم باري ميان باري و و تعيين نرخ مشوق پرداختي از سوي مشترك در برنامه پاسخگويي بار مي باشد. مدل پيشنهادي بر روي يك ريزشبكه نمونه به كمك نرم افزار متلب به اجرا درا مده و نتايج بدست ا مده بيانگر عملكرد مناسب سيستم مديريت انرژي در پوشش عدم قطعيت منابع تجديدپذير بوده و امكان نفوذ حداكثري اين منابع را فراهم ساخته و ضمن تامين توان مورد نياز ريزشبكه و كاهش هزينههاي جاري ا ن سود قابل توجهي نصيب شركت كنندگان در برنامه پاسخگويي بار مي نمايد. واژههاي كليدي ريزشبكه بهرهبرداري بهينه ريزشبكه نفوذ زياد منابع انرژي تجديدپذير پاسخگويي بار عدم قطعيت منابع تجديدپذير منابع ذخيره ساز انرژي مقدمه 1. در سالهاي اخير با توجه به قابليت اطمينان بالاي مورد نياز و با توجه به حضور منابع توليد پراكنده در سطح توزيع مبحثي جديد به نام ريزشبكه مطرح شده است كه توجه پژوهشگران زيادي را به خود جلب كرده است. يك ريزشبكه را ميت و ان به عنوان يك شبكه با سطح ولتاژ پايين با بارها و سيستمهاي توليدي گوناگون كوچك متصل به ا ن تعريف كرد كه اين انرژي توليد شده مي تواند هم توان و هم گرماي بارهاي محلي را تامين كند.

2 افزايش نفوذ منابع تجديدپذير افزايش نياز به خدمات جانبي نظير رزرو چرخان تنظيم فركانس و نرخ شيب بيشتر را در پي داشته بر و عملا هزينههاي بهره برداري ميافزايد. همچنين در برخي موارد در اثر اضافه توليد واحدهاي تجديدپذير و كمبود بار مصرفي بهرهبردار ناچار به قطع اجباري و خارج كردن اين منابع از شبكه است[ 1 ]. بنابراين عدم هماهنگي بين پيك توليد و پيك مصرف يكي ديگر از مشكلات اساسي ا نها ميباشد كه اين امر منجر به كمبود انرژي در ساعتهاي پيك بار و اضافه توليد در ساعتهاي غير پيك ميشود[ 2 ]. اجراي صحيح برنامههاي پاسخگويي بار و تعرفههاي متغير با زمان ميتواند به تطبيق الگوي مصرف و توليد كمك كند. بارهاي انعطاف پذير نيز براي منابع انرژي تجديدپذير كه ذات ا متغير نوساني و غير داي مي هستند مكملهاي ايدها لي محسوب ميشوند بنابراين ميت و ان عدم قطعيت انرژي هاي طريق از را تجديدپذير برنامه هاي و بار پاسخگويي مديريت مصرف تا حدي جبران نمود. در [3] به مديريت توليد ريزشبكه در حالت وصل و قطع از شبكه اصلي پرداخته شده و در روند محاسبات از يك قيمت ثابت در تبادل توان با شبكه بالادست استفاده كرده است. در مدلي ارايه شده است كه طبق ا ن بهره بردار هيچ تعهدي از مصرف كننده براي مشاركت در پاسخ تقاضا نمي گيرد و مصرف كننده نيز به خاطر مشاركت در طرح از هيچ تشويقي برخوردار نمي گردد. در [4] [5] به نحوه مديريت توان در ريزشبكه تنها در حالت قطع از شبكه اصلي پرداخته و حالت متصل به شبكه ديده نشده است. در [6] تنها تاثير بار پاسخگو در مديريت توليد ريزشبكه در حالت ايزوله از شبكه بالادست مورد بررسي قرار گرفته است. از وجوه تمايز اين مقاله اين است كه كليه ادوات مرسوم يك ريزشبكه در مساله لحاظ شده و هزينه ا لايندگي هزينه تبادل با شبكه بالادست استفاده از بارهاي پاسخگو مي هاي ريزشبكه كه شامل هزينه توليد باشد با هزينه هزينه استهلاك باتري و هزينه روش پيشنهادي به حداقل رسيده است. پيش بيني توليد منابع تجديدپذير به روشي جديد از شاخصه هاي اين مقاله است كه در كنار استفاده از بارهاي پاسخگو و ساير ابزارهاي موجود منجر به افزايش دقت پيش بيني و پوشش بيشتر عدم قطعيت توليد اين منابع شده است. نگاه ويژه به ايجاد انگيزه در بين مشتركين به مشاركت در برنامه پاسخگويي بار از ديگر شاخصههاي اين مقاله ميباشد كه برخلاف ساير كارها كه مبلغ پرداختي تشويقي به مشتركين را ثابت و تك نرخي در نظر گرفتهاند بهرهبردار ضمن تعيين بازه پرداختي تشويقي تعيين نرخ پرداخت را برعهده مشترك گذاشته است كه در صورت پذيرفته شدن نرخ پيشنهادي و استفاده از ا نها در مواقع ضرورت نرخ اعلام شده از سوي مشتركين ا نها پرداخت خواهد شد و در صورت پذيرفته شدن نرخ پيشنهادي و عدم نياز به ا نها پاداشي تحت عنوان ا مادگي به ا نها تعلق خواهد گرفت. همچنين با توجه به رويكرد كنترل مستقيم بار از سوي بهرهبردار ريزشبكه حاشيه امنيتي از جهت تضمين مشاركت ايشان بوجود خواهد ا مد. در اين مقاله با استفاده از اطلاعات مربوط به پيش بيني بار و تعرفه قيمت برق شبكه بالادست و همچنين پيش بيني توليد منابع انرژي بادي و خورشيدي با استفاده از روش پيشنهادي به كمينه سازي هزينه هاي ريزشبكه پرداخته شده است و از ا نجايي كه توليد اين منابع با عدم قطعيت مواجه است با استفاده از ابزارهاي موجود همچون بارهاي پاسخگو منابع هايي ذخيرهساز انرژي و ساير منابع توليد ريزشبكه به مديريت اين عدم قطعيت ها پرداخته و در نتيجه كارا مدي اين ابزارها با در نظر گرفتن نفوذ زياد منابع تجديدپذير ثابت مي شود. 2. تابع هدف و قيود حاكم بر مساله بهره برداري بهينه از ريزشبكه عبارت است از كمينه سازي هزينه هاي ا ن با در نظر گرفتن تعادل ريزشبكه و ساير قيود كه اين موضوع تحت قالب يك مساله بهينه سازي بيان مي شود. تابع هدف مساله در رابطه (1) و جزي يات ا ن در روابط (2) تا (8) بيان مي شود. Cos 24 MT + CosOM Mn Cos = + Cos + CosI & E Emsson = 1 + CosDR + CosBaery CosMT بيانگر هزينه توليد ميكروتوربين در ساعت (2) بدست ميا يد. (1) رابطه ام بوده و از N MT PMT () () () CosMT = C (2) η ( ( )) 1 PMT = ()C: هزينه توليد ميكروتوربين در ساعت ام : N MT تعداد ميكروتوربينهاي ريزشبكه : PMT توان توليدي ميكروتوربين ام در ساعت ام :η راندمان ميكروتوربين ام بوده و از رابطه ) ( PMT ) ميا يد. 3) بدست η ( P ) = a P + b MT MT (3) a و b ضرايب ثابت بوده كه وابسته به مشخصات ميكروتوربين ميباشد. CosOM بيانگر هزينه تعمير و نگهداري ميكروتوربين در ساعت ام بوده و از رابطه (4) بدست ميا يد. به 2

3 N MT CosOM = KOM PMT (4) MT = 1 : K OM MT ضريب هزينه تعمير و نگهداري ميكروتوربين ام با يكاي ام واحد پول بر كيلووات ساعت CosEmsson بيانگر هزينه ا لودگي محيط زيست در ساعت بوده و از رابطه (5) بدست ميا يد[ 7 ]. ρ EF P N NO NO MT MT x x Emsson () = + ρso () (5) 2 SO 2 MT = 1 + ρco EF () 2 CO P 2 MT x واحد قيمت جريمه براي توليد ا لاينده نوع : ρ x Cos EF P x ضريب توليد ا لاينده نوع : EF x CosI بيانگر هزينه و درا مد حاصل از تبادل با شبكه بالادست & E در ساعت ام بوده و از رابطه (6) بدست ميا يد. CosI & E = MCP Pe (6) : MCP نرخ برق در شبكه اصلي : Pe توان مبادله شده با شبكه اصلي كه اگر مثبت باشد توان از شبكه اصلي خريداري مي شود و اگر منفي باشد توان به شبكه اصلي فروخته ام CosDR مي ش ود. بيانگر هزينه استفاده از بارهاي پاسخگو در ساعت بوده و از رابطه (7) بدست مي ا يد. N DR CosDR = C PDR () (7) = 1 : N DR تعداد مشتركين شركت كننده در برنامه پاسخگويي بار C: هزينه اعلامي از سوي مشترك ام براي هر كيلووات همكاري وي : PDR ميزان مشاركت مشترك ام در برنامه پاسخگويي بار در ساعت ام Cos Baery بيانگر هزينه استهلاك باتري در ساعت ام بوده و از ) Baery NBaery Cos = P B = 1 Ba رابطه 8) بدست ميا يد. Ba (8) : N Baery تعداد باتريهاي ريزشبكه قيد تعادل توان اكتيو در رابطه (9 ( نشان داده شده است. N MT N Solar PMT + () PS = 1 = 1 24 N wnd N DR 24 () () () (9) + Pw + P DR P = Load = 1 = 1 = 1 = 1 N Baery + PBa + Pe = 1 : N solar تعداد سلولهاي خورشيدي ريزشبكه : N wnd تعداد توربينهاي بادي ريزشبكه : Ps توان توليدي سلول خورشيدي ام در ساعت ام : Pw توان توليدي توربين بادي ام در ساعت ام : PLoad بار ريزشبكه در ساعت ام محدوديت توليد هر ميكروتوربين توسط رابطه (10 ( بيان ميشود. mn PMT PMT PMT (10) mn : P MT كمينه توان توليدي ميكروتوربين : P MT بيشينه توان توليدي ميكروتوربين محدوديت نرخ بارگيري در هر ساعت توسط رابطه (11) بيان ميشود. P ( ) P ( 1) 60 Ramp Rae MT MT (11) : Ramp Rae نرخ بارگيري ميكروتوربين محدوديت رزرو چرخان توسط روابط (12) و (13) بيان مي شود. PMT sr = Pacual mn mn PMT + sr = Pacual (12) (13) : sr رزرو چرخان محدوديت انتقال توان خط رابط ميان ريزشبكه و شبكه اصلي توسط رابطه (14) بيان مي شود. e Pe (14) محدوديت حداكثر همكاري هر مشترك در برنامه پاسخگويي بار توسط P رابطه (15) بيان مي شود. 24 PDR ( ) P = 1,..., N DR (15) DR = 1 : P حداكثر توان اعلامي از سوي مشترك ام در برنامه پاسخگويي DR بار : PBa توان باتري ام در ساعت ام كه اگر مثبت باشد باتري توان تحويل ميدهد و اگر منفي باشد باتري توان را ذخيره ميكند. 3

4 تجديدپذير منابع زياد نفوذ با انرژي ذخيره منابع و پاسخگو بارهاي از استفاده با ريزشبكه بهينه برداري بهره در نوين روشي ارايه ايران تهران 1394 برق بينالمللي كنفرانس امين سي وضعيت و باتري به مربوط محدوديتهاي ساعت هر در باتري ذخيره ميزان است. شده ا ورده (21) تا (16) روابط در باتري اوليه SOC = SOC ( 1) + P P charge dscharge SOC mn SOC SOC SOC ( ) + SOC ( 1) SOC Pcharge SOC Pdscharge SOC αdscharge SOC ( = 1) = 0 (16) (17) (18) (19) (20) (21) ام ساعت در باتري ذخيره ميزان : SOC ام ساعت در باتري شده شارژ توان ميزان : P charge ام ساعت در باتري شده دشارژ توان ميزان : P dscharge استهلاك از جلوگيري منظور به كه باتري دشارژ ضريب : α dscharge ميگردد. لحاظ شدن دشارژ اثر در باتري زياد ريزشبكه مديريت در پيشنهادي هاي روش 3. وجود با تجديدپذير منابع حضور در ريزشبكه برنامهريزي و بهرهبرداري پراكنده توليد منابع از استفاده است. افزوده مساله پيچيدگي بر قطعيتها عدم پذير كنترل ساز ذخيره با توان تغييرات و استفاده سريع از در منابع ميزان سمت توليدي توان تقاضا استفاده كاهش براي از تاثير منابع عدم قرار توجه مورد مقاله اين در تجديدپذير منابع حداكثري حضور در قطعيت نفوذ زمان در منابع اين بودن پيشبيني قابل غير ويژگي همچنين است. گرفته بار پاسخگويي باشد. مي مصرف و توليد بين تعادل برقراري چالش ا ن زياد قيمت تغيير به واكنش در الكتريكي انرژي مصرف در تغيير مشترك ديد از انرژي مصرف در تغيير بردار بهره ديد از و مختلف هاي زمان در برق باشد. مي شبكه پايداري حفظ براي الكتريكي علت به بار پاسخگويي برنامه قدرت سيستم ظرفيت توسعه براي گذاري سرمايه به نياز عدم سريع پاسخ ديدگاه از كنترل قابليت و هوشمند ابزارهاي گسترش مناسبي ابزار بهرهبردار تامين توان ميزان كاهش و پاك انرژي منابع قطعيت عدم مديريت جهت ا يد. مي شمار به نشده تجديدپذير منابع توليد پيشبيني پيشنهادي طرح 3.1. هر براي گذشته هاي سال در خورشيد تابش و باد هاي داده به توجه با و شده استخراج بيشينه كميت يك و كمينه تابش) و (باد كميت يك ساعت احتمال سپس است. شده توليد مقدار دو اين بين تصادفي عدد تعدادي ويبول احتمال توزيع تابع از استفاده با باد سرعت هاي كميت احتمال و [8] بتا احتمال توزيع تابع از استفاده با خورشيد تابش هاي كميت محاسبه [9] داشته را احتمال بيشترين كه كميتي تصادفي اعداد تعداد اين بين از ود. ش مي شده اراي ه روش گردد. مي انتخاب ساعت اين برگزيده كميت بعنوان باشد است: زير هاي ويژگي داراي دخالت بدون گذشته شده انجام كارهاي خلاف بر احتمالي كميت الف) شود. مي انتخاب انساني با ساعت همان بيشينه و كمينه كميت بين ساعت هر در احتمالي كميت ب) گذشته هاي سال در خورشيد تابش و باد وزش سرعت هاي داده به توجه است. را احتمال بيشترين كه است كميتي ا ن ساعت هر در احتمالي كميت ج) دارد. برنامه سازي پياده براي پيشنهادي طرح 3.2. بار پاسخگويي فرض ريزشبكه در اكتيو توان تعادل قيد برقراري اهميت به توجه با و توليد كمبود مشكل به كه ساعتي هر در ريزشبكه كنترل مركز كه شود مي در مشتركين همكاري صورت در كند مي برخورد اكتيو توان تعادل عدم بار طرح بين است حاضر پاسخگو تا 1.5 توليد هزينه برابر 2 از شود. حفظ ريزشبكه پايداري و تعادل تا نمايد پرداخت ها ميكروتوربين موارد به توان مي برنامه اين اجراي خصوص در پيشنهادي ايده ويژگيهاي كرد: اشاره زير مشترك هر همكاري ميزان اعلام با واقعي شرايط به شدن تر نزديك الف) ساعتي طور به نه و روز كل براي بار پاسخگويي برنامه در كننده شركت بردار بهره سوي از مشتركين به پرداختي مشوق براي بازهاي تعيين ب) و شده تعيين بازه به توجه با مشترك سوي از پرداختي مشوق نرخ تعيين ج) بار پاسخگويي برنامه در شركت براي مشتركين تمايل افزايش نتيجه در مصرف كنترل امكان به توجه با بار پاسخگويي برنامه اجراي تضمين د) بردار بهره سوي از مشترك ريزشبكه مديريت گام به گام مراحل 4. سرعت ساله چند هاي داده شامل ورودي اطلاعات دريافت اول- گام توليد هزينه شده بيني پيش بار خورشيد تابش ميزان و باد وزش شركت مشتركين به مربوط اطلاعات و بالادست شبكه نرخ ها ميكروتوربين بار پاسخگويي برنامه در كننده اساس بر تجديدپذير منابع توليد ميزان بيني پيش برنامه اجراي دوم- گام 4

5 روش پيشنهادي ريزشبكه گام سوم- بررسي تابع هدف براي دست يابي به مينيمم هزينه هاي گام چهارم- رعايت قيد تعادل توان اكتيو و ساير قيود حاكم بر مساله گام پنجم- استخراج نتايج برنامه بهينه سازي شامل ميزان توليد ميكروتوربينها ميزان تبادل با شبكه بالادست ميزان شارژ و دشارژ باتري و ميزان استفاده از بارهاي پاسخگو 5. ريزشبكه مورد مطالعه ريزشبكه مورد مطالعه داراي دو عدد ميكروتوربين با توليد توان كمينه 10 كيلووات و بيشينه نامي 30 كيلووات سه عدد سلول خورشيدي با توليد توان 5 كيلووات دو توربين بادي با توليد توان نامي 15 كيلووات يك مجموعه منابع ذخيره ساز انرژي به ظرفيت 25 كيلووات يك مجموعه بار كه توان ا نها در 24 ساعت ثابت فرض شده و تعدادي بار پاسخگو جهت مشاركت در برنامه پاسخگويي بار كه در راستاي كاهش هزينه ريزشبكه و حداكثر كردن سود خود ميزان توان همكاري و قيمت مورد نظر خود را با توجه به قيمت روز گذشته پيش بيني و ا ن را به مركز كنترل ريزشبكه اعلام ميكنند. مولدهاي تجديدپذير در اين سيستم با توجه به پيشبيني توليد ا نها با بكارگيري روش پيشنهادي اين مقاله در حداكثر توان ممكن (با توجه به شرايط ا ب و هوايي) كار مي كنند. توان خروجي ميكروتوربين بارهاي منعطف پتانسيل منابع ذخيره انرژي و تبادل توان با شبكه بالادست متغيرهاي كنترلي جهت كمينه كردن هزينه روزانه ريزشبكه مي باشند. مفروضات ريزشبكه به شرح زير مي باشد: سه بازه كم باري ميان باري و در نظر گرفته شده است كه ساعت هاي مربوط به هر كدام از بازه ها به ترتيب عبارتند از 1 الي 8 9 الي 16 و 17 الي 24. همچنين مقادير فرض شده براي پارامترهاي ريزشبكه بصورت «جدول 1» مي باش د. ميزان هزينه توليد ميكروتوربين ها در سه بازه زماني بصورت «جدول 2» فرض شده است. هر مشترك به كنتور هوشمند مجهز بوده و دو پارامتر ميزان مشاركت مشترك در طرح بار پاسخگو و همچنين قيمت مد نظر مشترك براي هر كيلووات همكاري خود از روز قبل به مركز كنترل ريزشبكه ارسال مي ش ود. اطلاعات بدست ا مده از مشتركيني كه در طرح پاسخگويي بار شركت مي كنند تحت جدولي به صورت «جدول 3» مرتب مي شود. اين جدول از روز قبل به مركز كنترل ريزشبكه ارسال مي شود. با توجه به قرار داد منعقد شده ميان مشتركين و بهره بردار به هر مشترك شركت كننده در طرح بار پاسخگو كه پيشنهاد وي مورد قبول واقع شده ولي به دليل عدم نياز از ا ن استفاده نشده است درصدي از نرخ تعيين شده از سوي مشترك به عنوان نرخ ا مادگي به وي پرداخت مي گردد. پيش بيني ميزان بار مصرفي در 24 ساعت مطابق طي مراحل شبيه سازي ثابت فرض شده است. «شكل 1» بوده و در 6. پياده سازي مساله و نتايج شبيهسازي به منظور پياده سازي موارد پيشنهادي فوق الذكر ضمن در نظر گرفتن همزمان بارهاي پاسخگو تبادل با شبكه بالادست و بكارگيري منابع ذخيره ساز انرژي برنامهريزي 24 ساعته ريزشبكه مورد مطالعه به اجرا درا مده و بخشي از خروجي ا ن كه توليد بهينه ميكروتوربين ها و پيش بيني با دقت بالاي توليد منابع تجديدپذير مي باشد در «شكل 2» نمايش داده شده است. از ديگر خروجي هاي اين برنامه وضعيت تبادل با شبكه اصلي وضعيت شارژ و دشارژ باتري ها و ميزان و زمان مشاركت بارهاي پاسخگو در طرح بهينه سازي هزينه هاي ريزشبكه مي باشد كه اين نتايج در «شكل هاي قابل مشاهده مي باشد. جدول : 1 مقادير فرض شده براي پارامترهاي ريزشبكه مقدار كيلووات بر دقيقه پارامتر KOM Ramp Rae Pe SOC SOCmn α dscharge sr 35 كيلووات 25 كيلووات 5 كيلووات 60 درصد 3 كيلووات 3 و 4 و 5» 5

6 جدول 2: هزينه توليد ميكروتوربينها و كمينه و بيشينه هزينه پرداختي به بيشترين هزينه پرداختي به مشتركين همكار (Currency/KW) مشتركين شركت كننده در طرح پاسخگويي بار كمترين هزينه پرداختي به مشتركين همكار (Currency/KW) هزينه توليد ميكروتوربين (Currency/KW) بازه زماني جدول 3: اطلاعات جمع ا وري شده مشتركين طرح پاسخگويي بار دوره مشاركت با توجه به قيمت پيشنهادي كم باري ميان باري- ميان باري ميان باري قيمت اعلام شده (Currency/KW) توان اعلام شده (KW) 3 42 دوره كم باري ميان باري مشترك استفاده از بارهاي پاسخگو با قيمت اعلامي پايين تر باتري و خريد توان از شبكه بالادست به حل مشكل كمبود توليد مي پردازد. به منظور بررسي كارا مدي و راستي ا زمايي اثر موارد پيشنهادي در كاهش هزينه هاي ريزشبكه بهينه سازي ريزشبكه در دو حالت به شرح زير انجام شد كه نتايج ا ن در «جدول 4» موجود ميباشد. حالت اول: حضور بارهاي پاسخگو عدم حضور ذخيره سازها و ريزشبكه ايزوله از شبكه بالادست مي باشد. حالت دوم: حضور بارهاي پاسخگو حضور ذخيره سازها و ريزشبكه متصل به شبكه بالادست مي باشد. 7. نتيجه گيري در اين مقاله بهره برداري بهينه اقتصادي-زيست محيطي يك ريزشبكه نمونه در حوزه مديريت كوتاه مدت با حجم زيادي از منابع انرژي ميان باري تجديد پذير مورد مطالعه قرار گرفته و طرح هاي پيشنهادي با هدف كاهش هزينه و افزايش نفوذ منابع انرژي تجديدپذير با استفاده از پتانسيلهاي موجود همچون بارهاي منعطف و منابع ذخيرهساز انرژي در واكنش بهرهبردار به قيمت هر ساعت شبكه بالادست اراي ه گرديده است. ساختار پيشنهادي روي يك ريزشبكه متصل به شبكه اصلي به اجرا درا مده و نتايج شبيه سازي حاكي از كاهش هزينه هاي بهره بردار افزايش سود مشتركين همكار و پوشش مناسب عدم قطعيت هاي ناشي از نفوذ زياد منابع تجديد پذير و متعاقب ا ن تداوم برق رساني در ريزشبكه و تاثير مستقيم در برقراري امنيت شبكه اصلي مي باشد. شكل 1: منحني پيشبيني بار در 24 ساعت با توجه به «شكلهاي 3 و 4 و 5» به علت پايين بودن نرخ شبكه بالادست در بازه كمباري در اين بازه تمايل بهرهبردار به خريد توان از شبكه بالادست مي باش د. توان خريداري شده به همراه مجموع توليد ريزشبكه صرف تامين نياز بار و مازاد ا ن با توجه به ظرفيت ذخيرهسازها در باتري ذخيره ميشود. در بازههاي ميانباري و باتوجه به بالا بودن نرخ شبكه بالادست بهرهبردار براي كاهش هزينهها و افزايش سود رسيده به مشتركين شركت كننده در برنامه پاسخگويي بار تمايل به فروش توان به شبكه بالادست را دارد. در ساعتهاي 13 و 14 به علت كمبود توليد ريزشبكه بهرهبردار با شكل 2: ميزان توليد ميكروتوربينها و منابع تجديدپذير و مجموع توليد ريزشبكه 6

7 شكل 3: وضعيت تبادل توان با شبكه اصلي شكل 5: وضعيت استفاده از مشتركين شركت كننده در برنامه پاسخگويي بار جدول 4: مقايسه هزينههاي ريزشبكه و سود مشتركين در حالتهاي مختلف 2 1 حالت هزينه بهره بردار (واحد پول) سود مشتركين (واحد پول) شكل 4: وضعيت شارژ و دشارژ باتري واژه انگليسي Mcro Grd Renewable Energy Sources Uncerany Responsve Load Demand Response Power Exchange Hgh Peneraon Spnnng Reserve جدول 5: لغتنامه ريزشبكه معادل فارسي منابع انرژي تجديد پذير عدم قطعيت بار پاسخگو پاسخگويي بار تبادل توان نفوذ زياد (منابع تجديدپذير) رزرو چرخان 8. منابع [1] A. Bengn, A. Helmedag, K. Chen, D. Calì, P. Jahangr C. Molor, Mulphyscs Tes Bed for Renewable Energy Sysems n Smar Homes, IEEE Transacons on Indusral Elecroncs, vol. 60, no. 3, [2] M. Fouh-Fruzabad, F. Amnfar, A. Safdaran, Compromsng Wnd and Solar Energes From he Power Sysem Adequacy Vewpon, IEEE Transacons on Power Sysems, vol. 27, 2012, pages

8 حديث پوراصغرخمامي محمدحسين جاويدي دشت بياض "مديريت بهينه منابع انرژي تجديدپذير و بارهاي قابل كنترل در ريزشبكه هوشمند" دانشكده مهندسي برق دانشگاه فردوسي مشهد بيست و نهمين كنفرانس بين المللي برق 1393 تهران ايران [٣] [4] A. G. Tskalaks and N. D. Hazargyrou, Operaon of Mcrogrds wh Demand Sde Bddng and Connuy of Supply for Crcal Loads, Euro. Trans. Elecr. Power, vol. 21, pp , [5] H. Moras1,P. kadar Opmal schedulng of renewable mcro-grd n an solaed load area usng mxed-neger lnear programmng,.renewableenergy 35(2010).ELSEVIER [6] M. Eghbal, T. K. Saha, and N. Mahmoud-Kohan, Ulzng demand response programs n day ahead generaon schedulng for mcro-grds wh renewable sources, n Innovave Smar Grd Technologes Asa (ISGT), 2011 IEEE PES, 2011, pp [٧] اسماعيل جلال ا بادي اشكان رحيمي كيان "بهره برداري بهينه و مديريت ريسك يك ريز شبكه متصل به شبكه" مجله انجمن مهندسين برق و الكترونيك ايران تهران تيرماه 92. همايون برهمندپور سيما كمانكش محمد جعفريان "ظرفيت سازي شبكه انتقال با وجود توسعه نيروگاههاي بادي" بيست و هشتمين كنفرانس بين المللي برق 1392 تهران ايران تقي حسينزاده خنكداري حميد عبدي "جايابي بهينه و همزمان منابع توليد پراكنده تجديدپذير و ذخيرهسازهاي انرژي در شبكه توزيع با استفاده از برنامهريزيهاي احتمالي " اولين كنفرانس اتوماسيون صنعت برق 1391 [٨] [٩] 8