بخشی از مقاله
چکیده
در ریزشبکه ها استفاده از منابع تولید پراکنده میتواند در کاهش هزینه های بهره برداری از آن بسیار موثر باشد. .استفاده از انرژیهای تجدیدپذیری همچون باد و خورشید در کنار مزایایی که دارند به دلیل عدم قطعیت در توان تولیدی، بهره برداری از ریزشبکه ها را با چالش مواجه کرده است. در اینگونه ریزشبکه ها،معمولاً برای غلبه بر نوسانات توان از سیستم ذخیره ساز استفاده میشود. در این مقاله یک روش جدید جهت تجزیه و تحلیل تعیین اندازه بهینه سیستم ذخیره ساز در ریزشبکه براساس معیارهای قابلیت اطمینان ارائه می شود .مطالعه انجام شده به صورت
کلی براساس کاهش هزینه ها، ذخیره چرخان به همراه عدم قطعیت در پیش بینی تولید و مصرف، قیود منابع و مدلسازی باتری ذخیره می باشد. در این پژوهش، راهکار ارائه شده برای تعیین بهینه اندازه سیستم ذخیره ساز در سناریویی با مضمون سیستم ذخیره ساز مستقل از شبکه بالادست بررسی می گردد.
کلید واژه ریزشبکه، سیستم ذخیره ساز، منابع تجدید پذیر، هزینه تمامی شرایط بهرهبرداری از شبکه را در برمیگیرد.
مقدمه
نیاز روزافزون به انرژی، افزایش نگرانیهای زیست محیطی در سطح جامعه جهانی و پیشرفت پایدار در زمینه فناوریهای انرژیهای جهت دستیابی به ظرفیت بهینه ذخیره ساز الگوریتمی طراحی تجدیدپذیر باعث ایجاد ظرفیتها و قالبهای جدیدی برای استفاده شده و با اجرا برنامه ریزی بهینه ریزشبکه به ازای مقادیر مختلف عمومی از تجدیدپذیرها به عنوان منبع تامین انرژی شده است ظرفیت ذخیره ساز - باتری - ، پس از بدست آمدن کمترین هزینه در کنار مزایای انرژی های تجدیدپذیر معایبی نظیر هزینه ی سرمایه برنامه ریزی، ظرفیت باتری ذخیره متناظر با آن به عنوان ظرفیت گذاری بالا، خروجی متغیر و عدمقطعیّت ذاتی آنها وجود دارد.
در بهینه انتخاب می گردد. در این مقاله از باتری های سربی اسیدی اندازه سیستمهای ذخیره و رزرو با مدنظر قرار دادن قابلیت بعنوان ذخیره ساز انرژی استفاده شده است. اطمینان مطلوب در ریز شبکههایی با نفوذ بالای منابع تجدیدپذیر این مساله بهینه سازی یک مساله MIP می باشد که با به دست میآید. در، روشی برای تعیین اندازه بهینه Electrical استفاده از حل کننده CPLEX در نرم افزار GAMS حل و مقادیر با هدف ارتقا قابلیت اطمینان بهینه آن ارائه شده است.
طرح کلی
هدف تعیین اندازه مطلوب می باشد که در برگیرنده هزینه سرمایه گذاری ESS و بهره برداری ریزشبکه، قیود ریزشبکه و واحد ESS است. هزینه بهره برداری شامل هزینه تولید انرژی واحدهای محلی ریزشبکه است. قابلیت اطمینان ریزشبکه با استفاده از شاخص LOLE سنجش و بواسطه روش شبیه سازی مونت کارلو برای در نطرگرفتن عدم قطعیت های تصادفی و طرح مطلوب سازی و سنجش قابلیت اطمینان ریزشبکه به کار گرفته می شود.
از آن جایی که در این مقاله هدف استفاده از توربین بادی در بهره برداری می باشد، جهت حالت ماندگار مدلسازی شده است. در رابطه - 4 - ، PWF توان حقیقی مجموعه توربینهای بادی، NWT تعداد توربینهای بادی مزرعه، PWT توان حقیقی یک توربین بادی و fwe ضریب تأثیر تضعیف میباشد.
مدل سلول خورشیدی
در ریزشبکه, PV یک منبع ولتاژ ثابت نیست و جهت حل این مشکل با بکار بردن مبدل های الکترونیک قدرت ولتاژ خروجی منابع PV با شبکه منطبق می گردد .با در نظر گرفتن نقطه حداکثر توان سیستم - MPPT - در این مقاله و با توجه به رابطه زیر این اطمینان حاصل می شود که در تمام شرایط محیطی حداکثر توان در سلول خورشیدی تولید می گردد.که ղ بازده سلول خورشیدی، S مساحت کل سلول، I تابش خورشید در شرایط بهرهبرداری برحسب وات برمتر مربع، و l ضریب گرمایی توان، Ta درجه حرارت محیط در شرایط بهرهبرداری و T0 درجه حرارت مرجع میباشد .
مدل سازی باتری ذخیره
با انتخاب مناسب بانک باتری از نظر توان و ظرفیت انرژی می-توان جهت ذخیره سازی انرژی تولیدی مازاد منابع انرژی تجدیدپذیر و تامین بار هنگام کمبود منابع انرژی تجدیدپذیر کمک کرد. به دلیل وابستگی زیاد هزینه های سیستم باتری به ظرفیت انرژی آن و در نظر گرفتن موضوع پیکسایی می بایست زمان دشارژ کوچک باشد، بنابراین ایجاد حداقل انرژی دشارژ شده توسط BESS تعریف می شود.
هزینه بهرهبرداری از واحدهای با سوخت فسیلی شامل RC - Pt,n - ، SC - Pt,n - و C - Pt,n - که به ترتیب هزینه خدمات ذخیره چرخان در ریزشبکه، هزینه راه اندازی واحد و هزینه سوخت و تعمیر و نگهداری واحد میباشند. همچنین WOC - Pt,n - هزینه بهره برداری تعمیر و نگهداری توربین بادی و PVOC - Pt,n - هزینه بهره برداری تعمیر و نگهداری سلول خورشیدی میباشد .
هزینه بهره برداری توربین های بادی
به دلیل تولید ارزان، پیوسته و بدون آلودگی توربین بادی مقدار ضریب هزینه 0,06 دلار بر کیلووات در نظر گرفته شده است. در رابطه فوق C ، Pt,n و Ut,n به ترتیب ضریب هزینه توربین بادی، توان تولیدی و متغیر باینری نشان دهنده وضعیت دیسپچ واحد در ساعت Bt ام میباشد.
