ارائه يك چارچوب بهينه‌سازي ولتاژ- توان راكتيو (VVO) در حضور نفوذ زياد منابع پراكنده تجديدپذير و ذخيره‌سازها در شبكه توزيع

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي برق

كارشناسي ارشد

امروزه، استفاده از منابع انرژي تجديد پذير (RES) مانند توربين هاي بادي (WTs) و سلول‌هاي فتوولتائيك (PV) در سراسر جهان به دليل نگراني‌هاي اقتصادي و زيست‌محيطي با رشد فزاينده‌اي مواجه هستند. تغييرات متناوب سرعت باد و تابش خورشيد، چالش‌هاي فني مانند تعادل توان، انحراف ولتاژ و تلفات توان را براي بهره برداران شبكه توزيع (DSO) ايجاد مي‌كند. DSOها بايد بتوانند ضمن مقابله با عدم قطعيت ناشي از توليد متناوب WTsها وPVها طرح‌هاي مناسبي براي بهره‌برداري بهينه از اين منابع و در نهايت كل سيستم توزيع ارائه دهند. با رشد و گسترش منابع انرژي توزيع‌شده (DERها) و تبديل‌شدن شبكه‌هاي توزيع به شبكه‌هاي توزيع فعال، بهره‌برداري از سيستم‌هاي توزيع نيز با چالش‌ها و مسائل جديدي مواجه شده است. يكي از مسائل مهمي كه به ويژه با گسترش نفوذ منابع توزيع‌شده تجديدپذير، در شبكه‌هاي توزيع از اهميت خاصي برخوردار شده است مسأله بهينه‌سازي ولت- وار (VVO) است كه در آن هدف مديريت ولتاژ و توان راكتيو شبكه است كه با در نظر گرفتن يك يا چند هدف مشخص كه عمدتاً ناظر به شاخص‌هاي فني شبكه توزيع هستند و همچنين قيود شبكه و منابع توزيع‌شده حل مي‌شود. در اين پايان‌نامه، ابتدا سعي شده تا معرفي جامعي از مسأله VVO در شبكه‌هاي توزيع فعال ارائه شود، سپس، دو مدل ‌تك هدفه و يك مدل چندهدفه VVO چند دوره‌اي (MPVVO) با حضور نفوذ زياد DERهاي بادي و خورشيدي و همچنين ذخيره‌سازها ارائه شده است. مدل پيشنهادي يك مسأله برنامه‌ريزي بهره‌برداري براي يك دوره زماني 24 ساعته و از ديدگاه DSO است. در يكي از مدل‌هاي MPVVO تك‌هدفه پيشنهادي يك شاخص انحراف ولتاژ و در ديگري تلفات كل سيستم توزيع بهينه مي‌شود. همچنين، مدل MPVVO چندهدفه، همزمان هر دو هدف را در نظر مي‌گيرد كه با استفاده از روش محدوديت ε جواب‌هاي پرتو آن و با استفاده از روشي موسوم به هورويث جواب نهايي آن تعيين مي‌شوند. همچنين، عدم قطعيت منابع تجديدپذير با استفاده از روش برنامه‌نويسي تصادفي لحاظ شده كه در آن با استفاده از روش k-means سناريوهاي مختلفي براي توليد منابع تجديدپذير بادي و خورشيدي در نظر گرفته شده است. براي نشان دادن كارايي روش پيشنهادي شبيه‌سازي‌هاي مختلفي بر روي شبكه 69- باس IEEE با حضور منابع تجديدپذير بادي و خورشيدي، ذخيره‌سازها و جبران‌سازهاي توان راكتيو انجام شده است. در اين شبيه‌سازي‌ها، سناريوهاي مختلفي حل شده كه در آنها اثر حضور منابع انرژي توزيع‌شده مختلف، بررسي و تحليل شده است؛ شبيه‌سازي ها نشان مي‌دهد كه منابع تجديدپذير با داشتن قابليت كار در يك محدوده پييوسته و وسيع از ضرايب قدرت و ذخيره‌سازها با امكان توليد يا مصرف توان اكتيو و راكتيو انعطاف زيادي به مسأله MPVVO پيشنهادي مي‌بخشند. همچنين، اثر و ضرورت در نظر گرفتن عدم قطعيت منابع تجديدپذير و طراحي مسأله MPVVO به‌صورت چندهدفه با استفاده از شبيه‌سازي ها نشان داده شده است.

214557

سيستم هاي قدرت

مهندسي برق و كامپيوتر

دانشگاه صنعتي اصفهان

غلامرضا يوسفي، احمدرضا تابش

محمدصادق گلسرخي