برنامه ریزی بهینه توان راکتیو در شبکه توزیع در حضور نیروگاه بادی با ملاحظات بازار انرژی

در چند سال اخیر، توجه به استفاده از تولیدات پراکنده به دلیل مسائل زیست محیطی و کاهش تولید انرژی از روش های سنتی به سرعت در حال افزایش است. مزارع بادی یکی از مهمترین و پرکاربردترین منابع تولید پراکنده هستند که تولید آنها بدلیل عدم قطعیت منبع اولیه انرژی غیرقابل برنامه ریزی است. همین عدم قطعیت در تولید نیروگاه بادی در ارتباط با نحوه شرکت آن در بازارهای برق و اثرات حضور آنها در شبکه قدرت سوالات متعددی را مطرح کرده است. این پایان نامه، در تلاش برای پاسخ به پرسش اثر حضور این منابع تولید بر توان راکتیو و برنامه ریزی آن در شبکه، مسئله را در دوگام میان مدت و کوتاه مدت مورد بررسی قرار داده است. در گام نخست، موضوع خازن گذاری در شبکه توزیع با حضور نیروگاه های بادی مورد توجه قرار گرفته است. ابتدا، با بهره گیری از زنجیره مارکف توربین بادی و تولید آن مدل سازی شده است. سپس با توجه به پیش بینی بار و تولید توربین بادی در سال افق، بهینه سازی توان راکتیو با استفاده از الگوریتم انبوه ذرات به صورت میان مدت انجام شده است و ظرفیت بهینه خازن ها با هدف کمینه سازی هزینه ها و بهبود پروفیل ولتاژ، برای نصب در شبکه تعیین گردیده است. در گام دوم با هدف بیشینه سازی رفاه اجتماعی در بازار برق، میزان بهینه خازن ها در شبکه با توجه به نحوه شرکت بازیگران در بازار برق، تعیین گردیده است. به عبارت دیگر در این گام، بهینه سازی توان راکتیو به صورت کوتاه مدت انجام می پذیرد و برنامه کلیدزنی خازن های شبکه و تپ ترانسفورماتورها به صورت روزانه ارائه می شود. ذکر این نکته ضروری است که این بهینه سازی تنها برای ارزیابی اثر اقتصادی تغییر خازن های در مدار انجام پذیرفته است و بنابراین اثرات فنی کلیدزنی خازن ها مورد توجه قرار نگرفته است. نتایج به دست آمده در یک شبکه توزیع 32 شینه نشان می دهد که کلیدزنی روزانه خازن ها دست کم در شبکه مورد مطالعه از اثر اقتصادی کوچکی برخوردار است و با توجه به اثرات فنی آن و به ویژه با درنظر گرفتن حضور نیروگاه های بادی و عدم قطعیت در تولید آنها، استفاده از این روش در شبکه های واقعی نیازمند مطالعات بیشتری خواهد بود.