بهره برداری بهینه ریزشبکه در حضور منابع پراکنده انرژی و برنامه های پاسخگویی بار

امروزه با رشد روز افزون مصرف انرژی، مسائل زیست محیطی و کمبود منابع متداول انرژی، استفاده از منابع پراکنده انرژی و روش های مدیریت تقاضا بیش از پیش مورد توجه قرار گرفته است. نفوذ گسترده منابع پراکنده انرژی و ‎بکارگیری‎ برنامه های پاسخگویی بار بویژه ‎‎‎در شبکه های توزیع سبب شده است تا بسیاری از مسائل سیستم قدرت نظیر کنترل و بهره برداری از این شبکه ها تحت تأثیر قرار گیرد. در شرایطی که استفاده از منابع انرژی پراکنده می‏تواند موجب کاهش هزینه های مورد نیاز برای توسعه ی شبکه شود، کنترل و بهره برداری تعداد زیادی از واحد تولید پراکنده ی کوچک با ویژگی های عملکردی متفاوت چالش دیگری را برای بهره برداری ایمن و کارآمد شبکه ی قدرت پدید می آورد. این چالش مفهوم جدیدی را به عنوان ریزشبکه معرفی می کند که عبارتست از کنترل مجموعه ای از واحدهای تولید پراکنده به صورت غیر متمرکز به شکلی که این مسئولیت از دوش شبکه برداشته شده و نیز موجب افزایش کارآیی مجموعه ی واحدها شود. بنابراین با توجه به نقش فعال و موثر ریزشبکه ها در محیط تجدید ساختار یافته‏، برنامه ریزی و مدیریت بهینه انرژی در فضای جدید حاکم بر سیستم توزیع نیازمند تحقیق و تحلیل گسترده ای می باشد. در این راستا‏، این پایان نامه به ارائه ی یک چارچوب جامع جهت مدیریت بهینه انرژی و برنامه ریزی روزانه ریزشبکه در حضور نفوذ گسترده منابع پراکنده انرژی و برنامه های پاسخگویی بار می پردازد. در مدل پیشنهادی بهره بردار ریزشبکه سعی می کند با برنامه ریزی بهینه منابع پراکنده انرژی در یک افق زمانی ‎24‎ ساعته‏، سود خود را حاصل از مشارکت در بازارهای انرژی و رزرو و فروش انرژی به مشترکین توزیع بیشینه نماید. مدل ارائه شده علاوه بر در نظر گرفتن پارامترهای فنی و اقتصادی منابع پراکنده انرژی، قیود امنیتی ریزشبکه ، امکان تبادل انرژی با ریزشبکه مجاور و عدم قطعیت تولید منابع تجدیدپذیر و تقاضای مصرف کنندگان را نیز شامل می شود.‎‎ سپس تاثیر قیمت گذاری لحظه ای انرژی برای مشترکین متصل به ریزشبکه ، با هدف افزایش سود ریزشبکه و با در نظر منافع مشترکین در محیط شبکه هوشمند مطالعه می شود. قیمت گذاری لحظه ای انرژی می تواند به عنوان ابزاری مناسب برای کنترل مصرف انرژی مشترکین و هزینه های بهره برداری از ریزشبکه استفاده شود. در انتها یک مدل جامع جهت مدیریت انرژی و برنامه ریزی روزانه یک ریزشبکه در حضور منابع پراکنده انرژی و طرح‎‎ قیمت گذاری لحظه ای به منظور مشارکت ریزشبکه در بازار انرژی و رزرو ارائه می شود. مدل پیشنهادی بصورت یک مسئله بهینه سازی و در قالب برنامه ریزی غیرخطی آمیخته به عدد صحیح (minlp) ارائه شده است که توسط حل کننده dicopt در نرم افزار gams حل شده است.به منظور ارزیابی مدل پیشنهادی یک سیستم 32 باسه شعاعی توزیع نمونه شامل منابع تولید پراکنده با قابلیت برنامه‏ریزی، ذخیره ساز انرژی، واحدهای تولید بادی، بارهای قابل قطع و متصل به ریزشبکه مجاور خود مورد مطالعه قرار گرفته است. مطالعات عددی انجام شده بر روی یک شبکه نمونه 32 شینه توزیع، نشان می دهد که با بکارگیری طرح پیشنهادی، شرکت های توزیع می توانند با اصلاح الگوی مصرف مشترکین مشارکت کننده، سود خود را نسبت به حالتی که هزینه مصرف انرژی مشترکین با تعرفه ثابت محاسبه می شود، بیشتر افزایش دهند و بهره‏برداری بهینه‏تری از منابع پراکنده انرژی موجود در شبکه توزیع داشته باشند.