برنامه ریزی کوتاه مدت مدیریت انرژی در ریزشبکه ها به منظور مشارکت در بازار انرژی
چکیده
امروزه با رشد روز افزون مصرف انرژی ، مسائل زیست محیطی و کمبود منابع متداول انرژی و با ازدیاد استفاده از منابع تولید پراکنده انرژی در قالب واحد های تولید پراکنده، ذخیره سازی پراکنده و ترکیبی از این دو، مفهوم ریزشبکه بیش از پیش نمایان شده است و روش های مدیریت انرژی این منابع و مدیریت تقاضا بیش از پیش مورد توجه قرار گرفته است. نفوذ گسترده منابع تولید پراکنده انرژی و بکارگیری روش های مدیریت انرژی و پاسخ تقاضا بویژه در ریز شبکه ها و شبکه های توزیع سبب شده است تا بسیاری از مسائل سیستم قدرت نظیر کنترل و بهره برداری از این شبکه ها تحت تاثیر قرار گیرد.بنابراین با توجه به نقش منابع تولید پراکنده در محیط تجدیدساختار یافته و برای بهره برداری بهینه از ریزشبکه ها، برنامه ریزی و مدیریت بهینه انرژی در فضای جدید حاکم بر سیستم توزیع، نیازمند تحقیق و تحلیل گسترده ای می باشد. مطالعات انجام شده در این زمینه بیشتر به مسائل عدم قطعیت و نایقینی های منابع تولید پراکنده و تاثیر آن روی مدیریت توان پرداخته اند و بزرگترین چالش آنها عدم قطعیت در تولید این منابع بوده است اما در این پایان نامه یک میکروگرید توسط یک فیدر 20 کیلوولت از طریق ترانس فوق توزیع به شبکه سراسری وصل می شود که مالکیت آن واحد بوده و شامل منابع تولید پراکنده تصادفی و منابع تولید پراکنده قابل برنامه ریزی و بارهای پاسخ پذیر و ذخیره ساز انرژی می باشد در این پایان نامه هدف حداکثرسازی سود شرکت توزیع (مالک شبکه ) و مصرف کنندگان می باشد، که برای نیل به این هدف برنامه ریزی تولید منابع برای 24 ساعت آینده انجام می شود.برای برنامه ریزی تولید واحدها باید ابتدا پیش بینی بار و پیش بینی تولید و همچنین پیش بینی قیمت بازار عمده فروشی انجام و از خروجی این پیش بینی ها به عنوان ورودی برنامه ریزی استفاده گردد. برای حل اینگونه مسائل بهینه سازی از این دست روش بهینه سازی غیرخطی minlp بدلیل سرعت بالای همگرایی آن پیشنهاد می شود که می توان از این روش و یا روشهای دیگر استفاده کرد. قیود مساله نیز می تواند شامل قیود فنی و اقتصادی و همچنین قیود زیست محیطی و قابلیت اطمینان باشد.در این راستا، این پایان نامه به ارائه ی یک چارچوب جهت مدیریت بهینه انرژی و برنامه ریزی روزانه ریزشبکه در حضور نفوذ گسترده منابع پراکنده انرژی و برنامه های پاسخ تقاضا می پردازد. در مدل پیشنهادی شرکت توزیع به عنوان مالک 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 مشترکینش بیشینه نماید. مدل ارائه شده علاوه بردر نظرگرفتن پارامترهای فنی و اقتصادی منابع پراکنده انرژی، قیود امنیتی شبکه توزیع و عدم قطعیت تولید منابع تجدیدپذیر و تقاضای مصرف کنندگان را نیز شامل می شود.مدل پیشنهادی یک مسئله بهینه سازی غیرخطی عددصحیح مختلط(minlp) می باشد که با روش هایی مساله خطی سازی شده و بدین ترتیب جواب ها بهینه عمومی اند و احتمال اجرایی شدن و سرعت حل مساله در مقایسه با مدل غیرخطی بسیار بالاتر خواهد بود. سپس یک طرح قیمت گذاری بهینه انرژی برای مشترکین متصل به شبکه ی توزیع، با هدف افزایش سود شرکت توزیع و با در نظرداشتن منافع مشترکین در محیط شبکه هوشمند پیشنهاد می شود. در نتیجه این طرح قیمت گذاری می تواند به عنوان ابزاری مناسب برای کنترل مصرف انرژی مشترکین و هزینه های بهره برداری از شبکه توزیع استفاده شود. در انتها یک مدل جامع جهت مدیریت انرژی و برنامه ریزی روزانه یک شبکه توزیع فعال در حضور منابع پراکنده انرژی و طرح قیمت گذاری پیشنهادی به منظور مشارکت شرکت توزیع(ریزشبکه) در بازار انرژی و رزرو ارائه می شود.