مدلسازی جهت تعیین ظرفیت و مکان بهینه منابع پراکنده انرژی میکرو شبکه هوشمند با حضور بارهای انعطاف پذیر
چکیده
هدف رساله تعیین سایز و مکان بهینه اجزای ریزشبکه هوشمند مشتمل بر منابع انرژی های تجدیدپذیر با در نظر گرفتن منابع پاسخ گویی بار برای بارهای کنترل پذیر خانگی می باشد. بر اساس مطالعات انجام شده روش های ارائه شده جهت پاسخ گویی بار در شبکه های با نفوذ پذیری بالای منابع انرژی های تجدیدپذیر چندان کاربردی نبوده و از آنجا که یکی از اهداف اصلی شبکه های هوشمند افزایش منابع انرژی های تجدیدپذیر و پاسخ گویی بار می باشد، لذا ارائه روشی جدید به منظور پاسخ گویی بار در شبکه های هوشمند با نفوذپذیری بالای منابع انرژی های تجدیدپذیر ضروری است. جهت اجرای کاربردی این روش لازم است که مصرف بارهای قابل کنترل خانگی منطقه مورد مطالعه مدلسازی شود. الگوی مصرف برق با توجه به شرایط اقلیمی و فرهنگی گوناگون در نقاط مختلف کشور می تواند متفاوت باشد. بدین دلیل از اطلاعات بار و مدلسازی های انجام شده برای یک منطقه نمی توان برای مناطق دیگر استفاده نمود و بایستی مدلسازی بارهای هر منطقه با توجه به رفتار استخراج شده از بارهای همان منطقه انجام شود. لذا در ابتدای این رساله مدلسازی احتمالاتی بارهای قابل کنترل و پرمصرف خانگی( ماشین لباسشویی، ماشین ظرفشویی و خودروهای الکتریکی با قابلیت اتصال به شبکه) بررسی شده است. در این روش ابتدا اطلاعات مصرف تعدادی از این بارها بر اساس تجهیزات اندازه گیری و پرسشنامه استخراج شده، و با استفاده از مدلسازی احتمالاتی چند متغیره مدلی مناسب برای رفتار کل این بارها بدست می آید. پس از مدلسازی احتمالاتی بارهای قابل کنترل خانگی، پیاده سازی روشی جدید با هدف پاسخ گویی بار برای این بارهای خانگی بررسی می شود. در روش ارائه شده علاوه بر شرایط بار، توان تولیدی منابع انرژی های تجدیدپذیر نیز در مدیریت بارهای قابل کنترل در نظر گرفته می شود. در سیستم های با نفوذ پذیری بالای منابع انرژی های تجدیدپذیر مدیریت بارها بر اساس بار یا تولید به تنهایی روش مناسبی نمی باشد. لذا به منظور حداکثر استفاده از توان تولیدی منابع انرژی های تجدیدپذیر ، یکسان سازی تولید و مصرف، کاهش هزینه های سیستم، کاهش سایز تولید کنندگان توان و افزایش قابلیت اطمینان بارها شرایط تولید و مصرف بطور همزمان در پاسخ گویی بار در نظر گرفته خواهد شد. در واقع بارهای قابل کنترل را به زمانی منتقل می شوند که اختلاف میزان توان تولیدی منابع انرژی های تجدیدپذیر و بار حداکثر باشد ( با در نظر گرفتن رفاه مصرف کنندگان). حال پس از اجرای برنامه های پاسخ گویی بار به تعیین ظرفیت و مکان بهینه اجزای ریزشبکه هوشمند پرداخته شده است. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که در نظر گرفتن پاسخ گویی بار ارائه شده در تعیین ظرفیت و مکان اجزای ریزشبکه هوشمند سبب کاهش ظرفیت اجزای ریزشبکه هوشمند، کاهش انرژی خریداری شده از شبکه، کاهش هزینه، افزایش قابلیت اطمینان، کاهش تلفات و همچنین کاهش انحراف ولتاژ خواهد شد. از دیگر مواردی که در تعیین ظرفیت و مکان بهینه اجزای ریزشبکه هوشمند در این مطالعه در نظر گرفته شده است، می توان به پارامترهای قابلیت اطمینان، عدم قطعیت سرعت باد، تابش خورشید و بار، رشد بار و حضور ریزشبکه های هوشمند در بازار برق رقابتی به عنوان قیمت دهنده اشاره کرد. در این رساله شهرک اکباتان به عنوان نمونه مورد مطالعه قرار گرفته است. این شهرک مسکونی از سه ریزشبکه هوشمند و یک پست 20/63 کیلوولت تشکیل شده است.