مدیریت انرژی در ریزشبکه با استفاده از برنامه های پاسخگویی بار :پایان نامه ارشد برق

پایان نامه ای که به شما همراهان صمیمی فروشگاه دیجی لود معرفی میگردد از سری پایان نامه های جدید رشته برق و با عنوان مدیریت انرژی در ریزشبکه با استفاده از برنامه های پاسخگویی بار در 75 صفحه با فرمت Word (قابل ویرایش) در مقطع کارشناسی ارشد تهیه و نگارش شده است. امیدواریم مورد توجه کاربران سایت و دانشجویان عزیز مقاطع تحصیلات تکمیلی رشته های جذاب مهندسی برق قرار گیرد.

چکیده مدیریت انرژی در ریزشبکه با استفاده از برنامه های پاسخگویی بار:

مفهوم ريزشبكه به مجموعه اي از بارها، منابع توليد و ذخيره انرژي گفته مي شود كه به صورت يك بار قابل كنترل و يا ژنراتور عمل كرده و مي تواند توان و حرارت را براي يك ناحيه محلي فراهم نمايد. مدیریت توان تولیدی در ریزشبکه یکی از اصلی ترین مباحث حال حاضر در طراحی و بهره برداری از ریزشبکه می باشد. وجود منابع تولید پراکنده باعث شده است که مدیریت یک ریزشبکه با مباحث تازه و نو رو برو شود. وضعيت هاي بهره برداري ريزشبكه بسته به سطح تبادلات بين يك ريزشبكه و شبكه اصلي مي تواند به صورت مستقل و يا متصل به شبكه طبقه بندي گردد. به منظور بهره برداری مناسب از یک ریزشبکه، استفاده از سیستم مدیریت انرژی یک امر ضروری می باشد. هدف از مدیریت انرژی، تامین توان با کمترین هزینه به منظور پاسخگویی مطلوب به بار است. این مطالعه سیستم مدیریت انرژی ریزشبکه را در دو حالت کاری جدا از شبکه و متصل به شبکه بررسی می کند.

در این پایان نامه مسئله ی مدیریت انرژی توسط برنامه های پاسخگویی بار پیاده سازی می شود. پاسخگويي بار يكي  از تحولات جديد در حوزه مديريت انرژی مي باشد كه به معناي مشاركت مصرف كنندگان در بهبود الگوي مصرف انرژي مي باشد. استفاده از برنامه هاي پاسخگويي بار سودهاي مالي و كاربردي فراواني هم  براي مصرف كننده و هم خود شبكه دارد، كه از آن جمله مي توان به كاهش ميزان خاموشي، کاهش هزينه هاي بهره برداری، صاف و هموار شدن منحني بار و غيره اشاره كرد. در این راستا از برنامه قابل قطع/کاهش (I/C) و برنامه بازار ظرفیت (CAP) استفاده شده است. در این برنامه ها پاداش و جریمه‌هایی برای مشتریان در وضعیت ‌هایی که پاسخ به کاهش بار دریافت نمی‌شود در سناریوهای مختلف در نظر گرفته شده است. در این مطالعه برای اجرای برنامه های پاسخگویی بار از مدل اقتصادی پاسخگویی بار استفاده می شود. این مدل از کشش قیمتی تقاضا استفاده می کند كه به ازاي عوامل تاثير گذار بر تقاضا از جمله قیمت برق، پاداش و جريمهرفتار دقيق تري از مصرف مشتركين نشان ميدهد. با اعمال این مدل بر ریزشبکه، هزینه بهره برداری در هر دو حالت کاری ریزشبکه به میزان قابل ملاحضه ای کاهش می یابد. بهینه سازی برنامه ریزی صحیح (MIP) برای این منظور، مورد استفاده قرار گرفته است که برای حل آن از نرم افزار GAMS استفاده می شود.

اهمیت و ضرورت تحقیق

هدف از تحقيق، حل مسئله مدیریت انرژی و برنامه ريزي بهينه ريزشبكهدر دو حالت متصل به شبكه و جدا از شبكه با استفاده از برنامه های پاسخگویی بار مي باشد. در حالت جدا از شبكه هدف بهره بردار كمينه كردن هزينه بهره برداري است و در حالت متصل به شبكه از آنجایی که ريزشبكه قابليت تبادل توان با شبكه سراسری را دارد، هدف بهره بردار بهینه کردن توان تبادلی به منظور کاهش هزینه های بهره برداری مي باشد. در این پایان نامه مسئله ی مدیریت انرژی توسط برنامه های پاسخگویی بارپیاده سازی شده است. برنامه های پاسخگویی بار با هدف کاهش هزینه ها، حل مشکل تراکم مصرف صورت گرفته اند. بهره بردار سیستم با اجرای برنامه های پاسخگویی بار میزان تقاضا را کاهش داده و با استفاده از کنترل متمرکز ریزشبکه تحت این شرایط سیگنالهای مورد نیاز واحدهای تولیدی را به منظور بهینه سازی صادر می کند.

در این پایان نامه از برنامه قابل قطع/کاهش (I/C) و برنامه بازار ظرفیت (CAP) استفاده شده است که جز برنامه های مبتنی بر تشویق هستند. در این برنامه ها، پاداش و جریمه‌هایی برای مشتریان در وضعیت‌هایی که پاسخ به کاهش بار دریافت نمی‌شود، در سناریوهای مختلف در نظر گرفته شده است. با اعمال این سناریوها مقدار تقاضا برای هر ساعت تعیین شده است. در این پایان نامه برای اجرای برنامه های پاسخگویی بار از مدل اقتصادی بار استفاده می شود. در این مدل از کشش قیمتی تقاضا استفاده شده استكه به ازاي عوامل تاثير گذار بر تقاضا از جمله قیمت برق، پاداش و جريمه، رفتار دقيق تري از مصرف مشتركين نشان ميدهد، که با اعمال آن بر ریزشبکه، هزینه هایبهره برداریبه میزان قابل ملاحضه ای کاهش می یابد.

اهداف پایان نامه

اهداف پایان نامه به دو قسمت اهداف اصلی و اهداف فرعی تقسیم می شود:

هدف اصلی این مطالعه مدیریت انرژی در ریزشبکه در دو حالت کاری از قبیل حالت جزیره­ای و حالت متصل به شبکه می باشد. در این راستا هدف از مدیریت انرژی تولید بهینه منابع کنترل پذیر در حالت
جزیره­ای، خرید و فروش مناسب با شبکه سراسری در حالت متصل به شبکه با حضور منابع تجدیدپذیر به منظور پاسخ­گویی مطلوب به بار می باشد.

هدف فرعی از انجام این مطالعه کاهش هزینه­های بهره برداری ناشی از تامین توان در هر دو حالت کاری ریزشبکه است. در این راستا با استفاده از برنامه های پاسخ­گویی بار مشترکین مجبور به کاهش مصرف که این کاهش مصرف منتج به کاهش تامین توان در نتیجه کاهش هزینه های بهره برداری می گردد.

فرضیه

مدیریت انرژی در ریزشبکه برای هر دو حالت کاری ریزشبکه از قبیل حالت مجزا از شبکه (حالت جزیره ای) و حالت متصل به شبکه با استفاده از برنامه های پاسخگویی بار در این مطالعه مورد بررسی قرار می گیرد. در این راستا از نرم افزار پرقدرتGAMSبرای شبیه سازی استفاده شده است.

ساختار کلی پایان نامه

شکل (1-4) ساختار کلی مباحث مطرح شده در پایان نامه را نشان می دهد. همانگونه که در این شکل نشان داده شده، این پژوهش درپنج فصل تنظیم شده است  که در فصل یک  با مقدمه اي كلي، مساله مورد نظرشرح داده شد و بيان شد كه اين تحقيق به بررسي اثر استفاده از برنامه های پاسخگويي بار به منظور اجرای مدیریت انرژی در يك ريزشبكه جهت بهره برداري بهينه از آن در حالات مختلف کاری مي پردازد .

در فصل دوم، به مرور مقالات و مطالعات صورت گرفته در راستای پایان نامه و بررسی آنها به منظور بیان تفاوت­های موجود با کار صورت گرفته و گسترش آن در این مطالعه پرداخته شده است. این فصل شامل سه بخش می باشد، در بخش اول ریزشبکه به طور کامل معرفی شده است. بخش دوم برنامه های پاسخگویی بار به طور جامع و در بخش سوم مقالات بررسی شده است

فهرست مطالب

چكيده 1

فصل اول: کلیات تحقیق   2

1-1- مقدمه  3

1-2-  بیان مساله  4

1-3-  اهمیت و ضرورت تحقیق   5

1-4- اهداف پایان نامه  6

1-5-  فرضیه  6

1-6-  ساختار کلی پایان نامه  6

فصل دوم: مروری بر تحقیقات انجام شده  8

بخش اول  8

2-1- ریزشبکه  9

2-1-1-  مقدمه  9

2-1-2-  تعريف ريزشبكه CERTS   10

2-1-3-   ساختار ريزشبكه  11

2-1-3-1- منابع انرژي پراكنده 12

2-1-3-2- واسط هاي اتصال   12

2-1-3-3- بارهاي ريزشبكه  13

2-1-3-4- سيستم هاي مديريتي   14

2-1-3-5- ساختار كنترلي   15

2-1-4-   برنامه ريزي و بهره برداري از ريزشبكه ها 17

2-1-5-  مزاياي فني و اقتصادي ريزشبكه ها 17

2-1-6-   چالش هاي توسعه ريزشبكه ها: 18

2-1-7- حضور ريزشبكه ها در بازار برق   18

بخش دوم  18

2-2- برنامه های پاسخگویی بار  18

2-2-1-  مقدمه  18

2-2-2-   مفاهيم مديريت سمت  تقاضا 19

2-2-3-   انواع برنامه هاي پاسخگويي بار  22

2-2-3-1-  دسته بندي برنامه پاسخگويي بار از ديد FERC   22

2-2-3-2-   دسته بندي برنامه پاسخگويي بار از ديدNERC   24

2-2-3-3-   برنامه هاي پاسخگويي بار در NYISO    24

2-2-4-  مزاياي استفاده از برنامه هاي پاسخگويي بار  25

2-2-4-1-   مزاياي پاسخگويي بار از ديدگاه مصرف كنندگان   25

2-2-4-2-   مزاياي پاسخگويي بار از ديدگاه بازار و شبكه  25

2-2-5-   هزينه هاي  پاسخگويي بار  30

بخش سوم  31

2-3- مرور مقالات    31

فصل سوم: مواد و روش های اجرای تحقیق   33

مدلسازی ریاضی سیستم مدیریت انرژی یک ریزشبکه  34

3-1- مقدمه  34

3-2-   مفهوم کشش قیمتی تقاضا 36

3-3- كشش قيمتي تقاضا 38

3-3-1- مدل سازي بارهاي الاستيك تك دوره اي   39

3-3-2-  مدلسازي بارهاي الاستيك چند دوره اي   40

3-3-3- مدل اقتصادي بار  41

3-4- توابع هدف مسئله برنامه ريزي توليد ريزشبكه  41

3-5-   قیود مسئله برنامه ریزی مشارکت واحدهای ریزشبکه  42

3-5-1- قید تعادل توان   42

3-5-2- قید تعادل پاداش و جریمه  42

3-5-3- قید مینیمم و ماکسیمم تولید  42

3-5-4- قید باینری مود روشن – خاموش    43

3-5-5- قید نامنفی   43

3-6-  مدلسازي نهايي مسئله  43

3-6-1- حالت اول: بهره برداري در حالت جدا از شبكه(حالت جزیره ای)  43

3-6-2- حالت دوم: بهره برداري در حالت متصل به شبکه  44

فصل چهارم: تجزیه و تحلیل داده ها  45

4-1-  مقدمه  46

4-2-  سیستم مورد مطالعه  46

4-3-  مطالعه اجرای برنامه های پاسخگویی بار  48

4-3-1-  سناریو1   48

4-3-2-  سناریو2   49

4-3-3-  سناریو 3   49

4-4-  شبيه سازي بهینه ی ريزشبكه در حالات مختلف بهره برداري   50

4-4-1- حالت اول: حالت مجزا از شبکه (حالت جزیره ای)  50

4-4-2   حالت دوم: حالت متصل به شبکه  53

فصل پنجم: نتیجه گیری وپیشنهادات    56

5-1- نتیجه گیری   57

5-2- پیشنهادات    57

فهرست منابع  58

فهرست جداول

جدول3-1: مفاهيم الاستيسيته  36

جدول4-1- هزینه متغیر، هزینه راه اندازی و ظرفیت DG ها 46

جدول4-2- قیمت خرید و فروش انرژی از شبکه سراسری   46

جدول4-3- خروجی پیش بینی شده منابع تجدیدپذیر  47

جدول4-4- منحنی بار پایه  47

جدول4- 5- الاستیسیته خودی و متقابل   48

جدول4- 6- حالت سناریوها 48

جدول4-7- میزان تقاضا در سناریوهای مختلف    50

جدول4- 8- مقادیر تولید CDGها در حالت جزیره ای   51

جدول4-9- هزینه های نهایی بهره برداری در حالت جزیره ای   52

جدول4-10- میزان تولید CDG در حالت متصل به شبکه  53

جدول4-11- میزان توان خریداری شده و فروخته شده 54

جدول4-12- هزینه های نهایی بهره برداری در حالت متصل به شبکه  54

فهرست اشکال

شکل 1-1:  اهداف مدیریت سمت تقاضا 3

شکل1-2:  کنترل متمرکز  4

شکل1-3: کنترل غیرمتمرکز  5

شکل 1-4 :ساختار کلی پایان نامه  7

شکل 2-1: نماي كلي از ريزشبكه  9

شکل 2-2: ريز شبكه از ديدگاه CERTS   10

شکل 2-3: عناصر توليد كننده و مصرف كننده انرژي در ريزشبكه  11

شکل 2-4: كليد اتصال به شبكه ي ريزشبكه  13

شکل 2-5: مسير اطلاعات و توابع به كاررفته در زمان واقعي يك PMS/EMSدر ريزشبكه  14

شکل 2-6: ساختار مديريت و كنترل در ريزشبكه ها 15

شکل 2-7: مسير تبادل اطلاعات در يك ريزشبكه با ساختار متمركز  16

شکل 2-8: معماري MAS براي كنترل غير متمركز ريزشبكه  17

شکل 2-9: استراتژي هاي ممكن استفاده از مديريت سمت تقاضا 20

شکل 2-10: مديريت مصرف پس از تجديد ساختار در صنعت برق   21

شکل2-11: فروش دیماند/بازخرید  23

شکل 2-12: منحني توليد و مصرف، نقطه ي تعادل بازار  26

شکل 2-13: تاثير پاسخگويي بار بر قيمت بازار  26

شکل 2-14: افزايش قابليت اطمينان سيستم با اجراي برنامه پاسخگويي بار  28

شکل 3-1: روند حل مسئله  35

شكل 3-2- بار كاملا الاستيك   37

شكل 3-3- بار كاملا غيرالاستيك   37

شکل4-1- تاثیر برنامه های DR بر منحنی بار پایه  49

شکل 4-2- میزان تولید CDG در حالت جزیره ای   52

راهنمای خرید و دانلود فایل

برای پرداخت، از کلیه کارتهای عضو شتاب میتوانید استفاده نمائید.

بعد از پرداخت آنلاین لینک دانلود فعال و نمایش داده میشود ، همچنین یک نسخه از فایل همان لحظه به ایمیل شما ارسال میگردد.

در صورت بروز  هر مشکلی،میتوانید از طریق تماس با ما  پیغام بگذارید و یا در تلگرام با ما در تماس باشید، تا شکایت شما مورد بررسی قرار گیرد.

برای دانلود فایل روی دکمه خرید و دانلود  کلیک نمایید.