فصلنامه علمی کارافن

فصلنامه علمی کارافن

مدل بهینه‌سازی مدیریت بار و انرژی در شبکه‌های توزیع فعال با ویژگی پروسومرها

نوع مقاله : مقاله پژوهشی (کاربردی)

نویسندگان
1 گروه مهندسی برق، واحد کرمان، دانشگاه آزاد اسلامی، کرمان، ایران
2 مهندسی برق، دانشکده فنی، دانشگاه آزاد اسلامی
چکیده
این تحقیق یک مدل نوین برای بهینه‌سازی مدیریت بار و انرژی در شبکه‌های توزیع فعال با ویژگی تولیدکنندگان مصرف‌کننده (پروسومرها) ارائه می‌دهد. مدل پیشنهادی با هدف کاهش هم‌زمان هزینه‌ها و تلفات انرژی، به طور خاص به بهینه‌سازی هزینه‌های تولید برق توسط مصرف‌کنندگان-تولیدکنندگان، تلفات انرژی در شبکه، کاهش بار و هزینه‌های ناشی از قطع منابع تجدیدپذیر می‌پردازد. نتایج شبیه‌سازی‌ها نشان می‌دهند که مدل پیشنهادی توانسته است تلفات انرژی را تا 14.5 درصد کاهش دهد و کیفیت ولتاژ شبکه را بهبود بخشد. همچنین، بارهای اوج تا 10 درصد کاهش یافته و هزینه‌های انرژی تا 5 درصد کاهش یافته است. مدل بهینه‌سازی با استفاده از استراتژی‌های مدیریت تقاضا، هماهنگی بهینه‌ای بین تولید و مصرف انرژی در شبکه برقرار می‌سازد و توانسته است شرایط بهتری برای فروش برق تولیدی توسط مصرف‌کنندگان-تولیدکنندگان فراهم آورد، که منجر به افزایش 8 درصدی سودآوری آن‌ها می‌شود. این مدل با استفاده از الگوریتم‌های پیشرفته جستجوی درختی مانند شاخه‌بندی و قید، به‌طور موثر مسائل بهینه‌سازی عدد صحیح و مختلط را حل کرده و سرعت و دقت حل را افزایش می‌دهد. این نتایج نشان‌دهنده تأثیر مثبت مدل در بهبود کارایی، پایداری و بهره‌وری شبکه‌های توزیع فعال است و پتانسیل بالای آن برای بهبود مدیریت منابع انرژی در شبکه‌های هوشمند را اثبات می‌کند.
کلیدواژه‌ها
موضوعات

عنوان مقاله English

Optimal Load and Energy Management Model in Active Distribution Networks with Prosumer Features

نویسندگان English

Hadi Zayandehroodi 1
Abbas Safari 1
Hesam Rahbarimagham 2
1 Department of Electrical Engineering, Ke.C., Islamic Azad University, Rafsanjan, Iran
2 Department of electrical engineering, Islamic Azad University
چکیده English

This research presents a novel model for optimizing load and energy management in active distribution networks with prosumer (producer-consumer) features. The proposed model aims to simultaneously reduce costs and energy losses, specifically focusing on optimizing electricity generation costs by prosumers, energy losses in the network, load reduction, and costs associated with renewable resource curtailment. Simulation results demonstrate that the proposed model reduces energy losses by up to 14.5% and improves network voltage quality. Additionally, peak loads are reduced by 10%, and energy costs are lowered by 5%. By employing demand management strategies, the model establishes optimal coordination between energy production and consumption in the grid and creates improved conditions for selling electricity generated by prosumers, resulting in an 8% increase in their profitability. The optimization model effectively solves mixed-integer and complex optimization problems using advanced tree-search algorithms, such as branch and bound, enhancing solution speed and accuracy. These results highlight the model’s positive impact on improving the efficiency, stability, and productivity of active distribution networks, as well as its high potential for enhancing energy resource management in smart grids.

کلیدواژه‌ها English

Load and Energy Management
Active Distribution Networks
Prosumers
Renewable Energy Sources
Energy Optimization

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 23 آذر 1404

  • تاریخ دریافت 01 اردیبهشت 1404
  • تاریخ بازنگری 12 خرداد 1404
  • تاریخ پذیرش 23 آذر 1404