فصلنامه علمی کارافن

فصلنامه علمی کارافن

قابلیت سیستم مدیریت انرژی در چندین ریزشبکه متصل به شبکه توزیع دارای منابع تجدیدپذیر/تجدیدناپذیر و ذخیره‌ساز انرژی هوای فشرده با در نظر گرفتن تنظیم انعطاف‌پذیری سیستم قدرت

نوع مقاله : مقاله پژوهشی (کاربردی)

نویسندگان
1 گروه مهندسی برق، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه جهرم، جهرم، ایران
2 دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد سمیرم، سمیرم، ایران
3 گروه مهندسی برق، دانشگاه ملی مهارت، تهران، ایران
10.48301/kssa.2026.587633.3472
چکیده
مدیریت انرژی در یک شبکه توزیع دارای چندین ریزشبکه مبنی بر برآورد شاخص‌های اقتصادی، بهره‌برداری، و انعطاف‌پذیری در ریزشبکه‌ها در این مقاله بررسی می‌شود. ریزشبکه دارای ساختار چند باسه است، که آن شامل منابع تجدیدپذیر بادی، خورشید و زیست توده، منابع تجدیدناپذیر، و ذخیره‌ساز هوای فشرده است. تابع هدف برابر کمینه‌سازی هزینه بهره‌برداری ریزشبکه‌ها و منابع است. قیود مساله شامل معادلات پخش توان بهینه ریزشبکه‌ها مبنی بر محدودیت‌های انعطاف‌پذیری، مدل بهره‌برداری منابع تجدیدپذیر/تجدیدناپذیر، و ذخیره‌ساز انرژی است. این طرح دارای عدم قطعیت‌های بار، قیمت انرژی و پدیده‌های تجدیدپذیر است. برای مدل‌سازی آنها از روش تخمین نقطه به منظور برآورد زمان محاسباتی پایین و مدل‌سازی دقیق انعطاف‌پذیری استفاده می‌شود. برای دسترسی به راه‌حل بهینه مطمئن دارای انحراف معیار پایین در پاسخ‌دهی نهایی، از ترکیب الگوریتم‌های بهینه‌سازی گرگ خاکستری و بهینه-سازی مبنی بر آموزش و یادگیری استفاده می‌شود. نتایج عددی بیانگر قابلیت طرح پیشنهادی در بهبود شرایط اقتصادی و فنی ریزشبکه‌ها است. به‌طوری مدیریت انرژی بهینه منابع و ذخیره‌سازهای یاد شده می‌تواند شرایط اقتصادی، تلفات انرژی، انحراف ولتاژ و پیک بار قابل حمل ریزشبکه‌های را به ترتیب در حدود 6/54%، 4/39%-3/40%، 6/35%-9/35% و 9/61%-3/64% ارتقاء دهد. در این شرایط، طرح پیشنهادی قادر است که انعطاف‌پذیری 100% را برای ریزشبکه‌ها بدست آورد. الگوریتم حل پیشنهادی توانسته است که شرایط محاسبات پایدار را بدست آورد، به‌طوری که آن دارای بهینه‌ترین راه‌حل در زمام محاسباتی پایین و دارای انحراف معیار 96/0% در پاسخ‌دهی نهایی است.
کلیدواژه‌ها
موضوعات

عنوان مقاله English

Capability of energy management system in multiple microgrids connected to the distribution network with renewable/non-renewable resources and compressed air energy storage considering power system flexibility adjustment

نویسندگان English

Mohsen Bahreini 1
Sasan Pirouzi 2
Mohammadreza Akbarizadeh 3
1 Department of Electrical Engineering, Faculty of Engineering and Technology, Jahrom University, Jahrom, Iran
2 Faculty of Engineering and Technology, Islamic Azad University, Semirom Branch, Semirom, Iran
3 Department of Electrical Engineering, National University of Skills, Tehran, Iran
چکیده English

Energy management in a distribution network with multiple microgrids based on the estimation of economic, operational, and flexibility indicators in microgrids is investigated in this paper. The microgrid has a multi-bus structure, which includes renewable wind, solar, and biomass resources, non-renewable resources, and compressed air storage. The objective function is equal to minimizing the operating cost of microgrids and resources. The constraints of the problem include the optimal power distribution equations of microgrids based on flexibility constraints, the utilization model of renewable/non-renewable resources, and energy storage. This scheme has uncertainties of load, energy price, and renewable phenomena. For their modeling, the point estimation method is used to estimate low computational time and accurately model flexibility. To reach a reliable optimal solution with low standard deviation in the final response, a combination of gray wolf optimization algorithms and optimization based on training and learning is used. Numerical results indicate the ability of the proposed scheme to improve the economic and technical conditions of microgrids. Thus, the optimal energy management of the aforementioned resources and storage devices can improve the economic conditions, energy losses, voltage deviation and portable peak load of microgrids by about 54.6%, 39.4%-3.40%, 35.6%-35.9% and 61.9%-3.64%, respectively. In these conditions, the proposed scheme is able to achieve 100% flexibility for microgrids. The proposed solution algorithm has been able to achieve stable computing conditions, such that it has the most optimal solution in low computational time and has a standard deviation of 0.96% in the final response.

کلیدواژه‌ها English

Economic energy scheduling
compressed air storage
distributed generation
point estimation method
flexibility

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 30 شهریور 1405

  • تاریخ دریافت 05 تیر 1405
  • تاریخ بازنگری 12 شهریور 1405
  • تاریخ پذیرش 30 شهریور 1405