شبکه توزیع هوشمند

در دو دهه اخیر با توجه به روند رو به رشد مصرف انرژی الکتریکی و محدودیت منابع دولتی، موضوع خصوصی سازی و تجدید ساختار صنعت برق مورد توجه قرار گرفته است. فرسودگی تجهیزات شبکه های موجود از یک سو و ظهور فناوریهای نوین از سوی دیگر، صنعت برق را با چالشهای جدیدی رو به رو کرده است در نگاه کلی، شبکه راهکاری برای حل جالشهای شبکه کنونی شامل چالشهای قابلیت اطمینان، شبکه هوشمند با پایش وضعیت المانها، تعمیر و نگداری مبتنی بر وضعیت و ارائه راهکارهایی نوین تعداد و مدت زمان خاموشیها را کاهش می دهد. از منظر محیط زیست، شبکه هوشمند به دنبال حل موانع موجود در مسیر استفاده گسترده از منابع تولید پاک و تجدید پذیر است. از نظر اقتصادی و بهر هوری انرژی، شبکه هوشمند با ایجاد قابلیت پایش بی درنگ مصرف و مدلسازی دقیق تر منابع تولید، موجب بهره برداری اقتصادی تر از شبکه می شود. بنا بر اهمیت هوشمند سازی شبکه و همچنین، توجه بسیاری از مراکز تحقبقاتی و صنعتی به این زمینه، در این مقاله به شبکه هوشمند به عنوان نظامی نوین برای حل این چالشها پرداخته شده است . منابع تولید پراکنده، خودروهای الکتریکی هیبرید و منابع سمت تقاضا از جمله مهم ترین فناوریها و مفاهیمی هستند که در قالب شبکه توزیع هوشمند در این مقاله مورد توجه قرار گرفته است. در انتها، به نقش سیستم های خابراتی در هوشمند سازی شبکه و چالش امنیت اطلاعات پرداخته شده است.

امروزه با وجود ادواتی مثل منابع انرژی پراکنده فسیلی و تجدیدپذیر و منابع ذخیره انرژی که در سطح شبکه های توزیع بهره برداری می شود، مسئله بازآرایی بهینه را با چالش های اساسی روبه رو کرده است، لذا هر تغییری در توان این منابع می تواند نتیجه متفاوتی را در بازآرایی رقم زند. به همین ترتیب تغییرات بار در طول روز نیز می تواند منجر به نتایج متفاوتی در بازآرایی شود، لذا ارائه یک مدلی که به صورت پویا بار روزانه را در نظر گرفته و عدم قطعیت های موجود در منابع انرژی تجدیدپذیر را مدل کند از ضرورت های اصلی مسئله بازآرایی می باشد که می بایست اپراتور سیستم توزیع در یک دوره 24 ساعته یا روزپیشرو در نظر بگیرد. در این مقاله یک مدل برنامه ریزی مخروطی مرتبه دوم عدد صحیح مختلط برای حل مسئله بازآرایی پویا تصادفی در شبکه های توزیع با منظور کردن منابع انرژی فسیلی و تجدیدپذیر، منابع ذخیره انرژی باتری، پارکینگ های خودروهای برقی و برنامه مدیریت سمت تقاضا با هدف کاهش هزینه قطع بار، کاهش هزینه تلفات، کاهش هزینه خرید انرژی و کاهش هزینه قطع توان منابع انرژی تجدیدپذیر ارائه شده است. شبکه توزیع 33 باس با تعریف سناریوهای مختلفی برای تجزیه و تحلیل مدل پیشنهادی ارائه شده است، که نتایج بدست آمده کارآمدی مدل پیشنهادی را نشان می دهد.