منابع تولید پراکنده

در این مقاله به بررسی تاثیر منابع تولید پراکنده (DG) بر قیمت انرژی در بازار برق تجدید ساختار یافته می پردازیم. تراکم خطوط سیستم از مهمترین عوامل محدودکننده رقابت و افزایش هزینه تمام شده انرژی در بازار برق تجدید ساختار یافته می باشد، که استفاده بهینه از DG در مدیریت تراکم و کاهش هزینه سیستم می تواند راهگشا باشد. بنابراین در این مقاله جهت جایابی بهینه DG برپایه پخش توان بهینه، روشی نوین بر اساس قیمت حاشیه ای محلی با عنوان شاخص هزینه سیستم (SCI) ارایه شده است. مکان های مطلوب برای جایابی DG براساس قیمت حاشیه ای محلی (LMP) تعیین شده که شاخص LMP بصورت ضریب لاگرانژ معادله پخش توان اکتیو در هر باس تعریف می شود. شاخص دیگری که در یافتن مکان های مطلوب برای جایابی DG بکار می رود شاخص پرداخت مشتری (CP) است که برای هر شین از حاصلضرب LMP در بار شین مربوطه بدست می آید؛ و در نهایت پس از انتخاب شین بهینه جهت قرارگیری DG اندازه بهینه آن با حداقل سازی شاخص هزینه سیستم و در نظر گرفتن قیود تراکم سیستم توسط الگوریتم جستجوی گرانشی به دست می آید. شاخصهای یاد شده سیستم را در دو ناحیه کاری مختلف بررسی می کنند و در نهایت شاخص بهینه معرفی می شود. روش پیشنهادی روی سیستم 12 باسه اصلاح شده IEEE اجرا شده است. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که روش پیشنهادی جنبه های مهندسی بهره برداری سیستم و جنبه های اقتصادی بهره برداری بازار را تامین کرده و با تعیین بهینه مکان DG در محیط بازار برق سبب کاهش هزینه سیستم می شود.

ورود منابع تولید پراکنده به شبکه توزیع، نحوه بهره برداری و طراحی این شبکه ها را دستخوش تغییر کرده است. تاثیر بر مدیریت توان راکتیو و خازن گذاری در شبکه های توزیع از این دسته می باشد. وجود انواع فناوری منابع تولید پراکنده (DG)، نحوه مدل سازی و ظرفیت گوناگون آنها در شبکه می تواند خازن گذاری بهینه را در شبکه توزیع تحت تاثیر قرار دهد. در این مقاله، تاثیر حضور منابع تولید پراکنده در مکان و ظرفیت خازن های ثابت و سوئیچ شونده مورد بررسی قرار می گیرد. هزینه تلفات انرژی، هزینه تولید توان در شرایط پیک بار و هزینه های خرید و نصب خازن های ثابت و سوئیچ شونده به عنوان تابع هدف درنظر گرفته شده است. الگوریتم ژنتیک بهبود یافته به همراه کدگذاری و اپراتورهای جدید به عنوان ابزار بهینه سازی مورد استفاده قرار گرفته است. مهمترین مشخصه الگوریتم ارائه شده فراهم کردن جدول کلیدزنی خازن های سوئیچ شونده در سطوح مختلف بار می باشد.

استفاده روبه رشد تولیدات پراکنده در سطح توزیع منجر به تغییر وضعیت شبکه-های توزیع از یک شبکه غیرفعال به یک شبکه فعال مانند سیستم های انتقال شده است؛ بنابراین روش های قیمت گذاری شبکه انتقال مانند قیمت گذاری گره ای را در شبکه توزیع می توان به کار برد.اتصال DG به شبکه توزیع در قیمت گره ای شین ها تاثیر می گذارد. اگر حضور DGتلفات و تراکم را در شبکه توزیع کاهش دهد، قیمت-های گره ای کاهش پیدا می کند و یا بر عکس. این مقاله روشی برای محاسبه اندازه و مکان بهینه منابع تولید پراکنده در شبکه توزیع براساس قیمت گذاری گره ای ارائه می-دهد. این برنامه ریزی با هدف بیشینه کردن سود شرکت های توزیع که برای دستیابی چندین مزیت،DG را در شبکه شان به کار گرفته اند، اجرا می شود.شبیه سازی با استفاده از الگوریتم بهینه سازی جامعه هرج ومرج پیاده شده است که این الگوریتم برگرفته از یک گروه اجتماعی است که اعضای آن به طور ناهنجار رفتار می کنند تا موقعیت خود را بهبود بخشند. در اکثر مقالات جایابی DGبارهای شبکه ثابت فرض شده است. از آن جایی که بارها حساس به ولتاژ و فرکانس هستند، آنالیز با فرض بار ثابت منجر به نتایج نادرست و گمراه کننده ی می شود. از این رو در این مقاله، روش پیشنهادی بر روی شبکه توزیع شعاعی 38 شینه با حضور مدل بارهای واقعی حساس به ولتاژ سیستم شامل بارهای مسکونی، تجاری و صنعتی اجرا شده است.

بروز تکنولوژی های مختلف همچون سیستم های ذخیره انرژی، خودروهای برقی و منابع تولید پراکنده باعث بهبود مشخصه های سیستم های قدرت شده است. از طرفی، استفاده از این ادوات در شبکه های توزیع باعث بهبود مشخصه های مختلفی همچون تلفات توان خواهد شد. یکی از روش های موثر برای بهبود مشخصه های مختلف سیستم در شبکه توزیع تغییر آرایش شبکه است. در این پژوهش، علاوه بر بررسی نقش تجدید آرایش شبکه بر بهبود مشخصه های فنی و اقتصادی، اثر این روش بر روی بهبود تاب آوری شبکه در مواقع بحرانی بررسی شده است. در این راستا، یک مدل جامع برای باز آرایی شبکه توزیع در حضور سیستم های ذخیره انرژی، خودروهای برقی، و توربین های بادی و سلول های خورشیدی داده شده است. مکان و ظرفیت خروجی بهینه جهت بهره برداری بهینه برای تمام ادوات اشاره شده تعیین شده است. جهت بررسی کارایی مدل، چهار حالت مختلف در نظر گرفته شده اند. نتایچ چهار حالت مورد مقایسه قرار گرفته است نتایج بدست آمده نشان دهنده تاثیر بازآرایی شبکه و ادوات دخیره انرژی بر خروجی های مدل است. مدل ذکر شده بر روی شبکه 33 شینه IEEE در محیط GAMS و با سالور Sbb پیاده سازی شده است.