عنوان پایان‌نامه
مشارکت واحدها با درنظر گرفتن قید فرکانس و منابع انرژی پراکنده
- رشته تحصیلی
- مهندسی برق-قدرت-سیستم ها فشارقوی الکتریکی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: E 2877;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 72739;کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: E 2877;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 72739
- تاریخ دفاع
- ۲۷ اردیبهشت ۱۳۹۴
- دانشجو
- رضا سلحشور
- استاد راهنما
- فرخ امینی فر
- چکیده
- از جمله مهم‌ترین چالش‌هایی که با افزایش نفوذ منابع تولیدپراکنده‌ای همچون مزارع بادی در ساختار سیستم‌های قدرت امروزی ایجاد شده است، می‌توان به عدم توانایی این منابع در تأمین لختی و رزرو اولیه پایدار و مورد نیاز سیستم اشاره نمود. از سوی دیگر، نیروگاه‌های سنتی قادر هستند همزمان با تولید انرژی مورد نیاز سیستم با استفاده از لختی و تنظیمات گاورنر خود امنیت فرکانسی سیستم را در حد قابل قبولی حفظ نمایند. در این پژوهش با استفاده از روشی جدید، در قالب برنامه‌ریزی مشارکت واحدهای نیروگاهی با درنظرگرفتن قیود فرکانسی سیستم، سعی نموده‌ایم به گونه‌ای این نقصان را در شبکه‌های امروزی برطرف سازیم. در راستای نیل به این هدف به ایجاد قیود فرکانسی در مدل برنامه‌ریزی مشارکت واحدهای نیروگاهی پرداخته و مراحل گوناگونی را طی نموده‌ایم. در اولین گام، مدل پاسخ‌فرکانسی سیستم قدرت در حضور واحدهای نیروگاهی حرارتی و برق‌آبی را، که عناصر اصلی تأمین‌کننده انرژی لختی و رزرو اولیه مورد نیاز سیستم می‌باشند، به دست آورده‌ایم. در ادامه با استفاده از مدل پاسخ‌فرکانسی حاصل، فرمول‌بندی مناسبی جهت بررسی پاسخ فرکانسی سیستم در حوزه‌ی زمان در حضور هر ترکیبی از واحدهای نیروگاهی، بر اساس پارامترهای دینامیکی آن‌ها، ارائه نموده‌ایم. در نهایت نیز فرمول‌بندی حاصل را در قالب قیود کنترل فرکانس سیستم در مدل برنامه‌ریزی مشارکت واحدهای نیروگاهی اعمال نموده‌ایم. با توجه به نیاز بهره‌برداران سیستم‌های قدرت به پاسخ بهینه‌ی سراسری جهت برنامه‌ریزی مشارکت واحدهای نیروگاهی، تمامی قیود مذکور با استفاده از روش خطی‌سازی تکه‌ای خطی، خطی‌سازی شده و در ساختار بهینه‌سازی ترکیب اعداد صحیح اعمال گشته است. با پیاده‌سازی مدل پیشنهادی، این اطمینان حاصل خواهد گشت که در تمامی ساعات روز بعد امنیت فرکانسی سیستم حتی در حضور منابع تولید پراکنده حفظ خواهد گشت. کلمات کلیدی: واحدهای نیروگاهی حرارتی و برق‌آبی، پاسخ‌فرکانسی سیستم، رزرو کنترل فرکانس اولیه، برنامه‌ریزی ترکیب اعداد صحیح، منابع بادی، پاسخ لختی، خطی‌سازی تکه‌ای خطی، برنامه‌ریزی مشارکت واحدهای نیروگاهی با قیود امنیتی.
- Abstract
- In nowadays power systems, distributed generations such as wind power is one of the main resources which can provide the system demand. The increasing penetration of these resources has imposed many challenges to the power systems. One of these main challenges originates from inability and inadequacy of these resources in providing sufficient inertial and primary response. On the other hand, the conventional power plants was able to provide enough inertial and primary frequency response; thus, they could satisfy system frequency security constraints along with providing system demand. In this thesis, we have proposed a new security-constrained unit commitment (SCUC) model in the presence of the frequency security constraints to resolve the above mentioned problem. We have considered several steps so as to achieve this goal. In the first step, the comprehensive model of multi-machine power system frequency response (SFR) in the presence of the thermal and hydro power plants (which are the major resources of energy and inertial response of power systems) is presented. Based on the proposed SFR model, the time-domain formulation is presented in order to analysing the frequency response of the system. Finally, the proposed formulations can be imposed to the SUSC models as the frequency security constraints. Owing to this fact that system operators require to achieve the best global results from the SCUC models, the mentioned constrain should be linearized before integrating with the SCUC problem. The effective piece-wise linearization technique has been used to linearize the nonlinear function which represents the system minimum frequency. At the end, we can sure that frequency security constraints are satisfied in the presence of renewable resources. Keywords: Hydro-thermal power systems, System frequency response, Primary frequency reserve, Mixed-integer programing, Wind generation integration, inertial response, Piece-wise linearization, Security-constrained unit commitment.
