عنوان پایان‌نامه
برنامه ریزی مشارکت واحدها با در نظر گرفتن قابلیت کلید زنی در پست های انتقال
- رشته تحصیلی
- مهندسی برق-قدرت-سیستم ها فشارقوی الکتریکی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: E 2736;کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: E 2736;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 69504
- تاریخ دفاع
- ۱۸ مرداد ۱۳۹۴
- دانشجو
- مصطفی هاشمی طاهری
- استاد راهنما
- فرخ امینی فر
- چکیده
- گسترش سیستم قدرت موجود به منظور تامین مصرف روبه افزایش انرژی الکتریکی، نیازمند بودجه مالی قابل توجهی می‌باشد. بنابراین به عنوان یکی از اهداف اصلی، بهره‌برداران مستقل سیستم قدرت به دنبال تامین بار مصرفی روبه افزایش، بدون متحمل شدن هزینه بالای توسعه و رعایت مصوبات قانونی می‌باشند. بهینه‌سازی توپولوژی شبکه می‌تواند به عنوان یک کاربرد هوشمند در سیستم قدرت همراه با بهینه‌سازی برنامه‌ریزی واحدهای تولیدی، درنظرگرفته شود. در این پایان‌نامه یک فرمول‌بندی برای بهینه‌سازی همزمان برنامه‌ریزی مشارکت واحدها و توپولوژی شبکه با در نظرگرفتن معیار قابلیت اطمینان N-1 ارائه می‌شود. نشان داده می‌شود که بهینه‌کردن توپولوژی شبکه می‌تواند برنامه‌ریزی بهینه مشارکت واحدها را تغییر داده و هزینه‌های بهره‌برداری از سیستم را تا 14 درصد کاهش دهد. روند تجزیه‌ای مبتنی بر تکنیک بندرز و همچنین معادلات محدودکننده برای کاهش بار محاسباتی مسئله ارائه می‌شود. مدل پیشنهادی روی شبکه‌های استاندارد 6، 24 و 57 شینه پیاده‌سازی شده و نتایج آن تحت شرایط مختلف بررسی می‌گردد. در دهه گذشته، افزایش نفوذ منابع انرژی تجدیدپذیر در سیستم‌های قدرت(همانند مزارع بادی و پارک‌های خورشیدی) عدم قطعیتِ مربوط به تقاضای الکتریکی خالص گرهی را شدت بخشیده است. اگرچه ابزاری به منظور تخمین دقیق تقاضای الکتریسیته خالص گرهی (تقاضای الکتریسیته گرهی منهایِ توان تولیدی تجدیدپذیر گرهی)وجود ندارد، مدل‌های قبلی کلیدزنی بهینه خطوط انتقال همواره فرض می‌کنند که تقاضای الکتریسیته خالص گرهی به صورت دقیق مشخص می‌باشد. در این پایان‌نامه یک راهکارِ تطبیق‌پذیر و مقاوم برای کلیدزنی بهینه خطوط انتقال به منظور مقابله با عدم قطعیت موجود در سیستم قدرت ارائه می‌شود. راهکار پیشنهادی عدم قطعیتِ تقاضای الکتریکی خالص را از طریق بازه‌های محدود و بدون توزیع مدل می‌کند. جواب بهینه حاصل از این مدل در برابر بدترین حالت عدم قطعیت در سیستم ایمن بوده و درجه مقاوم‌بودن آن به وسیله یک پارمتر با مقدار صحیح قابل کنترل و تنظیم می‌باشد. همچنین بعد از حل مسئله بهینه سازی، یک روند بر اساس نمونه برداری ابر مکعب لاتین برای ارزیابی جواب‌های به دست آمده تحت شرایط مختلف عدم قطعیت در شبکه ارائه می‌شود. مدل پیشنهادیِ کلیدزنی بهینه و مقاوم خطوط انتقال روی شبکه های استاندارد 118 شینه و 300 شینه IEEE پیاده‌سازی شده و تاثیرگذاری آن تحت شرایط مختلف ارزیابی می‌شود.
- Abstract
- Expanding the existing power system to supply the increasing consumption of electric power requires a considerable financial budget. Therefore, as one of the main goals, the utilities and ISOs are exploring efficient solutions to supply the growing demand without having to pay major expansion costs and obtain regulatory approvals. Network topology optimization can be categorized as a smart grid application where there is a co-optimization of both generators and transmission topology. In this thesis a co-optimization formulation of the generation unit commitment and transmission switching problem while ensuring N-1 reliability is presented. It is shown that optimizing the topology can change the optimal unit commitment schedule and reduces the operation costs up to 14 percent. So a decomposition procedure based on Benders decomposition and tightening bound equations are presented to solving this problem proficiently. The proposed model is implemented on the standard 6-bus, 24-bus RTS and 57-bus test systems and its results are investigated under different circumstances. In the past decade, increasing penetration of intermittent renewable energy sources to the power systems (e.g. wind farms and solar parks) has intensified the uncertainties pertaining to the net nodal electricity demands. Although there is no tool to exactly forecast the net nodal electricity demands (i.e. the nodal electricity demand minus the nodal renewable power generation), the previous optimal transmission switching models usually assume that the net nodal electricity demand is exactly forecasted. This thesis presents an adaptive robust optimal transmission switching (AR-OTS) approach to cope with the uncertain nature of net nodal electricity demands. The proposed AR-OTS approach models the uncertain net nodal electricity demands through distribution-free bounded intervals. The optimal solution of AR-OTS is immunized against the worst-case realization of uncertain net nodal electricity demands and its robustness can be adjusted by means of a definite integer-valued parameter named degree of robustness. Also, a Latin hypercube sampling based post optimization procedure is exploited in this paper to evaluate the performance of optimal solutions under different realizations of uncertain net nodal electricity demands. The proposed AR-OTS is implemented on the IEEE 118-bus and the IEEE 300-bus test systems and its effectiveness is evaluated under different circumstances.
