عنوان پایان‌نامه
برنامه ریزی بهره برداری بهینه از شبکه های توزیع فعال با لحاظ نمودن خودترمیمی شبکه
- رشته تحصیلی
- مهندسی برق -قدرت
- مقطع تحصیلی
- دکتری تخصصی PhD
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: E 2745;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 69562
- تاریخ دفاع
- ۳۰ خرداد ۱۳۹۴
- دانشجو
- سجاد گلشن نواز
- استاد راهنما
- سعید افشارنیا
- چکیده
- در سال های اخیر با نفوذ گسترده منابع تولید پراکنده و نیز پیاده سازی عملی مفاهیمی همچون برنامه های مدیریت سمت مصرف، مساله برنامه ریزی بهره برداری از شبکه های توزیع از اهمیت و پیچیدگی دوچندانی برخوردار گشته است. با توجه به نقش فعال و تاثیرگذار شرکت های توزیع در مسائل مختلف فنی و اقتصادی سیستم قدرت، ارائه مدلی کارآمد برای برنامه ریزی بهره برداری و مدیریت بهینه انرژی در این شبکه ها بیش از پیش اهمیت یافته است. در این راستا، این رساله به ارائه چارچوبی کارآمد جهت برنامه ریزی بهره برداری بهینه از شبکه های توزیع فعال پرداخته است. در ابتدا با در نظر گرفتن افق زمانی روز پیش رو، روش ارائه شده به تعیین برنامه ریزی بهینه منابع تولید پراکنده و بارهای پاسخگوی موجود در شبکه و نیز تعامل بهینه شرکت توزیع با بازار برق می پردازد. در ادامه با در نظر گرفتن کلیدهای کنترل شده از راه دور در بستر هوشمند شبکه، بازآرایی شبکه به نحو موثری در برنامه ریزی روزانه تلفیق شده و مدلی برای تعیین آرایش بهینه شبکه به همراه برنامه ریزی انرژی ارائه می شود. از این طریق شرکت توزیع می تواند با انجام بازآرایی شبکه هم سود اقتصادی بیشتری به دست آورده و هم از جنبه های فنی عملکرد مناسب تری داشته باشد. سپس، مدل ارائه شده توسعه داده می شود تا با استفاده از مفهوم توابع چگالی احتمال و برنامه ریزی تصادفی، عدم قطعیت های موجود در منابع تجدیدپذیر و بار شبکه در مساله بهره برداری روزانه مدل سازی شود. از این طریق بهره بردار شبکه بطور همزمان تعامل بهینه ای با بازارهای انرژی و ذخیره داشته و از طریق فراهم سازی مقدار بهینه ای از ذخیره، قابلیت اطمینان شبکه را در سطح مطلوبی نگه می دارد. در انتها به منظور توسعه کارکردهای مدل ارائه شده، عملکرد زمان حقیقی شبکه نیز مورد توجه قرار گرفته و مدل جامعی برای برنامه ریزی بهره برداری بهینه از شبکه ارائه می شود. مدل زمان حقیقی تدوین شده در عملکرد عادی به برنامه ریزی بهره برداری دقیق تر شبکه در ساختارهای بهینه می پردازد. این در حالی است که در مواقع بروز خطا و وقوع برون رفت ها با انجام اقدامات اصلاحی و بازآرایی شبکه، هدف اصلی کاهش بار قطع شده و افزایش قابلیت خودترمیمی آن است.
- Abstract
- In recent years, the vast penetration of distributed generations (DGs) in the distribution networks and realization demand side management concepts has made the optimal operational scheduling of active distribution networks (ADNs) more indispensible and complicated task for distribution companies (discos). On the other hand, the influential effect of discos on improving the economic and technical performance of whole power system has been well-recognized before. Hence, devising effective and optimal operational scheduling frameworks for energy management of discos has been gained more attention today. In this way, the ongoing thesis has focused on establishing an effective distribution management system (DMS) for comprehensive optimal operational scheduling of emergent ADNs. First of all, the participation of disco in the day-ahead (DA) wholesale market has been considered and an effective scheduling approach has been proposed for optimal commitment of dispatchable DGs and responsive loads (RLs). In the sequel, the presence of remotely controlled switches has been wisely included in the proposed DMS to realize the network reconfiguration process in a short-term manner. Consequently, besides the optimal determination of the energy purchase from the wholesale market as well as DGs and RLs dispatches, the optimal hourly configuration in the scheduling time horizon is determined. The hourly reconfiguration of the network enables disco to attain both economic and technical merits associated in conjunction with the network elements. In the sequel, the proposed model is extended to include the existing uncertainties due to load and renewable resources forecasting errors directly in the optimal operational scheduling of ADN. To this end, the probability distribution functions are sensibly considered and appropriate number of scenarios is defined to stochastically assess the operational problem in the DA time horizon. By this way, the optimal participation of disco in the DA wholesale energy and reserve market as well as DGs and RLs optimal scheduling in the energy and reserve provision is determined in the optimally reconfigured network structures. Through the optimal dedication of reserve amounts by the different resources, the amount of expected demand not supplied has been minimized to increase the reliability of load serving. The presented model has been also extended to be effective for real-time scheduling of the network. In this way, the normal operational scheduling has been conducted based on the fed DA optimal results and depending on the more precise forecasts of the network load and renewables. The allocated optimal reserve amounts as the preventive actions are shown to increase the self-healing capability of the network by eliminating the mismatches between the demand and generation arisen from the uncertainties. On the other hand, in the case of faults and outages, the proposed model takes care of corrective post-contingency remedies including network restoration through RCSs, rescheduling of elements, and forced load shedding in order to minimize the shed load. By using the available manuavour lines and rescheduling of the resources in the network, the DMS endeavors to minimize the unsupplied load. The well performance of the proposed DMS in enhancing the self-healing capability of the ADN is justified through extensive numerical studies.
