برنامه‌ریزی توسعه دینامیکی سیستم‌های چندحاملی انرژی با درنظرگرفتن تاثیر شبکه انتقال انرژی الکتریکی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی فارسی

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، بابل، ایران

2 گروه پژوهشی پستهای فشارقوی، دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، بابل، ایران.

3 گروه پژوهشی پست‌های فشارقوی، دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، بابل، ایران

چکیده

چکیده- در این مقاله، مدل جدیدی به منظور برنامه‌ریزی توسعه دینامیک منابع تولید برق و حرارت و شبکه انتقال برق در سیستم‌های چندحاملی انرژی ارائه می‌شود. در مدل پیشنهادی ظرفیت بهینه و مکان نصب منابع تولید به همراه خطوط انتقال برق در یک افق زمانی بلند مدت تعیین می‌گردد. مسئله بهینه‌سازی موردنظر با هدف حداقل کردن هزینه‌های بهره‌برداری و سرمایه‌گذاری سیستم‌ چند حاملی انرژی در قالب یک مسئله برنامه‌ریزی خطی- صحیح آمیخته فرمول بندی شده و به کمک الگوریتم‌های ریاضی حل می‌شود. تأثیر تلفات شبکه انتقال برق بر برنامه‌ریزی توسعه با حضور واحدهای تولید همزمان حرارت و برق ( CHP) و کوره‌حرارتی در شبکه‌ای بهم‌پیوسته شامل هاب‌های انرژی مختلف مطالعه می‌شود. به منظور ارزیابی عملکرد مدل پیشنهادی از معیارهایی همچون تلفات شبکه انتقال، بازده کلی سیستم، قابلیت اطمینان در تأمین انرژی و انتشار گازهای گلخانه‌ای استفاده شده‌است. مطالعات عددی حاکی از نقش مهم تلفات سیستم انتقال برق در سرمایه‌گذاری منابع تولید و انتقال و هم‌چنین هزینه بهره‌برداری از واحدهای تولید برق و حرارت است.

کلیدواژه‌ها


[1]     A. Safdarian, M. Fotuhi-Firozabad, F. Aminifar, M. Lehtonen, “A new formulation for power system reliability assessment with ac constraints”, Electrical Power & Energy Systems, vol. 56, pp. 298–306, March 2014.

[2]     A. Zlotnik, L. Roald, S. Backhaus, M. Chertkov, G. Andersson, “Coordinated scheduling for interdependent electric power and natural gas infrastructures,” IEEE Transactions on Power Systems, vol. 32, no. 1, pp.600–610, January 2017.

[3]     T. Li, M. Eremia, M. Shahidehpour, “Interdependency of natural gas network and power security,” IEEE Transactions on Power Systems, vol. 23, no. 4, pp. 1817–1824, November 2008.

[4]     C. Shao, X. Wang, M. Shahidehpour, X. Wang, B. Wang, “An milp-based optimal power flow in multi-carrier energy systems,” IEEE Transactions on Sustainable Energy, vol. 8, no. 1, pp.239–248, January 2017.

[5]     M. Yazdani-Damavandi, M. Parsa Moghaddam, M.R. Haghifam, M. Shafie-Khah,“Modeling operational behavior of plug-in electric vehicles parking lot in multienergy systems”, IEEE Transactions on Smart Grid, vol. 7, no. 1, pp. 124-135, July 2016.

[6]     A. Parisio, C. Del Vecchio, A. Vaccaro,“A robust optimization approach to energy hub management”, Electrical Power & Energy Systems, vol. 42, no. 1, pp. 98-104, November 2012.

[7]     S. D. Beigvand, H. Abdi, M. L. Scala, “Economic dispath of multiple energy carriers”, Energy, vol. 138, p.p. 861-872, November 2017.

[8]     C. Unsihuay-Vila, J. W. Marangon-Lima, A. C. Zambroni de Souza, I. J. Perez-arriaga, and P. Balestrassi,“A model to long-term, multiarea, multistage, and integratsd expansion planning of electricity and natural gas systems”, IEEE Transactions on Power Systems, vol. 25, no. 2, pp. 1154-1168, May 2010.

[9]     S. pazouki, M. R. Haghifam,“Optimal planning and scheduling of energy hub in presence of wind, storage and demand response under uncertainty”,  Electrical Power & Energy Systems, vol. 80, pp. 219-239, September 2016.

[10]   E. A. Martinez Cesena, T. Capuder, P. Mancarella,“ Flexible distributed multienergy generation system exlansion planning under uncertainty”, IEEE Transactions on Smart grid, vol. 7, no. 1,pp. 348-357,  January 2015.

[11]   M. Salimi, H. Ghasemi, M. Adelpour, S. Vaez-Zadeh, “Optimal planning of energy hubs in interconnected energy systems: a case study for natural gas and electricity”, IET Generation, Transmission & Distribution, vol. 9, no. 8, pp. 695-707, May 2015.

[12]   A. Shahmohammadi, M. Moradi-Dalvand, H. Ghasemi, M. S. Ghazizadeh, “Optimal design of multi-carrier energy systems considering reliability constrants”,IEEE Transactions on Power Delivery, vol. 30, no. 2, pp. 878-886, April 2015.

[13]   X. Zhang, M. shahidehpour, A. Alabdulwahab, and A. Abusorahh, “Optimal expansion planning of energy hub with multiple energy infrastructures”, IEEE Transactions on Smart grid, vol. 6, no. 5, pp. 2302-2311, September 2015.

[14]   A. Safdarian, M. Fotuhi-Firozabad, M. Lehtonen, “Integration of price-based demand response in discos’ short-term decision model”, IEEE Transactions on Smart Grid, vol. 5, no. 5,pp. 2235-2245, September 2014.

motor.ece.iit.edu/data/EnergyHubPlanning.xls.