بررسی عملکرد اقتصادی و امنیت سیستمهای قدرت با بکارگیری تکنولوژی نقل و انتقال انرژی ذخیرهشده مبتنی بر باطری با استفاده از کشتیهای برقی
[پایاننامه]
Impact of Battery-based Energy Storage Transportation on Power System Economy and Security Using Marine Shipping Network
/رامین عبادی
: مهندسی برق
، ۱۳۹۹
۱۰۷ص.
:
زبان: فارسی
زبان چکیده: فارسی
چاپی - الکترونیکی
مصور، جدول، نمودار
کارشناسی ارشد
مهندسی برق- قدرت
۱۳۹۹/۰۵/۰۱
صنعتی سهند
با توجه به افزایش میزان تقاضای توان الکتریکی در سالهای اخیر، صنعت برق برای پاسخگویی به این نیاز با چالشهای مختلفی مواجه شده است .تامین بار موردنیاز هر مصرفکننده در زمان دقیق از یک سو، و جلوگیری از انتشار گازهای آلوده کننده محیطزیست از سوی دیگر، ضرورت انجام تحقیقات گسترده در زمینهی ارائه روشهای جدید و کارآمد برای مدیریت انرژی سیستمهای قدرت را مورد تاکید قرار میدهد .علاوه بر این برای تامین بار موردنیاز مصرفکنندگان از منابعی به غیر از سوختهای فسیلی و کاهش انتشار گازهای آلودهکنندهی محیطزیست، منابع انرژی تجدیدپذیر همچون نیروگاههای بادی به کار گرفته میشوند .این در حالی است که وجود عدم قطعیت در بهرهبرداری از منابع توان بادی مانع بهرهبرداری بهینه از این منابع میشود .برای حل این چالشها، استفاده از سیستمهای ذخیرهساز انرژی بهعنوان یک راه حل کارآمد معرفی شده است .از طرفی ثابت بودن سیستمهای ذخیرهساز انرژی در یک محل مشخص و وجود تراکم به دلیل ظرفیت محدود خطوط انتقال مانع استفادهی حداکثر از ظرفیت این منابع میشود .در این پایاننامه برنامهریزی امنیتمقید واحدهای حرارتی با تکنولوژی نقل و انتقال انرژی ذخیرهشده مبتنیبر باطری به عنوان یک روش ابتکاری و نوظهور برای حل این مشکلات معرفی شده است .این تکنولوژی از شبکهی کشتیرانی به عنوان یک بستر مکمل برای انتقال توان الکتریکی ذخیرهشده در باطریها استفاده میکند .بهکارگیری این تکنولوژی باعث افزایش میزان استفاده از ظرفیت موجود منابع توان بادی و سیستمهای ذخیرهساز میشود .در نتیجه انعطافپذیری و قابلیت اطمینان سیستم قدرت افزایش یافته و تراکم شبکه انتقال و هزینهی بهرهبرداری کل کاهش مییابد .همچنین برنامههای پاسخگویی بار به عنوان یک روش کارآمد از برنامههای مدیریت سمت مصرف برای افزایش انعطافپذیری و قابلیت اطمینان سیستم، بهوسیلهی افزایش میزان استفاده از منابع توان بادی و کاهش تراکم خطوط انتقال، معرفی شدهاند .برای مدیریت عدم قطعیت بهرهبرداری از منابع توان بادی، تئوری تصمیمگیری مبتنی بر شکاف اطلاعاتی که یک روش غیراحتمالاتی است به کار گرفته شده و تاثیر آن در مدیریت عدم قطعیت به تفصیل ارزیابی شده است .مدل ارائه شده بر روی یک سیستم قدرت ۶ باسهی ترکیب شده با شبکه دریایی با ۳ لنگرگاه اجرا شده است .مسئلهی مذکور در محیط نرمافزار GAMS بهینه سازی شده و نتایج حاصل، سودمند و کارآمد بودن روش معرفی شده را تایید میکنند.
Recent increasing trend in greenhouse gases (GHG) emission has motivated electric power system researchers to provide clean sources of energy. Renewable energies such as wind power are introduced as an efficient and pollution-free sources of energy. They are widely used in todays power systems for not only decreasing the GHG emission but also decrementing the total operation cost of power systems. However, the uncertainty of wind generation is an obstacle that system operators confront. To manage the uncertainty of wind power, several solutions are investigated by the researchers in recent years. One effective solution to cope with the fluctuating nature of wind power is the utilization of energy storage systems (ESSs). The application of ESS in power grid is to store surplus power at off-peak hours and release the stored energy at on-peak hours. On the other side, when the ESS is fixed in a specific location the power system cannot utilize the full ESS capacity. Consequently, battery-based energy storage transportation (BEST) is introduced to provide a chance for mobility of ESS through transportation system. Best provides a complementary infrastructure beside the transmission lines to transfer stored power in batteries by ships from power plants to the load centers. In addition, another solution to manage the uncertainty of wind power is information gap decision theory (IGDT). This optimization method is a non-probabilistic approach to obtain an optimum region of uncertainty. Moreover, to compensate the power demand in an efficient way, system operators use demand response (DR) programs. DR programs are also beneficial for uncertainty management of wind power. Therefore, in this thesis a security constrained unit commitment problem (SCUC) with BEST and DR is proposed to provide more flexibility and reliability for power system. Additionally, the IGDT approach is presented to manage the uncertainty of wind power. The proposed model is tested on a 6-bus power system coordinated with 3-harbor maritime network. Simulation results revealed that utilizing BEST technology can reduce the overall cost by alleviating the network congestion. Moreover, DR programs provided more flexibility and reliability for power system and reduced the operation cost
ba
Impact of Battery-based Energy Storage Transportation on Power System Economy and Security Using Marine Shipping Network
برنامه ریزی امنیت مقید واحدها
تکنولوژی نقل و انتقال انرژی ذخیرهشده مبتنی بر باطری
شبکهی فضا-زمان
عدم قطعیت در بهرهبرداری ازمنابع توان بادی
برنامههای پاسخگویی بار
تئوری تصمیم گیری مبتنی بر شکاف اطلاعاتی
Security constrained unit commitment, battery-based energy storage transportation, time-space network, wind power uncertainty, demand response programs, information gap decision theory
برنامه ریزی امنیت مقید واحدها، تکنولوژی نقل و انتقال انرژی ذخیرهشده مبتنی بر باطری، شبکهی فضا-زمان، عدم قطعیت در بهرهبرداری ازمنابع توان بادی، برنامههای پاسخگویی بار، تئوری تصمیم گیری مبتنی بر شکاف اطلاعاتی