شماره کتابشناسی ملی
شماره
۲۰۷۰۵پ
زبان اثر
زبان متن نوشتاري يا گفتاري و مانند آن
per
عنوان و نام پديدآور
عنوان اصلي
برنامه‌ریزی بهینه‌ی سیستم ذخیره‌ساز مبتنی بر تبدیل برق به گاز در سیستم‌های با ضریب نفوذ بالای انرژی‌های تجدیدپذیر
عنوان اصلي به زبان ديگر
Optimal planning of Power-to-Gas with high renewable energy penetration
نام نخستين پديدآور
/فرناز سهرابی
وضعیت نشر و پخش و غیره
نام ناشر، پخش کننده و غيره
: مهندسی برق و کامپیوتر
تاریخ نشرو بخش و غیره
، ۱۳۹۷
نام توليد کننده
، افشاری
مشخصات ظاهری
نام خاص و کميت اثر
۹۸ص
یادداشتهای مربوط به نشر، بخش و غیره
متن يادداشت
چاپی - الکترونیکی
یادداشتهای مربوط به پایان نامه ها
جزئيات پايان نامه و نوع درجه آن
کارشناسی ارشد
نظم درجات
برق قدرت
زمان اعطا مدرک
۱۳۹۷/۱۱/۱۶
کسي که مدرک را اعطا کرده
تبریز
یادداشتهای مربوط به خلاصه یا چکیده
متن يادداشت
مشکلات منابع سنتی موجود برای تولید انرژی الکتریکی مانند افزایش آلودگی، گرم شدن کره‌صی زمین و تغییرات آب و هوایی همچنین افزایش تقاضا و قیمت انرژی الکتریکی، باعث جایگزینی روش‌صهای قدیمی تولید انرژی با انرژی‌صهای تجدیدپذیر شده‌صاست .نوسان زیاد تولید منابع انرژی تجدیدپذیر ناشی از تغییر شرایط آب و هوایی ممکن است منجر به عدم تعادل بین تولید و مصرف انرژی الکتریکی در ساعات پیک شود .از این رو ذخیره‌صسازهای انرژی با شارژ در ساعات غیرپیک و دشارژ در ساعات پیک، نقش مهمی را در تنظیم تولید انرژی منابع تجدیدپذیر ایفا می‌صکنند پس تعیین اندازه‌صی بهینه‌صی ذخیره‌صساز از موضوعات حائز اهمیت می‌صباشد .در این پایان‌صنامه برنامه‌صریزی بهینه‌صی ذخیره‌صساز مبتنی بر تبدیل برق به گاز در سیستم‌صهای با ضریب نفوذ بالای انرژی‌صهای تجدیدپذیر از دیدگاه سرمایه‌صگذاری که می‌صخواهد سود خود را با تعیین تعداد بهینه برای الکترولایزر و تانک هیدروژن بیشینه کند، مطرح شده‌صاست .علت انتخاب ذخیره‌صساز مبتنی بر تبدیل برق به گاز، ظرفیت بالای ذخیره‌صسازی انرژی برای طولانی مدت است .همچنین گاز تولید شده توسط این ذخیره‌صساز می‌صتواند در شبکه‌صی گاز طبیعی موجود، توزیع و ذخیره شود و از این رو، هزینه‌صی سرمایه‌صگذاری به دلیل استفاده از زیر ساخت‌صهای موجود کاهش یابد .شبکه‌صهای برق و گاز به دلیل وجود نیروگاه‌صهای گازی و ذخیره‌صساز مبتنی بر تبدیل برق به گاز به صورت بهم پیوسته مدل شده‌صاند .تسویه‌صی بازارهای بهم پیوسته‌صی برق و گاز برای مدل-سازی دقیق استفاده شده‌صاست که ذخیره‌صساز مبتنی بر تبدیل برق به گاز به عنوان تولیدکننده‌صی استراتژیک در بازار گاز و مصرف‌صکننده‌صی غیراستراتژیک در بازار برق در نظر گرفته شده‌صاست .برای اینکه برنامه‌صریزی بهینه‌صی ذخیره‌صساز مبتنی بر تبدیل برق به گاز با در نظر گرفتن بازارهای بهم پیوسته‌صی برق و گاز، خطی و از نظر محاسباتی قابل حل باشد، به یک مساله‌صی دو سطحی و یک برنامه‌صریزی خطی، تجزیه و به صورت تکراری در نرم افزار گمز حل شده‌صاست .در مدل دو سطحی، سطح بالا اندازه‌صی ذخیره‌صساز و منحنی پیشنهاد فروش متان به شبکه‌صی گاز را تعیین می‌صکند به طوری که سود سرمایه‌صگذار بیشینه شود و سطح پایین تسویه‌صی بازار گاز را با هدف بیشینه کردن رفاه عمومی توصیف می‌صکند .با جایگزین کردن سطح پایین با شرایط بهینگیKKT ، مدل دو سطحی به برنامه-ریزی ریاضی با قیود تعادل تبدیل می‌صشود .در نهایت با استفاده از تئوری دوگان و برخی معادلاتKKT ، برنامه‌صریزی ریاضی با قیود تعادل به برنامه‌صریزی خطی آمیخته با اعداد صحیح تبدیل می‌صشود .بازار برق به صورت خطی مدل شده‌صاست و اپراتور بازار برق به دنبال بیشینه کردن رفاه عمومی می-باشد .شبیه‌صسازی بر روی سیستم ترکیبی ۶ باس الکتریکی و ۷ گره گازی و سیستم ترکیبی ۱۱۸ باس الکتریکی IEEE و ۲۰ گره گازی بلژیک انجام شده‌صاست و نتایج به تفصیل شرح داده شده‌صاست.
متن يادداشت
Problems of traditional electricity energy sources, like pollution, global warming and climate change as well as increasing in energy demand and price, cause the substitution of conventional energy sources with renewable energy sources. The large fluctuation in output power of renewable energy sources dependent on the climate change may make a mismatch between the generation and the consumption of electricity energy in the peak time. Hence, energy storages play an important role in adjusting the renewable energy generation by storing the excess energy in off-peak hours and releasing it in peak hours. So, determining the optimal size of energy storage is an important issue. In this thesis, optimal planning of power to gas with high renewable energy penetration is proposed from the perspective of the investor who seeks the maximization of the profit through determining the number of the electrolyzers and hydrogen tanks. The capability of storing energy for a long period with large capacity is the reason for selecting this kind of storage. Also, the produced gas can be distributed and stored in the existing natural gas system which leads to a decrease in the investment cost by using existing infrastructure. Natural gas and electricity networks are coupled via gas fired generation units and power to gas energy storage system. Coupled natural gas and electricity markets is used to carry out a precise modelling where the power to gas facilities are considered as a strategic producer in the gas market and as a non-strategic demand in the electricity market. To make the planning problem linear and computationally tractable in the coupled gas and electricity markets, an iterative model is implemented using GAMS software which decomposes the problem into a complementarity bilevel model and a linear programming. In the bilevel model, the upper level problem determines both the optimal investment and the offering price curves of the power to gas investor for increasing its profit, and the lower level problem describes the gas market clearing process with the goal of maximizing the social welfare. Replacing the lower level by their optimality conditions renders mathematical problem with equilibrium constraints. The strong duality theorem and Karush-Kuhn-Tucker (KKT) conditions are used to transfer the mathematical problem with equilibrium constraints into the mixed integer linear programming. Linear programming models the electricity market clearing process where the electricity market operator seeks the maximization of the social welfare considering the submitted stepwise function offers by the coal, gas and wind generators. The simulation results for a 6-bus power system with a 7-node gas grid as well as IEEE 118-bus power system with Belgian high-calorific 20-node gas grid are demonstrated comprehensively
عنوان اصلی به زبان دیگر
عنوان اصلي به زبان ديگر
Optimal planning of Power-to-Gas with high renewable energy penetration
نام شخص به منزله سر شناسه - (مسئولیت معنوی درجه اول )
مستند نام اشخاص تاييد نشده
سهرابی، فرناز
مستند نام اشخاص تاييد نشده
Sohrabi, Farnaz
دسترسی و محل الکترونیکی
يادداشت عمومي
سیاه و سفید
وضعیت فهرست نویسی
وضعیت فهرست نویسی
نمایه‌سازی قبلی
