عنوان

فناوری انرژی تعاملی در مدرنیزه کردن شبکه‌های چند حاملی انرژی

شماره

پ۲۴۹۹۸

زبان متن نوشتاري يا گفتاري و مانند آن

per

عنوان اصلي

فناوری انرژی تعاملی در مدرنیزه کردن شبکه‌های چند حاملی انرژی

نام نخستين پديدآور

محمدرضا دانشور

نام ناشر، پخش کننده و غيره

مهندسی برق و کامپیوتر

تاریخ نشرو بخش و غیره

۱۴۰۰

نام خاص و کميت اثر

۱۵۷ص.

مواد همراه اثر

سی دی

جزئيات پايان نامه و نوع درجه آن

دکتری

نظم درجات

برق قدرت

زمان اعطا مدرک

۱۴۰۰/۰۶/۱۷

متن يادداشت

در سال‌های اخیر، از آنجایی که فناوری مربوط به سیستم‌های چند حاملی انرژی عاری از کربن به صورت چشمگیری توسعه پیدا کرده است، ادغام سیستم‌های چند حاملی انرژی مبتنی بر انرژی‌های تجدیدپذیر به یک روند شایع در فرایند کربن ‌زدایی شبکه‌های چند حاملی انرژی تبدیل شده است. در این رساله، برنامه‌ریزی بهینه ریزشبکه‌های چندگانه با حامل‌های مختلف انرژی مجهز به سطح کاملی از منابع انرژی تجدیدپذیر در ساختار بهم پیوسته سیستم قدرت الکتریکی (EPS) ، شبکه گاز طبیعی (NGG) و شبکه گرمایش ناحیه‌ای (DHN) با هدف تسهیل فرایند نوسازی شبکه‌های چند حاملی انرژی صورت گرفته است. برای این هدف، این رساله مدل مبتنی بر فناوری انرژی تعاملی را برای ایجاد بازار تبادلات انرژی چند حاملی محلی پیشنهاد می‌کند. مدل پیشنهادی شرایط تبادلات انرژی در سطح محلی را برای ریزشبکه‌های چندگانه با هدف برقراری تعادل پویا بین عرضه و تقاضای انرژی در محیط ادغام شده با سطح بالایی از منابع انرژی تجدیدپذیر فراهم می‌کند. در حقیقت، هدف اصلی از مدل پیشنهادی تسهیل فرایند نوسازی شبکه‌های چند حاملی انرژی می‌باشد که برای مجهز شدن به سطح بالایی از منابع تولید کننده انرژی پاک هدف گذاری شده‌اند و نیازمند مدل جامع آمیخته با فناوری‌‌های نوین با هدف فراهم کردن امکان پیاده‌سازی شبکه‌های مدرن چند حاملی انرژی می‌باشند. با توجه به ضرورت مدلسازی عدم قطعیت‌های موجود در مسئله برای دستیابی به نتایج نزدیک به واقعیت، روش هیبرید جدیدی برای مدلسازی عدم قطعیت‌ها با در نظر گرفتن تغییرات تصادفی متفاوت مربوط به پارامترهای عدم قطعیت‌دار مختلف پیشنهاد شده است. برای این منظور، روش هیبرید محدودیت احتمالی مقاوم توزیع شده (DRCC) و برنامه‌ریزی تصادفی (SP) برای مدلسازی عدم قطعیت‌ها با هدف در نظر گرفتن تغییرات متفاوت پارامترهای عدم قطعیت‌دار مختلف در این رساله پیشنهاد شده است. در روش پیشنهادی، بخش مربوط به برنامه‌ریزی تصادفی به ترتیب از روش‌های نمونه برداری هذلولی لاتین (LHS) و انتخاب پيشرو سریع (FFS) برای تولید و کاهش سناریو بهره برده است. در این مطالعه، چهار مدل برای بررسی اثربخشی مدل پیشنهادی مربوط به بهره‌برداری بهینه شبکه‌های چند حاملی انرژی مبتنی بر انرژی‌های تجدیدپذیر مورد استفاده قرار گرفته است. در بین مدل‌های بررسی شده، در مدل چهارم به عنوان مدل پیشنهادی، فناوری انرژی تعاملی به منظور ایجاد بازار تبادلات انرژی چند حاملی محلی به عنوان محیط عادلانه برای تبادلات انرژی بین ریزشبکه‌های چندگانه در نظر گرفته شده است. در حقیقت، این مدل با هدف فراهم کردن شرایط تبادلات انرژی بین ریزشبکه‌ها، کاهش وابستگی آنها به شبکه اصلی که اغلب متشکل از واحدهای تولید انرژی با سوخت فسیلی می‌باشد، افزایش انعطاف‌پذیری آنها در عرضه پیوسته انرژی و بهبود منافع اقتصادی آنها از طریق در نظر گرفتن میزان مشارکت آنها در تعاملات انرژی مربوط به بازار تبادلات انرژی محلی توسعه پیدا کرده است. از ساختار بهم پیوسته شبکه چند حاملی انرژی که حالت ادغام شده شبکه‌های توزيع 33 باس انرژي الكتريكی، 14 گره گازي و 10 گره گرمایش ناحیه‌ای می‌باشد به عنوان تست سیستم مورد مطالعه در این رساله استفاده شده است. پس از حل مسئله بهینه‌سازی مربوطه، نتایج شبیه‌سازی اثر بخشی مدل پیشنهادی را از لحاظ جنبه‌های تکنیکی و اقتصادی نشان دادند

متن يادداشت

In recent years, as the technology of multi-energy carbon-free systems is strikingly developed, renewable-based multi-vector energy integration has become a prevalent trend in the decarbonization procedure of multi-carrier energy networks (MCENs). In this research, optimal scheduling of multi-carrier multi-microgrids (MCMGs) with 100% renewable energy sources (RESs) is carried out in an integrated structure of the electric power system (EPS), natural gas grid (NGG), and district heating network (DHN) with the aim of facilitating the modernization process of MCMGs. For this aim, this research proposes a fair transactive energy-based model for structuring an innovative local multi-energy trading market to allow MCMGs with 100% RESs for free energy exchanging to dynamically balance energy in the sharply deregulated environment. Indeed, the main goal of the proposed model is to facilitate the modernization of the future MCEN that is targeted to be equipped with 100% RESs and requires a holistic model engaged with innovative technologies aiming to make the implementation of the modern hybrid energy network with 100% RESs possible. Because of the necessity of uncertainty quantification in such a stochastic environment for reaching near-reality results, the new hybrid uncertainty modeling method is proposed considering the different behaviors of various uncertain parameters. For this aim, a novel hybrid distributionally robust chance-constrained (DRCC) and the stochastic programming method (SP) is proposed for uncertainty quantification considering different intermittent behaviors of various uncertain parameters. The SP part of the hybrid method is benefited from exerting the Latin hypercube sampling and fast-forward selection techniques in scenario creation and reduction processes, respectively. In this study, four operational models are designed for scrutinizing the effectiveness of the proposed model for the optimal operation of renewable-based MCMGs. Among them, in Model IV (proposed model), the transactive energy architecture is developed to structure the local multi-vector energy trading market (LMVETM) as a fair environment for MCMGs energy exchanging. Indeed, this model is proposed with the aim of allowing freely multi-energy sharing for MCMGs, increasing their flexibility in unbroken energy serving, decreasing their dependency on the main grid with fossil-fuel based units, and improving their economic benefits by considering the contribution level of them in the LMVETM’s interactions. As the case study, the integrated structure of MCENs including the IEEE 33-bus EPS, 14-node NGG, and 10-node DHN is modified for assessing the effectiveness of the proposed model. After solving the problem, simulation results proved the effectiveness of the proposed model in terms of technical and economic aspects

عنوان گونه گون

Transactive energy technology in modernizing multi-carrier energy networks

عنصر شناسه اي

‏ دانشور،

ساير عناصر نام

‏‏ محمدرضا

کد نقش

تهيه کننده

عنصر شناسه اي

‏محمدی ایواتلو،

عنصر شناسه اي

‏زارع،

عنصر شناسه اي

‏اسدی،

ساير عناصر نام

‏‏ بهنام

ساير عناصر نام

‏‏ کاظم

ساير عناصر نام

‏ سمیه

تاريخ

استاد راهنما

تاريخ

استاد راهنما

تاريخ

استاد مشاور

عنصر شناسه اي

‏ تبریز