پديد آورنده :
علامه، محمد
عنوان :
ارائه يك چارچوب بهينه‌سازي ولتاژ- توان راكتيو (VVO) در حضور نفوذ زياد منابع پراكنده تجديدپذير و ذخيره‌سازها در شبكه توزيع
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
سيستم هاي قدرت
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
پانزده، 120ص. : مصور، جدول، نمودار
استاد راهنما :
محمدصادق گلسرخي
توصيفگر ها :
بهينه‌سازي ولت- وار چند دوره‌اي (MPVVO) , منابع انرژي توزيع‌شده (DERs) , چندهدفه , منابع تجديدپذير , ذخيره‌سازها
استاد داور :
غلامرضا يوسفي، احمدرضا تابش
تاريخ ورود اطلاعات :
1401/07/11
دانشكده :
مهندسي برق و كامپيوتر
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1401/07/11
چكيده فارسي :
امروزه، استفاده از منابع انرژي تجديد پذير (RES) مانند توربين هاي بادي (WTs) و سلول‌هاي فتوولتائيك (PV) در سراسر جهان به دليل نگراني‌هاي اقتصادي و زيست‌محيطي با رشد فزاينده‌اي مواجه هستند. تغييرات متناوب سرعت باد و تابش خورشيد، چالش‌هاي فني مانند تعادل توان، انحراف ولتاژ و تلفات توان را براي بهره برداران شبكه توزيع (DSO) ايجاد مي‌كند. DSOها بايد بتوانند ضمن مقابله با عدم قطعيت ناشي از توليد متناوب WTsها وPVها طرح‌هاي مناسبي براي بهره‌برداري بهينه از اين منابع و در نهايت كل سيستم توزيع ارائه دهند. با رشد و گسترش منابع انرژي توزيع‌شده (DERها) و تبديل‌شدن شبكه‌هاي توزيع به شبكه‌هاي توزيع فعال، بهره‌برداري از سيستم‌هاي توزيع نيز با چالش‌ها و مسائل جديدي مواجه شده است. يكي از مسائل مهمي كه به ويژه با گسترش نفوذ منابع توزيع‌شده تجديدپذير، در شبكه‌هاي توزيع از اهميت خاصي برخوردار شده است مسأله بهينه‌سازي ولت- وار (VVO) است كه در آن هدف مديريت ولتاژ و توان راكتيو شبكه است كه با در نظر گرفتن يك يا چند هدف مشخص كه عمدتاً ناظر به شاخص‌هاي فني شبكه توزيع هستند و همچنين قيود شبكه و منابع توزيع‌شده حل مي‌شود.
در اين پايان‌نامه، ابتدا سعي شده تا معرفي جامعي از مسأله VVO در شبكه‌هاي توزيع فعال ارائه شود، سپس، دو مدل تك هدفه و يك مدل چندهدفه VVO چند دوره‌اي (MPVVO) با حضور نفوذ زياد DERهاي بادي و خورشيدي و همچنين ذخيره‌سازها ارائه شده است. مدل پيشنهادي يك مسأله برنامه‌ريزي بهره‌برداري براي يك دوره زماني 24 ساعته و از ديدگاه DSO است. در يكي از مدل‌هاي MPVVO تك‌هدفه پيشنهادي يك شاخص انحراف ولتاژ و در ديگري تلفات كل سيستم توزيع بهينه مي‌شود. همچنين، مدل MPVVO چندهدفه، همزمان هر دو هدف را در نظر مي‌گيرد كه با استفاده از روش محدوديت ε جواب‌هاي پرتو آن و با استفاده از روشي موسوم به هورويث جواب نهايي آن تعيين مي‌شوند. همچنين، عدم قطعيت منابع تجديدپذير با استفاده از روش برنامه‌نويسي تصادفي لحاظ شده كه در آن با استفاده از روش k-means سناريوهاي مختلفي براي توليد منابع تجديدپذير بادي و خورشيدي در نظر گرفته شده است. براي نشان دادن كارايي روش پيشنهادي شبيه‌سازي‌هاي مختلفي بر روي شبكه 69- باس IEEE با حضور منابع تجديدپذير بادي و خورشيدي، ذخيره‌سازها و جبران‌سازهاي توان راكتيو انجام شده است. در اين شبيه‌سازي‌ها، سناريوهاي مختلفي حل شده كه در آنها اثر حضور منابع انرژي توزيع‌شده مختلف، بررسي و تحليل شده است؛ شبيه‌سازي ها نشان مي‌دهد كه منابع تجديدپذير با داشتن قابليت كار در يك محدوده پييوسته و وسيع از ضرايب قدرت و ذخيره‌سازها با امكان توليد يا مصرف توان اكتيو و راكتيو انعطاف زيادي به مسأله MPVVO پيشنهادي مي‌بخشند. همچنين، اثر و ضرورت در نظر گرفتن عدم قطعيت منابع تجديدپذير و طراحي مسأله MPVVO به‌صورت چندهدفه با استفاده از شبيه‌سازي ها نشان داده شده است.
چكيده انگليسي :
Nowadays, the use of Renewable Energy Resources (RES) such as Wind Turbines (WT) and Photovoltaics (PV) is increasingly growing for economic and environmental issues around the world. Intermittent changes in the wind speed and sun radiation create technical challenges like power balance, voltage deviation and power losses for Distribution System Operator (DSO). DSOs should be able to deal with the uncertainty of WTs and PVs in addition to offer proper schemes for optimal operation of these resources and the total distribution system. With the growth and spread of DERs and the transformation of distribution networks into the active distribution networks, the operation of distribution systems have also faced various challenges and new issues. One of the important problems, which the growth of renewable distributed resources makes it more important, is Volt-Var Optimization (VVO) whose aim is voltage and reactive power management of network. This problem is solved by considering one or more objectives which mainly are related to technical indexes of distribution systems and also with network and distributed resources constraints.
In this thesis, first we have tried to conduct a comprehensive review of VVO problem, then two single-objective and one multi-objective of multi-period VVO (MPVVO) with the high penetration of wind and solar resources and also storages are presented. The objective of one of the proposed single-objective models has been voltage deviation index and in the other one it has been power losses. In the multi-objective model both of the goals are considered. By using ε-constraint method the pareto solutions are found and by using a method, called Hurwicz, the final solution is selected.
Also the uncertainty of renewable resources is modeled by stochastic programming in which the scenarios of wind and solar generation is considered by k-means method. Various simulations have been done on IEEE 69-bus distribution network with the presence of wind and solar renewable resources to show the efficiency of the proposed method. In these simulations, different scenarios are solved in which the impact of the presence of various distributed energy resources are analyzed and investigated. Simulations show the renewable resources, having continuous and wide range area of power factors and ESSs with the possibility of producing or consuming active and reactive power, give a lot of flexibility to the MPVVO proposed problem. Also the effect and necessity of considering the uncertainty of renewable resources and disignning the VVO problem as a multi-objective problem have been showed by simulations.
استاد راهنما :
محمدصادق گلسرخي
استاد داور :
غلامرضا يوسفي، احمدرضا تابش
