دسترسی همگانی(OPAC) نام کتابخانه در اوپک

ارائه روشی نوین در برنامه‌ریزی بهینه کوتاه مدت ریزشبکه مبتنی بر نفوذ زیاد منابع تجدیدپذیر (1394) / قلی نیا ، محمد، نویسنده
نوع مدرک:متون چاپی
سرشناسهقلی نیا ، محمد، نویسنده
عنوان :ارائه روشی نوین در برنامه‌ریزی بهینه کوتاه مدت ریزشبکه مبتنی بر نفوذ زیاد منابع تجدیدپذیر
تکرار نام مولف :محمد قلی‌نیا
سال نشر :1394
صفحه شمار:70ص
شناسه افزوده :گلمکانی ، عباس (1353)، استاد راهنما
چکیده :چکیده

انرژی مقوله‌ای است که شاید بتوان آن را بی‌اغراق حساس‌ترین مساله روز جهان دانست و قرن بیستم را می‌توان عصر انرژی نامید. روبرو شدن با این حقیقت که منابع طبیعی محدود هستند امری اجتناب ناپذیر است بنابراین چالش این قرن، یافتن تکنولوژی‌های جایگزین است تا راه چاره‌ای باشد میان شکاف و فاصله بین نیازهای انرژی امروز که درحال افزایش و حجم منابع انرژی که در حال کاهش هستند.
امروزه تغییرات وسیعی در حوزه انتقال و توزیع سیستم‌های قدرت در حال وقوع است. تراکم مزارع بادی بزرگ، منابع زمین گرمایی، خورشیدی ومنابع تجدیدپذیر کوچک همچون سلول‌های خورشیدی و سلول‌های سوختی در سطوح انتقال و توزیع روز به روز بیشتر می‌شود. این افزایش حضور منابع تجدیدپذیر در سطح توزیع مفهوم جدیدی به نام ریز‌شبکه را بوجود آورده است. یک ریزشبکه مجموعه‌ای از بارها و منابع تولید پراکنده است که بصورت یک سیستم واحد برای تولید توان الکتریکی و حرارتی فعالیت می‌کنند. تولید پراکنده یک منبع تولید توان الکتریکی است که به شبکه توزیع متصل و یا مستقیما در کنار مصرف کننده قرار می‌گیرد. منابع تولید در ریزشبکه‌ها می‌تواند میکروتوربین، توربین بادی، سلول خورشیدی، سلول سوختی و یا سایر منابع به همراه منابع ذخیره‌ساز انرژی همچون باتری‌ها، چرخ طیارها و سوپر خازن‌ها باشد. در دهه‌های گذشته سیستم توزیع را به عنوان یک سیستم تابع و غیر فعال می‌شناختند، چون تنها با وجود یک سیستم انتقال موجودیت پیدا می کرد ولی با پیدایش تولید پراکنده و ریزشبکه به یک سیستم فعال با دو جنبه تولید و مصرف تبدیل شد. ریزشبکه‌ها دارای شکل‌ها و اندازه‌های مختلفی هستند و می‌توانند به شبکه اصلی قدرت متصل و یا بصورت جدا یا جزیره‌ای مورد بهره‌برداری قرار گیرند.
محدودیت بازار برق، پیشرفت تکنولوژی و انگیزه‌های زیستمحیطی منجر به افزایش بی‌شمار تولیدات پراکنده و در نتیجه افزایش ریزشبکه‌ها در سیستم قدرت شده است. در درجه اول مسایل اقتصادی و در درجه دوم تاثیرات مثبت آنها بر محیط زیست از دلایل تمایل به سمت توسعه ریزشبکه‌ها می‌باشد. ریزشبکه در بسیاری از مکان‌ها می‌توانند انرژی را بسیار ارزان‌تر از شبکه اصلی تامین کنند. به عنوان مثال در نقاط انتهایی شبکه سراسری، استفاده از ریزشبکه بسیار مقرون به صرفه خواهد بود.
ریزشبکه تلفات را نیز در سیستم قدرت کاهش می‌دهد اما نیاز به تجهیزات الکترونیک قدرت و نیز تجهیزات پیچیده مخابراتی دارد که بایستی در محاسبات اقتصادی لحاظ شوند. تحقیقات نشان می‌دهد حدود 12 درصد کل توان تولیدی در خطوط انتقال تلف می‌شود . یکی از تجهیزات مورد نیاز منابع ذخیره‌ساز انرژی است که به دلیل اینرسی کم ریزشبکه وجودشان الزامی است. همچنین ریزشبکه‌ها می‌توانند ناحیه‌بندی شده و به موجب آن در مواقعی که تولید از مصرف کمتر است بارهای حساس از غیر حساس جدا شده و با حذف بارهای غیر حساس قابلیت اطمینان سیستم افزایش می‌یابد. میزان قطع بار و حساسیت بارها را مصرف کنندگان با توجه به توان اقتصادی خود انتخاب می‌کنند.
با توجه به موارد ذکر شده، به طور خلاصه برخی از دلایل استفاده از ریزشبکه را می توان بصورت زیر بیان کرد:
1-بهره برداری اقتصادی و ملاحظات زیست محیطی
2- پایین بودن بازده نیروگاه‌های بزرگ
3-بالا بودن هزینه نصب، تعمیر و نگهداری نیروگاه‌های بزرگ
4-پیشرفت روزافزون صنعت و افزایش تقاضای مصرف انرژی
5-کم نمودن آمار خاموشی شبکه اصلی
6-بالا بودن هزینه تولید و انتقال
7-کاهش سوخت مصرفی نیروگاه‌ها
8-زمان بازگشت سرمایه کوتاه و ریسک سرمایه‌گذاری کم
9-ابعاد فیزیکی کوچک که می‌تواند در مرکز ثقل بار نصب شده و نیازی به انتخاب سایت نیست.
اهمیت مساله انرژی، انتشار گازهای گلخانه‌ای، آلودگی‌های زیست محیطی و از همه مهمتر تجدیدناپذیر بودن سوخت‌های فسیلی، فرسوده شدن تجهیزات شبکه‌های انتقال و توزیع و نیاز به سرمایه گذاری کلان برای توسعه و نوسازی زیرساخت‌های پایه‌ای آنها از یک طرف و نیاز به انرژی برق با کیفیت و قابلیت اطمینان بالا از طرف دیگر سبب شده است تا استفاده از منابع انرژی نو به عنوان تولید کننده انرژی الکتریکی مورد توجه بسیاری از کشورهای پیشرفته دنیا قرار بگیرد. یکی از گزینههای مناسب جهت تامین انرژی برق، منابع تولید پراکنده می‌باشند که امروزه یکی از مهمترین منابع تامین انرژی برق هستند. تولید پراکنده به تولیدات کمتر از 10 مگاوات گفته می‌شود که بطور مستقیم با مشترک در ارتباط هستند. در برخی کشورهای اروپایی همچون دانمارک ظرفیت نصب واحدهای تولید پراکنده 30 تا40 درصد است. حضور منابع تولید پراکنده شبکههای توزیع گذشته را از حالت پسیو به شبکه‌های اکتیو تبدیل کرده است. شبکه‌های توزیع اکتیو یا همان ریزشبکه‌ها به شبکه‌های فشار ضعیفی اطلاق می‌شود که شامل منابع تولید پراکنده از قبیل توربین‌های بادی، نیروگاه‌های خورشیدی، میکروتوربین‌ها و... ، ذخیره‌سازهای انرژی همچون باتری‌ها، چرخ‌های طیار و ابرخازن‌ها و... ، بارهای حساس و بارهای قابل قطع می‌باشند که توسط یک ترانسفورماتور به شبکه ولتاژ متوسط بالادست متصل می‌شود. ریزشبکه‌ها در حالت عادی به صورت متصل به شبکه سراسری بهره‌برداری می‌شوند ولی در صورت بروز خطا در شبکه بالادست و یا جهت بهبود کیفیت توان برای بارهای موجود و ... این قابلیت را دارا می‌باشند که در حالت جدا از شبکه نیز کار کنند. ظرفیت منابع تولید موجود در ریزشبکه‌ها از چند صد کیلووات تجاوز نمی‌کنند. با توجه به حضور منابع تولید پراکنده در سطح توزیع ماهیت ریزشبکه‌ها تا حد زیادی با شبکه قدیمی متفاوت خواهد بود بنابراین مساله بهره‌برداری و کنترل ریزشبکه‌ها متفاوت از شبکه‌های سنتی می‌باشد. این تفاوت می‌تواند پایه بسیاری از تحقیقات در این زمینه شود. چون ماهیت ریزشبکه‌ها به نحوی است که قابلیت بهره‌برداری به صورت جزیره‌ای را دارند.

هدف از این پژوهش
هدف از نگارش این پایان نامه مدیریت یک ریزشبکه هوشمند مبتنی بر منابع تجدیدپذیر است که با استفاده از بارهای پاسخگو و منابع ذخیره‌ساز انرژی و تبادل با شبکه بالادست بر عدم قطعیت‌های ناشی از منابع تجدیدپذیر و بار فائق آمده و امکان نفوذ حداکثری این منابع فراهم می‌گردد. استفاده از تولیدات پراکنده از یک سو و پتانسیل‌های موجود در ریزشبکه همچون منابع پاسخگوی بار و منابع ذخیره‌ساز انرژی از جهت دیگر، یک ریزشبکه هوشمند را محقق می سازد. در این پژوهش، بهره‌برداری بهینه اقتصادی، زیست‌محیطی یک ریزشبکه هوشمند، شامل توربین بادی، مولد خورشیدی و میکروتوربین با در نظر گرفتن عدم قطعیت منابع تجدیدپذیر و با مشارکت بارهای پاسخگو و با حضور منابع ذخیره‌ساز انرژی در حوزه مدیریت کوتاه مدت، در دو حالت متصل به شبکه و جدا از شبکه مورد مطالعه قرار گرفته است. این پایان‌نامه با بکارگیری بارهای منعطف و در نظر گرفتن تبادل توان با شبکه بالادستی، به مدیریت همزمان عدم قطعیت‌های موجود وکاهش هزینه پرداخته است. از وجوه تمایز این پژوهش این است که کلیه ادوات مرسوم یک ریزشبکه در مساله لحاظ شده و هزینه‌های ریزشبکه که شامل هزینه تولید، هزینه آلایندگی، هزینه تبادل با شبکه بالادست، هزینه استهلاک باتری و هزینه استفاده از بارهای پاسخگو می‌باشد، با روش پیشنهادی به حداقل رسیده است. پیش‌بینی تولید منابع تجدیدپذیر به روشی جدید از شاخصه‌های آن می‌باشد که در کنار استفاده از بارهای پاسخگو و سایر ابزارهای موجود، منجر به افزایش دقت پیش‌بینی و پوشش بیشتر عدم قطعیت تولید این منابع شده است. نگاه ویژه به ایجاد انگیزه در بین مشترکین به مشارکت در برنامه پاسخگویی بار از دیگر ویژگیهای این پژوهش میباشد. مراحل کار به این صورت است که با استفاده از اطلاعات مربوط به پیش‌بینی بار و تعرفه قیمت برق شبکه بالادست و همچنین پیش‌بینی تولید منابع انرژی بادی و خورشیدی با استفاده از روش پیشنهادی، به کمینه‌سازی هزینه تولید ریزشبکه پرداخته شده است. از آنجایی که تولید این منابع با عدم قطعیت‌هایی مواجه است با استفاده از ابزارهای موجود همچون بارهای پاسخگو، منابع ذخیره‌ساز انرژی و سایر منابع تولید ریزشبکه، عدم قطعیت‌ها مدیریت شده است و در نتیجه کارآمدی این ابزارها با در نظر گرفتن نفوذ زیاد منابع تجدیدپذیر ثابت می‌شود.
از آنجا که هدف مدیریت بهینه، کفایت تضمین انرژی ریزشبکه وکاهش هزینه‌های بهره‌برداری است، هزینه کلیه سناریوها با درنظرگرفتن تاثیر عواملی چون تولید آلاینده‌ها و جریمه تعلق گرفته به آن، محاسبه شده و تمامی نتایج قابل مقایسه با یکدیگر و با حالت مرجع ریزشبکه هستند. با طی کردن این مراحل می‌توان ادعا کرد که ریزشبکه‌ای با قابلیت اطمینان بالا، با قابلیت پاسخگویی بار و با اتکای بالا بر انرژی‌های تجدیدپذیر داریم که اصطلاحا یک "ریزشبکه هوشمند" نامیده می‌شود.

ساختار پروژه
این پروژه شامل 5 فصل به شرح زیر است:
در چکیده این پژوهش، هدف از این تحقیق و ساختار فصل‌های این پایان‌نامه مطرح شد‌ه است. فصل اول ضمن تعریف ریزشبکه و بررسی مزایا و معایب آن به چالش‌های توسعه ریزشبکه‌ها پرداخته شده و شباهت‌ها و تفاوت‌ها با شبکه قدرت اصلی مورد بحث قرار گرفته و در ادامه به حالت‌های کاری یک ریزشبکه اشاره شده است. در فصل دوم با مرور مطالعات انجام شده در گذشته سعی شده فضای خالی تحقیقات گذشته بیان شود. در فصل سوم به بیان طرح کلی مدیریت بهینه ریزشبکه در قالب یک مساله بهینه‌سازی و همچنین بیان طرح و ایده‌های نوآورانه پرداخته شده ‌است. فصل چهارم به ارایه نتایج حاصل از برنامه بهینه‌سازی پرداخته و بر روی نتایج بحث شده ‌است. به جهت مقایسه بهتر میان نتایج و نشان دادن کاهش هزینه‌های بهره‌بردار ریزشبکه و افزایش سود رسیده به مشترکین شرکت کننده در برنامه پاسخگویی بار، بهینه‌سازی در سه حالت انجام شده است
لینک ثابت رکورد:../opac/index.php?lvl=record_display&id=14280
زبان مدرک :فارسی

 فهرست موجودی مدرک

شماره ثبتشماره بازیابینام عام موادمحل نگهداریبخشوضعیت ثبتوضعیت امانت
203پ203پ پایان‌نامهکتابخانه سجادمهندسی برق - قدرتاسناد مرجعغیر قابل امانت

 نظرهای کاربران درباره این مدرک

تعداد نظرات کاربران :0 . برای افزودن نظر خود کلیک نمایید.

کاربران آنلاین :0