دانلود شبیه سازی مقاله اندازه یابی بهینه سیستم ذخیره سازی انرژی با محدودیت قابلیت اطمینان

شبیه سازی اندازه بهینه ESS با در نظر گرفتن قابلیت اطمینان

کاربرد سیستم های ذخیره انرژی (ESS) در شبکه های برق آینده، اخیراً مورد توجه بهره برداران سیستم قرار گرفته است، زیرا فنآوریهای ذخیره همچنان در حال تکامل هستند و برای بکارگیری در سیستم های قدرت، بیش از پیش از نظر اقتصادی توجیه پذیر می شوند. ESS کاربردهای گسترده ای در بهره برداری از سیستم قدرت مانند بهبود کنترل، رفع نوسانات و مسائل گهگاهی بودن منابع انرژی تجدیدپذیر، دنبال کردن و پیگیری بار، پایداری ولتاژ و فرکانس، مدیریت پیک بار، بهبود کیفیت توان و به تعویق انداختن ارتقا سیستم، فراهم می کند. اما، هزینه سرمایه گذاری زیاد، مدل سازی دقیق و اندازه یابی بهینه ESS برای توجیه امکان پذیری اقتصادی آن و جلوگیری بیشتر یا کم بهره برداری را توجیه کند. یک مدل ESS دقیق و عملی، مدل سازی عملکرد سیستم از هر دو جنبه اقتصادی و امنیتی را بهبود می بخشد. ESS یک مولفه اجتناب ناپذیر از یک ریزشبکه یا میکروگرید می باشد. یک ریزشبکه به صورت یک شبکه قدرت هوشمند مقیاس کوچک تعریف می شود که شامل حداقل یک بار و یک منبع انرژی پراکنده می باشد. ریزشبکه به عنوان یک بار کنترل پذیر از دیدگاه اپراتور سیستم در نظر گرفته می شود، زیرا بار خود را تامین می کند و به نوسانات بلادرنگ قیمت برق پاسخ می دهد. با پیاده سازی ریزشبکه، هزینه تامین انرژی کاهش می یابد، قابلیت اطمینان محلی و کیفیت توان بهبود می یابد و آلودگی های سیستم کاهش می یابد. اندازه یابی بهینه ESS که قرار است در یک ریزشبکه به کوچکی ESS انجام شود، ممکن است مزیت های اقتصادی، انعطاف پذیری مطلوب یا اهداف قابلیت اطمینان از پیش تعریف شده را در ریزشبکه حاصل نکند و ESS بزرگ هزینه های سرمایه گذاری و تعمیر و نگهداری بیشتری برای ریزشبکه تحمیل می کند. بنابراین، لازم است ESS اندازه یابی بهینه شود و در نتیجه کاهش هزینه های اجرایی، بهبود عملکرد ESS را توجیه می کند.

در شکل زیر روش اندازه یابی بهینه ESS نشان داده شده است:

در این پروژه، یک مدل دقیق برای محاسبه اندازه بهینه ESS در یک ریزشبکه پیشنهاد شده است. در این روش، یک مسئله برنامه ریزی توسعه بکار گرفته می شود که در آن هزینه سرمایه گذاری ESS و هزینه بهره برداری از ریزشبکه مدنظر قرار می گیرند. شاخص قابلیت اطمینان سیستم محاسبه شده تا از عملکرد مطمئن ریزشبکه با برآورده کردن ضابطه قابلیت اطمینان، درون مسئله بهینه سازی اطمینان حاصل شود، و در نتیجه ارزیابی قابلیت اطمینان دقیق ریزشبکه انجام گردد. مطالعات عددی آشکار کردند که یک ESS بزرگتر لزوماً مزیت های اقتصادی بیشتری حاصل نمی کند. یک نقطه بهینه برای اندازه ESS وجود دارد به صورتی که اندازه بزرگتر ESS ممکن است هزینه های توسعه بیشتری برای ریزشبکه تحمیل نماید.

این شبیه سازی در محیط نرم افزار متلب انجام شده و در ادامه نیز نتایج خروجی آن نشان داده شده است: