ارائه مدلی جدید برای مدیریت بهینه انرژی یک ریزشبکه مسکونی با هدف بهبود شاخص های تاب آوری و انعطاف پذیری

نوع مقاله : مقاله برق

نویسندگان

1 عضو هیات علمی دانشکده برق و کامپیوتر دانشگاه صنعتی جندی شاپور دزفول

2 دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر دانشگاه صنعتی جندی شاپور دزفول

چکیده

در این پژوهش، مدل‌سازی مدیریت بهینه یک ریزشبکه مسکونی با هدف بهبود تاب‌آوری و انعطاف‌پذیری با در نظر گرفتن مسائل اقتصادی ارائه شده ‌است. بر این اساس، یک ریزشبکه مسکونی شامل یک نیروگاه خورشیدی کوچک همراه با ذخیره‌ساز انرژی در نظر گرفته شده است که در آن خانه‌ها دارای خودروی الکتریکی می‌باشند. این ریزشبکه به شبکه برق سراسری متصل است و دارای زیرساخت شبکه هوشمند است. قطعی شبکه‌ی برق سراسری سبب قطع بارهای الکتریکی و عدم تأمین تقاضای مصرف‌کنندگان و در نتیجه کاهش تاب‌آوری می‌شود. بنابراین، حفظ امنیت سیستم تأمین توان مشترکین در شرایط وقوع این‌گونه اغتشاشات ضروری است. به این منظور در این مقاله یک مدل جدید بهره‌برداری از ریزشبکه مبتنی‌بر نیروگاه خورشیدی و ذخیره‌سازهای انرژی پیشنهاد شده است. کارآیی مدل و بهره‌برداری پیشنهادی از طریق محاسبه عددی تاب‌آوری با استفاده از شاخص پیشنهادی در این مقاله ارزیابی می‌شود. علاوه ‌بر این، مدل پیشنهادی سبب بهبود انعطاف‌پذیری سیستم می‌شود. میزان این بهبود با استفاده از شاخص‌های کاربردی و دقیق خودمصرفی و بهره‌وری ذخیره‌سازی ارزیابی می‌شود. نتایج نشان می‌دهد که مدل پیشنهادی علاوه ‌‌بر تأمین اهداف اقتصادی، باعث می‌شود تاب‌آوری در ساعات کم‌مصرف و پرمصرف به‌ترتیب 7/4% و 75/9% بهبود ‌یابد. همچنین دو شاخص انعطاف‌پذیری شامل خودمصرفی و بهره‌وری ذخیره‌سازی به‌ترتیب 1/9% و 2/2% بهبود می‌یابد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Proposing a new model for optimal energy management of a residential microgrid with the aim of resiliency and flexibility indexes improvement

نویسندگان [English]

  • Ahmad Ghasemi 1
  • Golnam Karimi 2
1 Department of electrical and computer engineering, Jundi-Shapur university of technology, Dezful
2 Jundi-Shapur university of technology
چکیده [English]

In this research, an optimal energy management model of a residential microgrid with the aim of resiliency and flexibility improvement is presented. Accordingly, a residential microgrid consisting of a solar power plant with energy storage system is considered. Each of houses in the microgrid has an electric vehicle. The residential microgrid is connected to the main grid and has been equipped with smart grid infrastructures. The outage of the main grid causes load shedding that consequently reduces the resiliency. Keeping the security of supply during these distortions is necessary. Therefore, in this paper, a new model of microgrid operation based on solar power plant and energy storage system is proposed. The efficiency of the proposed model is evaluated through numerical calculation of resiliency using a new index proposed in this paper. In addition, the proposed model improves the system flexibility. The amount of this improvement is evaluated using practical and accurate indicators including self-consumption and storage efficiency. The results show that the proposed model improves the resiliency in off-peak and peak hours by 4.7% and 9.75% respectively. Moreover, two indexes of flexibility, including self-consumption and storage efficiency, improve by 9.1% and 2.2% respectively.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Residential Microgrid
  • Electric Vehicle
  • Energy Storage
  • Photovoltaic
  • Resiliency
  • Flexibility