استراتژی زمانبندی کوتاه مدت برای هاب مبتنی بر انرژی باد: رویکرد تصادفی ترکیبی / IGDT

Short-Term Scheduling Strategy for Wind-Based Energy Hub: A Hybrid Stochastic/IGDT Approach

چکیده

علائم

پارامترها

متغیرها

توابع

I. مقدمه

A. تعریف مسئله و انگیزه

B. مروری بر ادبیات علمی

C. مشارکت‌ها

D. سازمان‌دهی مقاله

II. زمان‌بندی هاب انرژی برمبنای بهینه‌سازی IGDT/تصادفی ترکیبی

A. استراتژی زمان‌بندی برمبنای برنامه‌ریزی تصادفی

B. بهینه‌سازی IGDT/تصادفی هیبریدی

III. نتایج شبیه‌سازی و مباحثه

A. مطالعه موردی I: مثالی روشنگر

B. مطالعه موردی II: سیستم تغییر داده‌شده آزمون 34 گره‌ای IEEE

C. مقایسه روش ترکیبی ارائه‌شده با رویکردهای تصادفی خالص و قطعی برای قیمت‌های واقعی

IV. نتیجه‌گیری

چکیده

این مقاله، مسئله زمان‌بندی در سیستم هاب انرژی را از طریق رویکرد تئوری تصمیم شکاف اطلاعات (IGDT)/تصادفی هیبریدی مورد ارزیابی قرار می‌دهد. این دستگاه‌های هاب متشکل از توربین‌های بادی، واحدهای تجمیع شده توان و حرارت (CHP)، بویلرهای کمکی و دستگاه‌های ذخیره‌سازی انرژی است. با فرض اینکه هاب انرژی به‌عنوان اتصالی میان زیرساخت‌های انرژی مختلف نقشی غیرقابل‌انکار بازی می‌کند، هنوز بررسی این هاب ها از جنبه‌های مدل‌سازی و زمان‌بندی ضروری است. از سوی دیگر، در سال‌های اخیر نفوذ تولید توان بادی در زیرساخت‌های انرژی به‌طور چشم‌گیری افزایش پیداکرده است. به همین منظور، این مقاله برای زمان‌بندی بهینه در هاب انرژی یکپارچه بادی روی روش بهینه‌سازی IGDT/ تصادفی هیبریدی تمرکز کرده است. این کار با در نظرگیری عدم قطعیت تولید انرژی بادی، قیمت انرژی و تقاضا انرژی صورت گرفته است. روش ما به صورتی بوده است که نه‌تنها می‌تواند به راه‌حل بهینه جهانی دست پیدا کند بلکه حجم محاسبات نیز می‌تواند کمتر شود. علاوه بر این، اپراتور تاب انرژی توسط مدل هیبریدی ارائه‌شده می‌تواند برای مواجهه با عدم قطعیت قیمت، دو استراتژی مختلف را دنبال کند. برای مثال، استراتژی خطر جو و خطر گریز. این روش مسئله به‌وسیله برنامه‌نویسی غیرخطی، یکپارچه و ترکیبی (MINLP) باعث بهینه‌سازی مسئله زمان‌بندی هاب انرژی در محیطی نامطمئن می‌شود. این فرمول سازی ارائه شدت است تا هزینه مورد انتظار در عملیات هاب انرژی را کمینه کند. چنین عملی درجایی رخ می‌دهد که تقاضاهای مختلف انرژی از هاب انرژی به صورتی کارآمد پاسخ داده می‌شود. خطاهای پیش‌بینی در مورد عدم قطعیت‌ها مرتبط به تولید توان بادی است و تقاضا انرژی به‌صورت یک سناریو مدل‌سازی شده‌اند درحالی‌که رویکرد بهینه‌سازی IGDT برای مدل‌سازی عدم قطعیت قیمت الکتریسیته ارائه‌شده است.

A. تعریف مسئله و انگیزه

هرچقدر که نفوذ منابع انرژی تجدید پذیر متناوب در زیرساخت انرژی افزایشی چشمگیر پیدا می‌کند، تناوب و تغییرپذیری تولید تجدید پذیر منجر به ایجاد چالش‌هایی بزرگ در زمان‌بندی زیرساخت انرژی می‌شود. در میان منابع انرژی تجدید پذیر، تولید بادی بخش قابل‌توجهی از تولیدات تجدید پذیر را به خود اختصاص داده است. بهره‌وری تعادل و هزینه‌های عملیاتی حاشیه‌ای پایین علت چنین اتفاقی است. بااین‌حال، احتمال دارد که تأثیرات پیش‌بینی پذیری پایین و عدم قطعیت در تولید بادی و نیز تبدیل احتمال بالقوه در این نوع از منابع به راه‌حلی واقعی، توسط همگام‌سازی زیرساخت‌های انرژی مختلف کمتر شود. یک هاب انرژی می‌تواند به‌عنوان یک رابط بین زیرساخت‌های مختلف انرژی مانند شبکه‌های الکتریسیته و گاز طبیعی تعریف شود. از سوی دیگر، یک هاب انرژی می‌تواند مصرف انرژی اولیه، انتشار متوالی آلاینده‌ها و هزینه مصرف انرژی را کاهش دهد. اخیراً باهدف تأمین تقاضاهای انرژی درروشی اقتصادی، سازگار با محیط‌زیست و قابل‌اتکا، به‌شدت روی برنامه‌ریزی، عملیات و مدیریت انرژی در هاب انرژی تحقیق‌شده است. مسئله اصلی در طرح‌ریزی و زمان‌بندی کارهای همراه با چنین تحقیقاتی در نظرگیری تأثیرات عدم قطعیت همراه باانرژی بادی، تقاضا انرژی و تعرفه‌های بازار انرژی است. به‌طوری‌که بتوان به تمام تقاضاهای انرژی پاسخ گفت درحالی‌که هزینه تأمین انرژی مشتریان کمینه باشد.

IV. نتیجه‌گیری

 در این مقاله، یک استراتژی زمان‌بندی برای یک سیستم هاب انرژی بر مبنای بهینه‌سازی IGDT/تصادفی ترکیبی ارائه‌شده است. خروجی‌های غیرقطعی از تقاضاهای انرژی و تولید باد از طریق سناریوها مدل‌سازی شده‌اند درحالی‌که بهینه‌سازی IGDT برای دستیابی به حدفاصلی برای قیمت الکتریسیته پیاده‌سازی شده است. این موضوع در جهت مطالعه توابع موقعیت و مقاوم بوده است. اپراتور هاب انرژی توسط مدل ترکیبی ارائه‌شده می‌تواند استراتژی‌های ریسک جو و ریسک گریز را به‌منظور مواجهه با عدم قطعیت قیمت ره‌گیری کند. بار محاسباتی مسئله با پیاده‌سازی روش بهینه‌سازی IGDT/تصادفی هیبریدی برای زمان‌بندی بهینه در هاب انرژی مجتمع بادی، افزایش پیدا می‌کند. درنهایت، نتایج عددی به‌دست‌آمده از موارد مطالعه شده، تناسب و سودمندی روش ارائه‌شده را تصدیق می‌نمایند. نشان داده‌شده که با پیاده‌سازی استراتژی‌های مختلف ارائه‌شده توسط مدل IGDT/ تصادفی ترکیبی، مانند استراتژی‌های ریسک جو و ریسک گریز می‌توان درجه آزادی بیشتری برای اپراتور هاب انرژی در بازار انرژی تنظیم‌نشده مهیا کرد.

Abstract

This paper evaluates the scheduling problem for energy hub system consisting of wind turbine, combined heat and power units, auxiliary boilers, and energy storage devices via hybrid stochastic/information gap decision theory (IGDT) approach. Considering that energy hub plays an undeniable role as the coupling among various energy infrastructures, still it is essential to be investigated in both modeling and scheduling aspects. On the other hand, penetration of wind power generation is significantly increased in energy infrastructures in recent years. In response, this paper aims to focus on the hybrid stochastic/IGDT optimization method for the optimal scheduling of wind integrated energy hub considering the uncertainties of wind power generation, energy prices and energy demands explicitly in a way that not only global optimal solution can be reached, but also volume of computations can be lighten. In addition, by the proposed hybrid model, the energy hub operator can pursue two different strategies to face with price uncertainty, i.e., risk-seeker strategy and risk-averse strategy. This method optimizes energy hub scheduling problem in uncertain environment by mixed-integer nonlinear programming. This formulation is proposed to minimize the expected operation cost of energy hub where different energy demands of energy hub would be efficiently met. The forecast errors of uncertainties related to wind power generation and energy demands are modeled as a scenario, while an IGDT optimization approach is proposed to model electricity price uncertainty. 

A. Motivation and Problem Description

As the penetration of intermittent renewable energy resources increase substantially in energy infrastructures, renewable generation intermittency and variability causes big challenges on energy infrastructure scheduling. Among the renewable energy resources, wind generation assigns a remarkable portion of the renewable generations, due to energy balance efficiency and low marginal operating costs [1]. However, one possibility to smooth the effect of limited predictability and uncertainty of wind generation as well as convert potential possibility of these kinds of resources into actual solutions is coordinating different energy infrastructures [2]. An energy hub can be defined as an interface between various energy infrastructures such as electricity and natural gas networks [3-5]. On the other hand, an energy hub can reduce consumption of primary energy, the sequential pollutant emissions and the cost of energy consumption [4, 6]. Towards the goal of supplying energy demands in an economical, environmentally friendly and reliable way, planning, operation, and energy management of energy hub systems have been extensively investigated recently. An essential problem of the associated planning and scheduling tasks is to consider the effect of uncertainties associated with wind power, energy demands and energy market tariffs so that total energy demands can be served, while the cost of serving energy to customers is minimized.

IV. CONCLUSION

In this paper, a scheduling strategy for an energy hub system based on hybrid stochastic/IGDT optimization is proposed. The uncertain outputs of wind generation and energy demands are modeled via scenarios, while an IGDT optimization is implemented to find an interval for electricity price to study the robustness and opportunity functions. By the proposed hybrid model, the energy hub operator can track risk-averse and risk-seeker strategies to face with price uncertainty. By implementing the hybrid stochastic/IGDT optimization method for the optimal scheduling of wind integrated energy hub, the computation burden of the problem is decreased. Finally, the numerical results obtained from the studied cases verified the appropriateness and usefulness of the proposed method, where it is shown that by applying different strategies such as risk-averse and risk-seeker strategies provided by hybrid stochastic/IGDT model grants additional degree of freedom in deregulated energy markets for energy hub operator.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

استراتژی زمانبندی کوتاه مدت برای هاب مبتنی بر انرژی باد: رویکرد تصادفی ترکیبی / IGDT

Short-Term Scheduling Strategy for Wind-Based Energy Hub: A Hybrid Stochastic/IGDT Approach

هزینه های ادغام کوتاه مدت انرژی های تجدیدپذیر متغیر: کاهش و تعدیل باد در بریتانیا و آلمان

Short-term integration costs of variable renewable energy: Wind curtailment and balancing in Britain and Germany

چکیده

1 مقدمه

2 هزینه های محدودیت

3 سیستم های تعادل در بریتانیا و آلمان

4 گزینه های سیاسی برای رفع هزینه های ایجاد تعادل

5 جمع بندی

منابع

چکیده

     بریتانیا و آلمان شاهد رشد گسترده ای در زمینه انرژی های تجدید پذیر متغیر (VRE) در دهه اخیر بوده اند. بسیاری از مطالعه ها نشان می دهد که این موضوع باعث می شود که هزینه های عملیاتی سیستم های قدرت به صورت کوتاه مدت برای تعادل و مدیریت ازدحام، افزایش پیدا کند. ما توسعه های واقعی این هزینه ها، تخصیص آن ها و کاربرد های سیاسی در هر دو کشور را بررسی می کنیم.
از سال 2010، هزینه های عملیات سیستم ها 62% در بریتانیا افزایش یافته است ( به صورت یک افزایش 5 برابری در ظرفیت VRE) و در آلمان نیز تقریبا همین شرایط بوده است ( البته ظرفیت در آلمان دو برابر شده است). در این زمینه، ایجاد تعادل در هزینه ها در بریتانیا ثابت مانده است (4%-) و در آلمان به صورت محسوس کاهش یافته است (72%-) در حالی که هزینه های مدیریت ازدحام 74% در بریتانیا و 14 برابر در آلمان افزایش داشته است. هزینه های کاهش تولید انرژی بادی نیز سال به سال متغیر می باشد و زمانی که به روز رسانی های برنامه ریزی شده برای شبکه و به روز رسانی های جاری تکمیل شوند، قطعا این هزینه ها باید به صورت محسوس کاهش پیدا کنند. نرخ کاهش تولید برای مزارع به 4 تا 5% در آلمان و 5 تا 6% در بریتانیا افزایش داشته است ( 0 تا 1 % برای مزرعه های بادی دریایی و 15 تا 16% نیز برای مزارع خشکی در اسکاتلند).

     بحث های سیاسی در رابطه با سیستم های ایجاد تعادل در هر دو کشور به صورت مشابه هستند و بر روی تقویت سیگنال های قیمت عدم تعادل و میزان تحمل ژنراتور های VRE از نظر هزینه های یکپارچه سازی می باشند. هر دو کشور میتوانند از بازار تعادلی یکدیگر و طراحی های کاهش عدم تعادل، درس های مفیدی را به دست بیاورند. بریتانیا باید بازار تعادل خودش را اصلاح کند تا شفافیت و رقابت بیشتری داشته باشد و فعالان جدید بتوانند در آن شروع به کار کنند ( به خصوص برای ژنراتور های VRE). بازه های تجارت کوتاه تر و بسته شدن درگاه ها نیازمند مشارکت بازار بوده و باعث توانمندی آن ها می شود تا بتوانند مسئولین بیشتری برای تعادل بازار را در اختیار داشته باشند. آلمان باید یک بازار انرژی رزرو را هم در نظر داشته باشد و سعی کند که از قیمت گذاری های حاشیه ای برای عدم تعادل استفاده کند.

هزینه های محدودیت
     این بخش هزینه های مدیریت ازدحام شبکه و تخصیص آن ها در بریتانیا و آلمان را بررسی می کند. معیار های توزیع مجدد در این قسمت برای مدیریت کردن ازدحام مورد استفاده قرار می گیرد به این صورت که قبل از ازدحام نیروگاه تولید خودش را کاهش می دهد و دوباره بعد از آن، تولید خودش را افزایش می دهد در نتیجه تعادل انرژی خودش را در کل سیستم حفظ می کند.

     در بریتانیا و آلمان، ژنراتور های بادی بیشتر در قسمت شمالی کشور قرار گرفته اند که این موضوع به دلیل دسترسی بهتر به زمین و باد می باشد در حالی که نیاز بیشتر در قسمت مرکزی و جنوبی کشور می باشد. این موضوع باعث شده است که شبکه های توزیع تحت فشار قرار بگیرند و پروژه های مختلفی اجرا شده است تا ظرفیت های شبکه های توزیع شمال به جنوب تقویت شود و این برنامه ها در آلمان و بریتانیا برنامه ریزی شده و در حال اجرا هستند [30 و 31].

مدیریت ازدحام و تخصیص هزینه های آن در آلمان
     TSO های آلمان به صورت پیمان کاری این حق را برای خودشان تضمین کرده اند که در صورت ازدحام شبکه، بتوانند مشخصات تولید را تغییر دهند. به علاوه، آن ها از ظرفیت های پیمان کاری رزرو برای مدیریت ازدحام استفاده می کنند که با نام Netzreserve ( رزرو شبکه) شناخته می شود [32]. TSO ها نیاز برای این ظرفیت های رزرو را ارزیابی می کنند که باید توسط Bundesnetzagentur تایید شود تا بتوانند بودجه های مورد نیاز برای آن ها را تامین کنند. رزرو شبکه به عنوان یک معیار موقتی در نظر گرفته می شود که باید با استفاده از تقویت مناسب شبکه و توسعه آن، به تدریج کنار گذاشته شود. برنامه های دولت، توسعه رزرو شبکه تا سال 2023 می باشد (برنامه ریزی شده بود که تا سال 2017 از این سیستم های رزرو استفاده شود) [34].

مطالعه یک ژنراتور القایی دو بار تغذیه با مبدل ماتریس: مورد سیستم تبدیل انرژی باد

Study of a double fed induction generator using matrix converter: Case of wind energy conversion system

چکیده

مقدمه

مدل سازی سیتم بادی

مدل سازی توربین بادی

مدل سازی بخش مکانیکی

مدل سازی DFIG

مدل سازی و کنترل مبدل ماتریس

ساختار کنترل

نتایج شبیه سازی

نتیجه گیری

فهرست علائم و اختصارات

چکیده

با توجه به رشد روز افزون الکترونیک قدرت، استفاده از نسل جدید مبدل های توان مورد توجه ویژه قرار گرفته است، مبدل ماتریس AC/AC که مبدل توان مستقیم AC/AC را فراهم می کند، جریان توان دو طرفه، شکل موج تقریبا سینوسی ورودی و خروجی. در این مقاله، ما به ارائه مطالعه عملکرد و کارایی توربین بادی با سرعت متغیر مبتنی بر ژنراتور القایی دو بار تغذیه شده توسط مبدل ماتریس با استفاده از روش ردیابی نقطه دارای حداکثر توان برای به دست آوردن حداکثر توان در دسترس، می پردازیم. کل سیستم در چهارچوب مرجع هم‌گام d-q ارائه شد. طرح کنترل تست شده و عملکرد آن با استفاده از نتایج شبیه سازی مورد بررسی و ارزیابی قرار گرفت. نتایج شبیه سازی بدست آمده تحت سیمولینک نرم افزار متلب اثربخشی و اعتبار کنترل مورد نظر را نشان می دهد.

مقدمه

با شروع از اصل Lavoiser: هیچ چیز از دست نرفته است، هیچ چیز ایجاد نشده است، همه چیز تغییر پیدا کرده است. انرژی، به منزله موتور آثار یا پدیده های طبیعی می باشد و می تواند از شکلی به شکل دیگر تغییر پیدا کند. انرژی بادی یکی از پاک ترین منابع انرژی می باشد چراکه در حال تولید برق هیچگونه گاز گلخانه ای تولید نمی کند و همچنین باعث نامطلوب شدن کیفیت هوا نمی شود (هوا را آلوده نمی کند) و همچنین باعث آلودگی خاک و آب نیز نمی شود. علاوه بر این، زباله سمی یا رادیواکتیو نیز تولید نمی کند [5-1]. امروزه، با در نظر گرفتن افزایش آلودگی محیط زیست و اتمسفر، کوشش های زیادی در راستای ارتقا سطح سیستم های تبدیل انرژی باد یا WECS بمنظور کاهش هزینه ها و افزایش قابلیت اطمینان و اعتبار و همچنین استحکام، صورت گرفته است [6]. 

نتیجه گیری

در این مقاله، مدل سازی و کنترل سیستم مبدل باد مبتنی بر DFIG تغذیه شده توسط مبدل ماتریس در نظر گرفته شد. در حقیقت کنترل جداگانه این توان ها اجازه تنظیم مشخصه توان نصب و در نتیجه رسیدن به یک عملکرد مطلوب را می دهد. مدل زنجیره تبدیل انرژی بادی گسترش داده شده است و تکنیک ردیابی حداکثر نقطه توان بمنظور فراهم کردن تمامی توان فعال تولید شده به شبکه با مشخصه توان واحد اعمال شده است. نتایج شبیه سازی نشان می دهند که توان فعال و غیر فعال انرژی باد کیفیت بالایی را ارائه می دهد (دارای کیفیت بالایی می باشد).

Abstract

Due to the growing of the power electronics, especial attention has been given to the use of new generation of power converters, AC/AC matrix converter to which provide a direct power converter AC/AC, bi-directional power flow, almost sinusoidal input and output waveform. In this paper, we present the performance study of a variable-speed wind turbine based on doubly fed induction generator fed by matrix converter using the maximum power point tracking method to extract the maximum power available. The whole system is presented in d-q-synchronous reference frame. The control scheme is tested and the performances are evaluated by simulation results. The simulation results obtained under MatLab/Simulink show the effectiveness and validity of the considered control.

Introduction

Starting from the principle of Lavoisier: Nothing is lost, nothing is created, everything is transformed. Energy is the motor of natural phenomena, it can be transformed from one form to another. Wind energy is one of the cleanest sources of energy because while producing electricity it does not generate any gas greenhouse effect, does not degrade air quality and does not pollute soils or water. Furthermore, it does not produce toxic or radioactive waste [1e5]. Nowadays, Owing to the increasing pollution of environment and atmosphere, huge efforts have been made in promoting the wind energy conversion systems WECS to reduce costs and increase reliability and robustness [6].

Conclusion

In this paper, the modeling and control of wind conversion system based on DFIG fed by matrix converter has been considered. The fact of the control of these powers separately permits to adjust the power factor of the installation and in consequence obtain better performance. The model of wind conversion chain is developed and the technique of maximum power point tracking has been applied to provide all of the active power generated to the grid with unity power factor. The simulation results showed that the active and reactive power of the wind energy present a high quality.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

مطالعه یک ژنراتور القایی دو بار تغذیه با مبدل ماتریس: مورد سیستم تبدیل انرژی باد

Study of a double fed induction generator using matrix converter: Case of wind energy conversion system

مطالعه مقایسه ای سه نوع کنترل کننده برای DFIG در سیستم تبدیل انرژی باد

Comparative study of three types of controllers for DFIG in wind energy conversion systemD

چکیده
1 مقدمه
2 استراتژی کنترل مد لغزشی
2.1 کنترل مد لغزشی مرتبه اول
2.2 کنترل مد لغزشی مرتبه دوم
3 توصیف سیستم
4 کنترل توربین
4.1 برآورد گشتاور
4.2 کنترل گشتاور آیرودینامیکی
5 کنترل GFIG
5.1 کنترل کننده PI
5.2 کنترل مد لغزشی
5.3 کنترل مد لغزشی مرتبه دوم
6 نتایج شبیه سازی و بحث
6 نتیجه
اختصارات
منابع

چکیده

این مقاله، یک استراتژی کنترل پیشرفته را برای سیستم تبدیل انرژی باد  (WECS) با استفاده از ژنراتور القایی با تغذیه دوسویه (DFIG) ارائه می‌دهد. کنترل قوی مد لغزشی فراپیچشی (SWT) برای توربین بادی متغیر سرعت، به منظور تولید گشتاور آیرودینامیکی مطلوب و بهبود عملکرد دینامیکی WECS طراحی شده است. گشتاور الکترومغناطیسی  DFIG به طور مستقیم با استفاده از کنترل پیشنهادی برای دستیابی به بهره برداری از حداکثر توان دنبال می‌شود. عملکرد و کارایی استراتژی کنترل STW، با مد لغزشی عادی (SM) و کنترل کننده‌های تناسبی-انتگرالی (PI) مورد مقایسه قرار می‌گیرند. الگوریتم پیشنهادی STW ویژگیهای جالبی را از لحاظ کاهش چترینگ، زمان همگرایی محدود و پایداری در برابر تغییر پارامترها و اختلالات سیستم نشان می‌دهد.

1 مقدمه

در طی دهه گذشته، انرژی باد جایگاه بسیار مهمی را در زمینه تولید انرژی الکتریکی اتخاذ کرده است. این نوع منبع انرژی به علت افزایش جهانی تقاضا برای برق و روندهای تولید منابع انرژی تجدید پذیر و غیر آلاینده در جهان توسعه یافته است  (1). در واقع، در سیستم تبدیل انرژی باد  (WECS) حداکثر قدرت باد هنگامی به دست می‌آید که نسبت سرعت-نوک توربین با مقدار مطلوبی برای الگوهای مختلف سرعت باد حفظ شود (2). بنابراین، لازم است که استراتژیهای پیشرفته‌تری برای کنترلWECS  توسعه یابند. برای این منظور، چندین روش کنترل مانند کنترل بردار برای تولید انرژی باد طراحی و اجرا شده است که بر اساس بردار شارگرا  و ولتاژگرا با استفاده از قاب چرخشی  d-q برای جدا سازی توان اکتیو و راکتیو  می‌باشد (3،4). در واقع، این استراتژی نسبت به تغییر پارامترهای سیستم از جمله تغییرات القایی و مقاومت حساس است. برای غلبه بر این مسئله، کنترل مستقیم گشتاور (DTC) توسط (5،6) برای کنترل مستقیم گشتاور ژنراتور و جریان استاتور با استفاده از جدول مراجعه از پیش تعیین شده بر اساس برآورد شار استاتور و گشتاور الکترومغناطیسی معرفی شده است. کنترل توان مستقیم (DPC) پیشنهادی در (7) از همان مفهوم روش DTC استفاده کرده است. استراتژی کنترل DPC بر مبنای تفکیک و کنترل مستقیم توان اکتیو و راکتیو است (8). در واقع، رفتارهای غیر خطی قطعات مکانیکی و الکتریکی  WECS، و همچنین تغییر پارامترهای الکترومکانیکی، مشکلات مهمی را نشان می‌دهند (9). علاوه بر این، توربین بادی  (WT) تحت تغییرات بالای سرعت باد کار می‌کند، که موجب می‌شود کنترل آن به یک چالش جدی تبدیل شود (10). در نتیجه، تکنیک‌های متعدد کنترل غیرخطی از جمله منطق فازی (11)، شبکه‌های عصبی (12)، و کنترل مد لغزشی مرتبه بالا (13) در مقالات برای WT مطرح شده است.

Abstract

This paper presents an enhanced control strategy for Wind Energy Conversion System (WECS) using Doubly-Fed Induction Generator (DFIG). A robust Super-Twisting (STW) sliding mode control for variable speed wind turbine is developed to produce the optimal aerodynamic torque and improve the dynamic performance of the WECS. The electromagnetic torque of the DFIG is directly tracked using the proposed control to achieve maximum power extraction. The performance and the effectiveness of the STW control strategy are compared to conventional Sliding Mode (SM) and Proportional-Integral (PI) controllers. The proposed STW algorithm shows interesting features in terms of chattering reduction, finite convergence time and robustness against parameters variations and system disturbances.

1 Introduction

Over the last decade, wind energy has taken an increasingly important place in the field of electric energy generation. This kind of energy source is developed due to the global growing of electricity demand and the trend towards renewable and non-polluting energy sources in the world [1]. Indeed, in wind energy conversion system (WECS), the maximum wind power could be extracted when the tip-speed-ratio of the turbine is maintained at its optimum value for different wind speed patterns [2]. Thus, it is necessary to develop more advanced control strategies for WECS. To this end, several control methods have been designed and implemented for wind energy generation such as, vector control which is based on voltage and flux oriented vector using the d-q rotating frame to decouple the active and reactive power, [3, 4]. In fact, this strategy is sensible to parameters variations of the system such as resistance and inductance variations. To overcome this problem, direct torque control (DTC) has been introduced by [5, 6] to directly control generator torque and stator flux using a predefined lookup table based on the estimation of the stator flux and electromagnetic torque. Direct power control (DPC) proposed in [7], has used the same concept of the DTC method. DPC control strategy is based on decoupling and direct control of reactive and active power [8]. In fact, the non-linear behaviors of mechanical and electrical parts of WECS as well as variations of electromechanical parameters represent crucial problems [9]. In addition, wind turbine (WT) works under high wind speed variations, which makes its control a serious challenge [10]. As result, several nonlinear control techniques have been developed in the literature for WT, such as fuzzy logic [11], neural networks [12], and high-order sliding mode control [13].

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

مطالعه مقایسه ای سه نوع کنترل کننده برای DFIG در سیستم تبدیل انرژی باد

Comparative study of three types of controllers for DFIG in wind energy conversion systemD

تجزیه و تحلیل اجرای پروژه های انرژی تجدیدپذیر در روسیه

Analysis of Renewable Energy Projects’ Implementation in Russia

چکیده

مکانیزم های حمایت دولت از توسعه انرژی تجدیدپذیر در روسیه

تحلیل یک مکانیزم ترویج در انرژی تجدیدپذیر بر یک اساس بار الکتریکی ظرفیت

تحلیل موانع توسعه برنامه های انرژی تجدیدپذیر که از روش منحنی های یادگیری استفاده میکنند

نتیجه گیری ها

منابع

چکیده

     طرح انرژی تجدیدپذیر که در سال 2013 تصویب شد و قراردادهای تأسیسات تولید برق مطلوب که روی منابع انرژی تجدیدپذیر (RES) متمرکز هستند، فرآیند ساخت و مرتبط سازی این تأسیسات با شرکت فدرال گرید در روسیه افزایش پیدا کرده است. در دوره 2013-2015 ، 93 پروژه انرژی خورشیدی، بادی و انرژی آبی (برقابی) بر اساس مناقصه رقابتی در این کشور با هدف پشتیبانی متعاقب، انتخاب شدند. علیرغم برخی مشکلات فنی و سازمانی و تأخیر زمانی تعدادی از پروژه های RES، در دوره 2014-2015 پنج مورد از تأسیسات تولید برق خورشیدی با ظرفیت کلی 50 MW دایر شدند – یکی از این تأسیسات، نیروگاه استان اورنبورگ با ظرفیت 30 MW است. با اینحال نسبت کمی از این پروژه ها موفقیت آمیز هستند و حدود 30 درصد از کل پروژه های اعلام شده را تشکیل می دهند. هدف مقاله حاضر این است که تجربه پیاده سازی پروژه های انرژی تجدیدپذیر را مورد تحلیل قرار دهد که در یک رقابت انتخاب شدند و حق جبران جزئی (کمک هزینه حمایتی) برای هزینه های ساخت و راه اندازی تأسیسات تولید RES در حوزه بازار عمده فروشی انرژی برق را بدست آوردند. زمینه اطلاعاتی برای این مطالعه شامل گزارشات شرکتی از ترویج دهندگان پروژه، مواد تحلیلی و اطلاعاتی از شورای بازار انجمن NP ، و اسناد قانونی برای توسعه انرژی تجدیدپذیر می باشد. مبنای روش شناختی این مطالعه، نظریه ای از منحنی های یادگیری است که فرض میکند صرفه جویی در هزینه های تولید محصولات فرا-فن به نرخ رشد تولید (صرفه جویی به مقیاس) و کسب تجربه تولید (یادگیری بصورت عملی) بستگی دارد. ما در این مطالعه عواملی را شناسایی کرده ایم که تأثیرات مثبت و منفی بر روی پیاده سازی پروژه های RES دارند. ما بهبود ابزارهای سنجش پیشرفت (پیش بردن) در توسعه انرژی تجدیدپذیر در روسیه را در تطابق با شرایط اجتماعی-اقتصادی فعلی پیشنهاد کرده ایم.

     همچنین یکی از ویژگی های کلیدی برخی بخش های انرژی تجدیدپذیر این است که آنها به توسعه بازار کار محلی کمک میکنند، صرفنظر از اینکه تجهیزات تأسیسات تولید برق – که در حال ساخت هستند – در کجا تولید می شود. ابعاد بزرگ و پیچیدگی عملکرد تجهیزات تولید (تولید برق)، ما را از لحاظ اقتصادی به این وا می دارد که حتی یک ارتباط منفرد از زنجیره تولید در محل (در کشور یا ناحیه ای که پروژه RES اجرا میشود) داشته باشیم. بنابراین بسیاری از حکومت ها پشتیبانی فعالانه از بومی سازی تولید تجهیزات RES را آغاز کرده اند تا هم از افزایش رشد صنعت و هم از انتقال تکنولوژی به بخش های صنعتی مجاور اطمینان حاصل کنند [3].

مکانیزم های حمایت دولت از توسعه انرژی تجدیدپذیر در روسیه
     پروژه های «استراتژی انرژی روسیه تا سال 2030» و «استراتژی انرژی روسیه تا سال 2035»، توسعه فعال و معرفی تکنولوژی های انرژی تجدیدپذیر را فراهم می سازند. با اینحال علیرغم بیان شدن اهداف توسعه انرژی تجدیدپذیر در تعدادی از اسناد قانونی اصلی، تا همین اواخر کشور هیچ مکانیزم سازمانی و اقتصادی واقعی برای پشتیبانی از این صنعت و بخش های مهندسی قدرت (برق) مرتبط با آن نداشت. پویایی های معینی از رشد تکنولوژی های RES فقط در حوزه های تأمین برق خودکفا مشاهده شد در حالیکه تصور میشد یک ارتباط شبکه ای از تأسیسات RES ناامیدکننده است [4].

     در سال 2011 طبق پیشنهادات اصلاحی ارائه شده برای قانون فدرال FZ-35، طرح پایه انرژی تجدیدپذیر (از طریق یک سربار نرخ خاص برای الکتریسیته تولید شده توسط منابع انرژی تجدیدپذیر) تغییر داده شد تا از طریق یک بازار ظرفیت (بار الکتریکی ظرفیت) مورد حمایت قرار گیرند. این رویکرد به آسانی به معماری بازار عمده فروشی برق (شبیه یک توافقنامه تأمین برق) اضافه میشود و هماهنگ سازی کامل نرخ رشد انرژی تجدیدپذیر با شاخص های هدف توصیف شده در دستورالعمل های پایه سیاست دولتی در زمینه کارایی انرژی و جلوگیری از بحران های مازاد برق نسبت به ظرفیت انتقال، را ممکن می سازد. حکم دولتی شماره 449 با عنوان «درباره مکانیزم ترویج استفاده از انرژی تجدیدپذیر در بازار عمده فروشی انرژی الکتریکی» که ماه مه 2013 اجرا شد طرح های خاص حمایت از RES را توصیف کرده است و طبق گفته متخصصان بین المللی، گام مهمی بسوی ایجاد یک چارچوب مقررانی به منظور ترویج ایجاد انرژی پاک در روسیه بود [5]. مسائل مرتبط از قبیل نرخ های رشد مختص به انرژی تجدیدپذیر (جدول 1) و اهدافی برای یک شاخص بومی سازی تولید برای تحقق «کسب حمایت» (جدول 2)، در حکم اجرایی دولت فدراسیون روسیه با شماره 861-r در 29 مه 2013 مورد تأکید قرار گرفته اند.

مدیریت خطر در پیاده سازی پروژه انرژی باد

Risk Management in Implementing Wind Energy Project

چکیده

1- مقدمه

2- هدف تحقیق

2-1- توصیف پروژه انرژی باد

3- تعیین ریسک های پروژه برای ارزیابی وضعیت و چشم انداز های توسعه پروژه انرژی باد

4- شناسایی ریسکهای پروژه انرژی باد

4-1- ریسک پروژه

4-2- ریسک بازار

4-3- ریسک مدیریت

5- معیارهای کاهش تاثیر منفی ریسک ها ی پروژه

5-1- معیارهای حمایت دولت

5-2- فعالیتهای مدیریت پروژه

6- نتیجه گیری

چکیده

ریسک های احتمالی روند اجرای یک پروژه خاص مورد تحلیل و به منظور کاهش تاثیر منفی بر این پروژه مقیاسهایی توسعه و مطرح شدند. هدف این تحقیق یک پروژه انرژی باد ، به عبارت دیگر، نیروگاه بادی که به عنوان بخشی از سیستم ملی انرژی عمل می کند، می باشد. اجرای این پروژه به عوامل بیرونی و درونی ریسک که مشخصه چنین پروژه هایی در بخش واقعی اقتصاد تحت شرایط فعلی است، مرتبط می باشد. چنین ریسکهایی طبقه بندی شده اند و ساختار نسبی تعدیل ریسک ،که شامل سه جز اصلی است، با در نظر گرفتن ویژگی‌های پروژه خاص انرژی باد، مورد تحلیل قرار داده شده است. فناوری نوینی که برای اجرای پروژه ، تولید برق با استفاده از باد انتخاب شده ، که برای محدود کردن تاثیر منفی ریسکهای فوق الذکر استفاده می‌شود، توصیف شده است. ابزارهای مدیریت استراتژیک جدید مانند تحلیل SWOT و ماتریس McKinsey ، که برای شناسایی ریسکهای پروژه مفید هستند ، مورد بررسی قرار گرفته شده‌اند. مختصات موقعیت نقطه ای پروژه برای پروژه انرژی بادی که در حال اجرا است، در ماتریسMcKinsey روی محورها تعیین شد : یعنی مزایا در برابر رقبا و جذابیت بازار. همچنین، بخش توصیف کننده چشم اندازهای توسعه پروژه برای استفاده آتی به عنوان ابزاری جهت شناسایی ریسک فراهم شد. پس از شناسایی ریسک‌ها، معیارهای خاص حمایت دولتی و معیارهای خاص مدیریت پروژه، توسعه و مطرح شد تا با هدف محدود کردن تاثیر منفی ریسک های احتمالی پروژه، اجرا شوند.

6- نتیجه گیری

به منظور شناسایی ریسکهای بالقوه ، ارزیابی امکان پذیری و امکان سنجی مالی پروژه ای که تحت بررسی محیط خارجی و داخلی (روش تحلیل SWOT)یا به عبارت دیگر محیط پروژه انرژی باد تحلیل می شود بایستی انجام بگیرد. استفاده از دیگر روشها برای تشخیص این ریسک ها بر مبنای نقاط خارجی و داخلی پروژه انرژی باد پیشنهاد می شود که بایستی با کمک طبقه بندی های ماهرانه Mckinsey ارزیابی شود. این طبقه بندی ها به محاسبه جذابیت ناحیه فعالیت و رقابتی بودن پروژه به شکل میانگین های وزنی برای موقعیت یابی آتی بر ماتریس Mckinsey کمک می کند. موقعیت یابی پروژه انرژی باد در ماتریس Mckinsey به شکل یک نقطه پایه و یک بردار جهت دار به چشم اندازها برای توسعه این پروژه این اجازه را می دهد تا از لحاظ وقوع ریسک هایی که می توانست از این توسعه جلوگیری کند مورد قضاوت قرار گیرند. استفاده عملی این محاسبات اجازه تشخیص بموقع وقوع و کاهش تاثیر منفی ریسک های احتمالی خواهد داد که به طبع به دست یابی به نتایج مناسب در اجرای پروژه های انرژی باد تجاری کمک خواهد کرد.

Abstract

Analysis of possible risks in the process of implementing a specific project has been carried out, measures to reduce their negative impact on the project have been developed and proposed. The object of study is a wind energy project, namely a wind farm working as part of the national energy system. The implementation of the project is related to both external and internal risk factors that are characteristic to such projects in the real economy sector under the current conditions. Such risks have been classified and the fractional structure of risk adjustment has been analysed taking into account the properties of the particular wind energy project, which consists of three main components. A description has been given of the innovative technology selected for project implementation, power generation using wind, which is used to limit the negative influence of the above-mentioned risks. The current strategic management tools, such as SWOT analysis and McKinsey matrix, which are useful for the identification of project risks, have been examined. For the wind energy project that is being implemented, the project dot location coordinates were determined in the McKinsey matrix on axes: Advantages against competitors and Market attractiveness. Also, a sector characterising the project development prospects was established to be subsequently used as a tool for risk identification. Following the identification of risks, specific measures of state support and special project management measures were developed and proposed to be implemented with the aim of limiting the negative influence of the possible project risks.

6- Conclusion

In order to identify potential risks, the evaluation of the viability and financial feasibility of the project being analysed shall be done under the joint consideration of the internal and external environment (the SWOT-analysis method), i.e. the environment of the wind energy project. It is suggested to use the other method for the identification of risks based on the internal and external points of the wind energy project, which have to be evaluated with the help of the McKinsey expert ratings. These ratings help to calculate the attractiveness of the area of activity and the competitiveness of the project in the form of weighted averages for subsequent positioning on the McKinsey matrix. Positioning of the wind energy project on the McKinsey matrix in the form of a base point and a directional vector allows the prospects for the development of the project to be judged in terms of the occurrence of risks that could hinder this development. The practical use of these evaluations will allow timely identification of the occurrence and reduction of the negative impact of possible risks, which in turn will help to achieve good results in the implementation of commercial wind energy projects.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

مدیریت خطر در پیاده سازی پروژه انرژی باد

Risk Management in Implementing Wind Energy Project

مدل سازی مصرف انرژی های تجدیدپذیر با نقشه شناختی فازی نامطمئن

Modeling renewable energy usage with hesitant Fuzzy cognitive map

چکیده

مقدمه

نقشه شناختی فازی

نقشه شناختی فازی نامطمئن (HFCM)

مدل‌سازی مصرف انرژی تجدید پذیر بر اساس HFCMها

نتیجه‌گیری

منابع

چکیده

     منابع انرژی تجدید پذیر (خورشیدی ، بادی ، جزر و مدی و غیره) که منابع نامحدودی هستند و از توزیع منصفانه‌ای در جهان برخوردارند، جایگزینی برای سوخت‌های فسیلی پایان‌پذیر (کویل، نفت، گاز طبیعی و غیره) هستند. لازم است فن‌آوری‌ها و روش‌های صحیح برای استفاده بهتر از منابع انرژی تجدید پذیر از جمله عدم اطمینان و بی‌نظمی در ایجاد منابع مشخص شوند. در این مطالعه، عوامل زیست‌محیطی پویا که بر تولید انرژی خورشیدی و بادی مؤثرند تعریف می‌شوند و روابط بین آن‌ها به‌طور زبانی توسط کارشناسان بیان می‌شود. این روابط زبانی در بین عوامل دیگر و حالات اولیه آن‌ها توسط روش جدید نقشه شناختی زبانی نامطمئن که تعمیمی از مجموعه‌های فازی نامطمئن و نقشه شناختی فازی است ارزیابی می‌شوند. ایجاد وابستگی بین عوامل، با شبیه‌سازی مدل با توجه به شرایط اولیه عوامل مشاهده شد. بنابراین، این مدل در تصمیمات مربوط به سرمایه‌گذاری در انرژی خورشیدی و بادی به سرمایه‌گذاران و دولت‌ها کمک می‌کند.

نقشه شناختی فازی
     نقشه شناختی فازی (FCM) که تعمیم و ترکیبی از نقشه شناختی (5) و منطق فازی (6،7) است، توسط Kosko معرفی شد (8). روابط علی مستقیم یا غیرمستقیم و فازی (غیر باینری) بین این مفاهیم در FCM نشان داده شده است. روابط علّی فازی بین این مفاهیم با مشورت با کارشناسان یا مرور کلی بر مقالات ایجاد شده است. فازی بودن این منابع از محیط‌های نامعلوم ، پیچیده و پویا و عوامل تصمیم‌گیری موجود در آن ناشی می‌شود (9،10). FCM را می‌توان به شکل نمادین به‌وسیله مفاهیم یا عوامل (گره‌ها) و ارتباطات یا روابط علی (قوس / لبه) نشان داد. این ارتباطات، علیت تعاملی بین مفاهیم را نشان می‌دهند که روابط پویای سیستم‌ها را انعکاس می‌دهند. لبه‌هایی که با فلش‌های جهت‌دار نشان داده شده‌اند با استفاده از مقادیر فازی علامت‌دار در بازه (-1، 1) سنجیده می‌شوند (8،11).

     مفاهیم (عوامل) و روابط علّی بین آن‌ها را می‌توان به‌صورت نقشه‌ای برای بیان بصری یک سیستم مدل‌سازی کرد که قسمت‌های آن به‌طور شماتیک با گره‌های (Ci) و لبه‌های موزون (wi j) نشان داده می‌شود، بطوریکه با سه حالت علیت منفی wi j <0، علیت مثبت wi j> 0 و بدون رابطه j = 0 نشان داده می‌شود. علامت رابطه علی موجب افزایش یا کاهش در سطح فعال‌سازی یک مفهوم در هر تکرار می‌شود.

     مفاهیم بر خودشان تأثیر نمی‌گذارند به این معنی که هیچ طوقه‌ای در مدل وجود ندارد. بیان بصری مدل می‌تواند به‌عنوان یک ماتریس مجاورت به شکل ریاضی تبدیل شود که روابط بین گره‌ها با مقادیر فازی را نشان می‌دهد. این مقادیر فازی نمایانگر وزن روابط هستند و وزن اولیه کلیه ترکیبات تعاملی بین گره‌ها در FCM با یک ماتریس وزنی (W) نشان داده شده است که یک ماتریس n x n است و مقادیر مورب در آن‌ها به دلیل عدم وجود طوقه صفر است (wii=0). یک FCM نمونه با چهار مفهوم (C1 ، C2 ، C3 ، C4) ترسیم شده است.

بررسی تشخیص نقص برای تبدیل کننده متصل به شبکه واقع در ساحل در سیستمهای تبدیل انرژی باد

A survey of fault diagnosis for onshore grid-connected converter in wind energy conversion systems

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

بررسی تشخیص نقص برای تبدیل کننده متصل به شبکه واقع در ساحل در سیستمهای تبدیل انرژی باد

A survey of fault diagnosis for onshore grid-connected converter in wind energy conversion systems

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

انتخاب سیستم های ذخیره انرژی با استفاده از انرژی بادی در شبکه توزیع

Selecting Energy Storage Systems with Wind Power in Distribution Network

چکیده
1-معرفی
2-طرح مسئله
الف-انرژی بادی
ب-منحنی انرژی بادی
3-فرمول بندی مسئله
الف-تابع هدف
ب-محدودیت حرارتی فیدر
ج-محدودیت عملکرد باد
د-محدودیت عملکرد ESS
4-نتایج و بحث
الف-پروفیل برنامه‌ریزی ESS و انرژی بادی
ب-سود ماهانه وسالانه
5-نتیجه‌گیری

چکیده

در سیستم‌های توزیع برق،میزان تقاضای بار در طول بازه‌ی پیک بار می‌تواند از حد حرارتی فیدر عبور کرده و باعث آسیب به سیستم شود.می‌توان از این وضعیت که موجب خسارت‌های مادی به تجهیزات و مصرف‌کننده‌ها می‌شود،توسط سرریز بار جلوگیری کرد.می‌توان با به‌کارگیری مناسب سیستم‌های ذخیره‌ساز انرژی(ESS) با این مشکل مقابله کرد.در این مقاله،ما یک مسئله‌ی بهینه‌سازی را با ترکیب به‌کارگیری ESS و انرژی بادی در یک سیستم توزیع معمولی فرموله کرده‌ایم که به‌وسیله‌ی آن توان حقیقی،با شرط آن‌که میزان تقاضا از حد حرارتی فیدرخارج نشود ، به صورت بهینه در یک بازار برق توزیع می‌شود.این دستاورد عملکرد مطمئن سیستم توزیع انرژی را تضمین و ازقطع آن جلوگیری می‌کند.این مسئله بهینه‌سازی،برای یک سیستم توزیع معمول حل شده‌ است.نتایج به دست‌آمده به‌وضوح عملکرد مقرون‌ به صرفه ESS همراه با انرژی بادی در سیستم‌های توزیع را برای جلوگیری از قطعی و به حداکثر رساندن سود ESS نشان می‌دهند.

1- معرفی

بازار برق،صنعت برق را برای ارائه انرژی قابل اطمینان و ارزان،مجبور به استفاده از همه‌ی گزینه‌های اقتصادی و عملیاتی که به‌کارگیری منابع تجدیدپذیر و دیگر منابع را تضمین می‌کند،کرده‌است.یکی از محدودیت‌های منابع تجدیدپذیر نیاز آن‌ها به سیستم های ذخیره‌ساز انرژی(ESS) است.ESS قابلیت پیش‌بینی منابع انرژی تجدید‌پذیر را با صاف کردن نوسانات بین بار و مولد،افزایش می‌دهد.کاربرد دیگر ذخیره انرژی،افزایش دادن ظرفیت فیدرهای توزیع و به تاخیر انداختن ساخت خطوط انتقال و پست‌های فشار قوی جدید می‌باشد[1].به تعویق افتادن ارتقا فیدر در مقالات بسیاری اشاره شده‌است،ولی این مسئله از نظر اقتصادی مورد توجه قرار نگرفته‌است[4]-[2].یک بررسی اقتصادی انجام گرفته‌بود که قیمت کنونی را محاسبه می‌کرد تا امکان استفاده از یک سیستم ESS/PV/Wind تعیین شود.نرخ تخفیف،هزینه نگه‌داری و اثر طول عمر در نظر گرفته‌شده‌ و از نرخ رشد بار صرف نظر شده‌ بود[5].تاخیر زمانی انرژی الکتریکی یا مشکلات مربوط به خرید و فروش ESS در بازار انرژی در بسیاری از تحقیقات مورد بحث قرار گرفته‌است[7]-[6] و در کنار آن بررسی‌های اقتصادی در مورد بازار انرژی صورت پذیرفته‌بود[11]-[8].علاوه بر این،روندی برای محاسبه‌ی منحنی قیمت حاشیه‌ای سیستم توزیع و کارکردهای بالقوه آن معرفی شده‌بود[12].قیمت‌های واقعی برق برای پیش‌بینی سناریوهای آینده مورد استفاده قرار گرفته‌است[13].گزارش‌های بازار ESS برای ارزیابی پتانسیل‌های بازار برای هر یک از کاربردهای ESS و هزینه‌های آن استفاده شده‌است[15]-[14].در بعضی از تحقیقات،برنامه‌نویسی دینامیکی برای دستیابی به کنترل بهینه هزینه ESS مورد استفاده قرار گرفته‌است[17]-[16].

5- نتیجه‌گیری

ESS نیاز به ارتقا فیدرها را به تعویق انداخته و باعث صرفه‌جویی مالی برای اپراتورهای شبکه و سیستم می‌شود.برنامه‌ریزی ترکیبی ESS و نیروگاه بادی در یک فیدر توزیع محدود با توسعه و پیاده‌سازی الگوریتمی که حد حرارتی فیدر ،قیمت برق،تقاضا برای بار ،حداکثر انرژی و ظرفیت ESS ،راندمان شارژ و دشارژ ESS و پارامترهای نیروگاه بادی را در نظر گرفته باشد،بهینه می‌شود.الگوریتم توسعه داده شده با استفاده از ترخ تعرفه برق برای مصارف و بارهای مختلف خانگی،تجاری و صنعتی پیاده‌سازی می‌شود.نتایج شبیه‌سازی نشان می‌دهد که الگورتم بهینه‌شده برای برنامه‌ریزی ترکیبی ESS و نیروگاه بادی مقرون به صرفه است.

Abstract

In distribution systems, load demand can exceed the feeder thermal limit during peak demand periods and cause system damage. This situation can be prevented by load shedding, which results in financial losses to utilities and customers. The problem can be countered by utilizing energy storage systems (ESS) properly. In this paper, we formulate an optimization problem combining the utilization of ESS and wind power in a typical distribution system, whereby real power is optimally scheduled in an electricity market under the constraint that the load demand cannot exceed feeder thermal limit. This approach ensures the reliable operation of the power distribution system and prevents outages. The developed optimization problem is solved for a typical distribution system. The results clearly demonstrate the economical operation of ESS with wind power in distribution systems to prevent outages and maximize the ESS profit.

I- INTRODUCTION

The electricity market has driven the power industry to exploit all possible economic and operational options that ensure the utilization of renewable resources and other options for providing cheap and reliable energy. One of the limitations of renewable sources is the need for energy storage systems (ESS). ESS enhance the predictability of renewable energy sources by smoothing out fluctuations in the difference between the load and generation. Another application of energy storage is to enhance the capacity of distribution feeders and defer the construction of new lines and substations [1]. Feeder deferral has been addressed in many articles, but this problem has not been considered in economic terms [2]– [4]. A cost analysis was performed in which the present value was calculated to determine the economic feasibility of an ESS/PV/wind system. The discount rate, maintenance fees and lifespan effects of ESS on the cost were considered, and the rate of load growth was neglected [5]. Electrical energy time shifting or the energy arbitrage problem of ESS in the energy market have been discussed in many studies [6]– [7] whereas economic analyses of the energy market distribution systems were conducted [8]- [11]. In addition, a procedure for calculating the power system marginal cost curve and its potential applications has been developed [12]. Actual electricity prices have been used to predict future scenarios [13]. ESS market reports have been used to evaluate the market potential for each ESS application and the ESS costs [14]- [15]. In some studies, dynamic programming has been used to achieve optimal ESS charge control [16]– [17].

V- CONCLUSION

The ESS provides a means of deferring feeder upgrades at substantial financial benefits to the grid and system operators. The combined scheduling of the ESS and wind power plant in a constrained distribution feeder is optimized by developing and implementing an algorithm that considers the distribution feeder thermal limit, the electricity price, the load demand, the maximum energy and the power capacity of the ESS, the charging and discharging efficiency of the ESS, and the wind power plant parameters. The developed algorithm is implemented using electricity tariff rates for different customer types and demands from residential, commercial, and industrial customers. The simulation results show that the developed optimal algorithm is economical for combined ESS and wind power scheduling.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

انتخاب سیستم های ذخیره انرژی با استفاده از انرژی بادی در شبکه توزیع

Selecting Energy Storage Systems with Wind Power in Distribution Network

درباره سنجش آسیب خستگی برای سازه های نگهدارنده دریایی با اتصالات لوله ای

On Fatigue Damage Assessment for Offshore Support Structures with Tubular Joints

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

سیزدهمین کنفرانس تحقیق و توسعه بادهای فراساحلی عمیق دریایی

13th Deep Sea Offshore Wind R&D Conference

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

درباره سنجش آسیب خستگی برای سازه های نگهدارنده دریایی با اتصالات لوله ای

On Fatigue Damage Assessment for Offshore Support Structures with Tubular Joints

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.