Skip to main content
SUPERVISOR
Gholamreza Yousefi
غلامرضا یوسفی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Tohid Abedi
توحید عابدی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1396

TITLE

Power Management in High Penetrated Renewable Energy Resources in Islanded Microgrids Equipped with Energy Storage Systems
Renewable energy resources could be practically utilized via “microgrids”. In recent years, increasing the penetration of these resources has created several challenges in power systems operation and its security. On the other hand, the expansion of microgrids paves the way for the small-scale producers and consumers and allows them to improve the efficiency of electricity markets by providing requested power quality by consumers. Therefore, it is necessary to provide a mechanism for local trading in these networks, especially in islanded microgrids, to guarantee the interest of different producers and consumers while they participate in such a market. The focus of this dissertation is on providing a model for power management of an islanded microgrid, which also provides a mechanism for clearing the energy market by overcoming challenges due to renewable energy resources. In this dissertation, electricity market modeling consists of day-ahead and real-time markets. Such a market in an islanded microgrid is called “ micromarket ” in this thesis. At the first step, a deterministic model over the next 24 hours is formulated, and simulated on the CIGRE test network and the results are discussed. Then a stochastic two stage model, based on the scenario generation method, is presented to consider some uncertainties. The results show the proposed model can overcome the challenges caused by the uncertainty of renewable resources and finally maximize the social welfare for the next 24-hours by utilizing energy storage systems, demand response, and allocating adequate power reserve to distributed generators. The stochastic model of the micromarket is implemented on the CIGRE test network, analyzed, and compared with the results of the deterministic model. It has been shown that stochastic modeling is more compatible with technical realities and provides the conditions for safe operation, as expected. Keywords: Islanded Microgrids, Power Management, Micromarket, Renewable Energy Resources, Demand Response, Energy Storage
میکروگریدها از جمله راه‌های عملیاتی در بکارگیری و بهره‌برداری از منابع تجدیدپذیر هستند ‌به‌طوری‌که در سال‌های اخیر افزایش سطح نفوذ این منابع چالش‌های متعددی برای بهره‌برداری ایمن از شبکه‌های قدرت را به وجود آورده است. از طرف دیگر گسترش بکارگیری میکروگریدها، زمینه را برای حضور فعال تولید‌کننده‌ها و مصرف‌کننده‌های مقیاس کوچک فراهم می‌کند و این امکان را به آنان می‌دهد تا با تأمین توان مصرف‌کنندگان با توجه به کیفیت توان مد نظر آنان، منجر به بهبود کارایی سیستم‌های قدرت شوند. بنابراین لازم است تا با بکارگیری روش‌های مدیریت توان در میکروگریدها، سازوکاری برای تجارت محلی در این شبکه‌ها فراهم ساخت تا ضمن در نظر داشتن بهره‌وری در استفاده از تجهیزات، منافع تولیدکنندگان و مصرف‌کنندگان مختلف را نیز تضمین نمایند. تمرکز این پایان‌نامه بر روی ارائه مدلی در مسئله مدیریت توان میکروگریدهای جزیره‌ای قرار گرفته است که علاوه بر غلبه بر چالش‌های ایجاد شده در بهره‌برداری از منابع تجدیدپذیر، سازوکاری برای تسویه بازار انرژی نیز ارائه ‌کند. در این پایان‌نامه مدل‌سازی بازار برق متشکل از دو بازار روز پیش‌رو و زمان حقیقی، در یک میکروگرید جزیره‌ای، تحت عنوان میکرومارکت انجام شده است. در ابتدا به کمک مدل‌سازی قطعی در 24 ساعت پیش‌رو، مدل‌سازی ریاضی روی شبکه تست CIGRE انجام و نتایج حاصل مورد بحث و بررسی قرار گرفته است. سپس مدلی تصادفی مبتنی بر روش‌ تولید سناریو و متشکل از دو سطح زمانی متفاوت، برای در نظر گرفتن عدم‌قطعیت در مسئله مذکور ارائه شده است. نتایج نشان می‌دهد که مدل تصادفی میکرومارکت ارائه شده می‌تواند با بهره‌گیری از سیستم‌های ذخیره‌ساز انرژی، پاسخ‌گویی بار و تخصیص بهینه مقدار رزرو به واحدهای دیزلی، بر عدم‌قطعیت توان تولیدی منابع تجدیدپذیر و توان مصرفی بار، فائق آمده و مقدار رفاه اجتماعی در بهره‌برداری از شبکه، حداکثر نماید. همچنین، مدل تصادفی میکرومارکت بر روی شبکه تست یاد شده، اجرا، بررسی و با نتایج مدل قطعی مقایسه و نشان داده شده است که همانطور که انتظار می رود مدل‌سازی تصادفی با واقعیت‌های فنی سازگارتر است و شرایط را برای بهره‌برداری ایمن فراهم می‌سازد. کلمات کلیدی : میکروگرید جزیره‌ای، مدیریت توان، میکرومارکت، منابع تجدیدپذیر، پاسخ‌گویی بار، سیستم‌های ذخیره‌ساز انرژی.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی