Skip to main content
فهرست مقالات

طراحی بهینه سپهر انرژی برای بهره برداری توام از سیستم های برق و گاز با درنظرگرفتن شاخص قابلیت اطمینان

نویسنده:

علمی-پژوهشی (وزارت علوم)/ISC (18 صفحه - از 2 تا 19)

چکیده:

افزایش تمایل جهانی برای تولید غیرمتمرکز انرژی با استفاده از گاز طبیعی، باعث فراگیرتر شدن ایده بهره برداری هم زمان از چند حامل مختلف انرژی در سال های اخیر شده است. مهم ترین نظریه مطرح در این حیطه، «سپهر انرژی» است که در این مقاله برای تامین بارهای الکتریکی و حرارتی با استفاده از حامل های برق و گاز به کار گرفته شده است. برای این کار از ترانسفورماتورها، کوره های گرمایی، واحدهای تولید هم زمان برق و حرارت (CHP) و ذخیره سازهای الکتریکی و حرارتی استفاده شده است. برخلاف روال رایج، واحدهای CHP به شکل مبدلی با بازده های ثابت الکتریکی و حرارتی مدل سازی نشده و مشخصه کاری کامل این واحدها، شامل ناحیه کاری عملی (FOR) و رابطه غیرخطی ورودی- خروجی در فرمول بندی مساله استفاده شده اند. برای خطی سازی عملکرد غیرخطی واحدهای CHP، تقریب تکه ای-خطی از ناحیه کاری آن ها ارائه شده است تا مساله در قالب برنامه ریزی خطی مرکب-عدد صحیح ارائه شود. شاخص قابلیت اطمینان نیز با ارائه مدلی از تغییر نقطه کار CHP در شرایط خروج تجهیزات در فرمول بندی مساله گنجانده شده است. هدف، یافتن بهترین ترکیب از تجهیزات نامزد برای کاهش هزینه های کل و افزایش قابلیت اطمینان تامین توان در یک دوره برنامه ریزی طولانی مدت است. شبیه سازی ها بر روی یک سیستم موردی و با مطالعه تاثیر اعمال نامعینی قیمت انرژی بر نتایج ارائه شده اند.

By the recent growing of global trend for decentralized power generation via natural gas، the interest in joint operation of several energy carriers has substantially increased. The most significant concept in this regard is the “Energy Hub”، which in this paper is employed to supply electrical and heat demands via electricity and natural gas carriers. Transformers، furnaces، combined heat and power (CHP) units، and electrical and heat storage units are utilized for this purpose. Unconventionally، CHP units are not modeled as constant electrical and heat efficiencies، and thorough operational characteristics of these units are employed in the problem formulation، which consists of feasible operating region (FOR)، and nonlinear input-output relationship. In order to formulate the problem as mixed-integer linear programming، a piecewise linear approximation of CHP units’ operating region is presented to linearize their nonlinear operation. Additionally، the reliability index is added to the problem formulation، containing a model for changing the output point of CHP units in contingencies. The problem is aimed at choosing the best combination of candidate devices for decreasing total costs and increasing the reliability of supply in a long-term planning period. Simulations are presented for a case study، investigating impacts of applying energy price uncertainty on the results.

کلیدواژه ها:

سپهر انرژی ،منابع ذخیره انرژی ،نامعینی قیمت ،قابلیت اطمینان ،واحدهای تولید هم زمان برق و حرارت ،تقریب تکه ای خطی ،برنامه ریزی خطی مرکب عدد صحیح

mixed integer linear programming ،reliability ،Energy hub ،Combined heat and power units ،Energy storage units ،Piecewise approximation ،Price uncertainty


برای مشاهده محتوای مقاله لازم است ورود پایگاه شوید. در صورتی که عضو نیستید از قسمت عضویت اقدام فرمایید.