۹۵۰

۵/۰

۱/۲

شبکه

است. اطلاعات قیمت، بار، شدت تابش خورشید و سرعت باد برای یک سال به صورت زیر به دست آمده است:

(( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. ))

• قیمت بازار انرژی بر اساس بازار PJM [27]

• اطلاعات سرعت باد و شدت تابش برای منطقه تگزاس [۲۸]

• میزان بار مصرفی برای یک ریز شبکه [۲۹]

در ضمن قابل ذکر است که تمامی شبیه سازی ها در دو سناریو مختلف زمستان و تابسان انجام شده است. داده‌های پیش‌بینی‌شده، مربوط به تولید توان PV، قیمت (تعرفه RTP^[58])، و بار مصرفی برای سناریوهای روز هفته زمستان و تابستان در تا ارائه شده است.
شکل ۴‑۲: منحنی پیش‌بینی‌شده توان تولیدی PV برای سناریوی روز هفته-زمستان
شکل۴‑۳: منحنی پیش‌بینی‌شده قیمت بازار PJM برای سناریوی روزهفته-زمستان
شکل۴‑۴: منحنی پیش‌بینی‌شده بار الکتریکی مصرفی ریزشبکه برای سناریوی روزهفته-زمستان
شکل۴‑۵: منحنی پیش‌بینی‌شده توان تولیدی PV برای سناریوی روزهفته-تابستان
شکل۴‑۶: منحنی پیش‌بینی‌شده قیمت بازار PJM برای سناریوی روزهفته-تابستان
شکل۴‑۷: منحنی پیش‌بینی‌شده بار الکتریکی مصرفی ریزشبکه برای سناریوی روزهفته-تابستان

نتایج برنامه ریزی قطعی روزانه

برنامه­ ریزی مشارکت واحدها با بهره گرفتن از الگوریتم اجتماع ذرات باینری انجام شده است که یک الگوریتم اصلاح شده برای پیدا کردن نقطه بهینه در فضای باینری یا گسسته است. الگوریتم برنامه­ ریزی مشارکت واحدها مطابق شکل (۴-۱) است. در این حالت برای عملکرد بهتر الگوریتم باینری اجتماع ذرات از روش‌های به اصطلاح خبره استفاده شده است. عملکرد به این صورت است که اگر مثلا بین دو ذره که مقدار آن‌ها یک است مقدار صفر وجود داشته باشد مقدار صفر به مقدار یک تغییر می­ کند. برای شروع ذرات اولیه در الگوریتم اجتماع ذرات از تولید رندم استفاده می­ شود. ولی این مقادیر معمولا به دلیل بزرگی ابعاد مسئله باعث بالا رفتن زمان محاسبات می­ شود. در شکل زیر فلوچارت این الگوریتم آورده شده است. در ضمن قابل ذکر است که تمامی شبیه سازیها به کمک نرم افزار GAMS و با بهره گرفتن از روش برنامه‌ریزی غیرخطی عددصحیح مختلط(^[۵۹]MINLP) تکرار شده و صحت الگوریتم PSO اثبات شده است.

سناریوی زمستان

در این قسمت نتایج بهینه‌سازی تک­هدفه هزینه بهره‌برداری و آلاینده‌های تولیدشده مورد ارزیابی قرار می‌گیرد. در ابتدا به بررسی نتایج سناریوی زمستان می‌پردازیم. میزان توان خروجی حاصل از پیل سوختی^[۶۰]، دیزل ژنراتور و سلولهای خورشیدی در بازه ۲۴ ساعت نشان داده شده است. ملاحظه می‌شود که توان تولیدی پیل سوختی در اکثر ساعات شبانه روز مقدار ثابت ۳۸ کیلو وات را دارد. در ضمن ملاحظه می‌شود که سلولهای خورشیدی نیز از ساعت ۷ تا ۲۱ تولید توان دارند.

شکل۴‑۸: توان خروجی تولیدات پراکنده در طول ۲۴ ساعت
با توجه به نگرانی­های گسترده در مورد گرم شدن زمین و نیز آلودگی هوای ناشی از مصرف سوخت­های فسیلی توسط خودروهای معمولی و همچنین استفاده توسط واحدهای با آلودگی بالا خاصه در ساعات پیک بار نیاز به استفاده از خودروهای الکتریکی به عنوان یک منبع ذخیره برای اصلاح پیک بار و استفاده از واحدهای تولیدی با آلودگی و هزینه سوخت کم بیش از پیش احساس می­ شود. در واقع، یک خودروی الکتریکی می ­تواند هنگامی که به پریز برق برای شارژ وصل می­گردد یک انتقال انرژی دو طرفه را انجام دهد. این اجتماع از خودروها می­توانند به عنوان منبع انرژی و نیز در دوره­ های زمانی معین به عنوان یک منبع ذخیره انرژی به کار رود که به بهره­بردار شبکه این اجازه را می­دهد تا بهره ­برداری را در شرایط اقتصادی­تر و با پایداری بیشتر انجام دهد.
خودروهای الکتریکی متصل به شبکه در یک نقطه به شبکه وصل نمی­شوند و در سطح شبکه پراکنده هستند. در این بخش بررسی موجود بر روی خودروهایی است که برای مسافرت­های روزانه کوتاه و درون شهری مورد استفاده قرار می­گیرند. همچنین ما چون از دیدگاه بهره­بردار مستقل سیستم مطالعات را انجام می­دهیم پس شبکه را در نظر نمی­گیریم. بنابراین مسئله تلفات هم به خودی خود حذف می­ شود. بررسی­های مختلفی نشان داده­اند که به طور میانگین در شبانه­روز، خودروها حدود ۲۲-۲۳ ساعت در پارکینگ هستند. بنابراین می­توان در این مدت که خودروهای الکتریکی به شبکه وصل هستند از آن‌ها استفاده کرد.. همچنین با توجه به نتایج آماری مربوط به مسافت طی شده خودروها در طول روز، حداقل ۶۰ درصد انرژی در باتری­ها باقی می­ماند که با این مقدار انرژی یا ظرفیت می­توان استفاده کرد[۱۸].
هدف از بررسی این حالت این است که روشن شود که نقش حضور خودروهای الکتریکی در برنامه­ ریزی مشارکت واحدها چه تأثیری دارد. واضح است که از دیدگاه الکتریکی خودروهای الکتریکی مانند یک باطری محسوب می‌شوند که در بعضی مواقع به شبکه متصل شده شارژ می‌شوند سپس از شبکه قطع شده دشارژ شده سپس در یک زمان دیگر دوباره به شبکه وصل می‌شوند. اما تفاوت بارز خودروهای الکتریکی با باطری این است که خودروها دارای عدم قطعیت هستند و مقداری از ظرفیت آن‌ها به بار آن‌ها اختصاص داده می­ شود. این که چه زمانی خودرو برای شارژ به شبکه وصل شود و چه موقع قطع شده و چقدر دشارژ می‌شود خود یک مسئله پیچیده است و اضافه کردن آن به مسئله برنامه­ ریزی مشارکت واحدها پیچیدگی آن را زیاد می‌کند
در شکل ۴-۹ توان مبادله شده بین خودروهای الکتریکی، باتری و شبکه بالادستی نشان داده شده است. ملاحظه می‌شود که خودروهای الکتریکی در ساعات کم‌باری که قیمت برق پایین است، شارژ و در ساعات پر‌باری (۲۳-۱۸) دشارژ می‌شوند.

شکل۴‑۹: توان مبادله شده در طول ۲۴ ساعت
شکل۴-۱۰ هزینه نهایی ریزشبکه را با توجه به ظرفیت PHEV^[61] بکار برده شده برای دو روز اول هفته و آخر هفته نشان می‌دهد.

شکل۴‑۱۰: هزینه نهایی با توجه به ظرفیت PHEV و روز مورد استفاده
ظرفیت خودروها به ترتیب ۱۰، ۲۰، ۳۰ و ۴۰ می‌باشند که با اعداد یک تا چهار نشان داده شده است. ملاحظه می‌شود که استفاده از خودروی الکتریکی با ظرفیت بالا، هزینه نهایی را به مقدار بیشتری کاهش می‌دهد. در ضمن به علت حضور بیشتر خودروی الکتریکی در پارکینگ در روزهای آخر هفته و دسترسی بیشتر به آن، هزینه نهایی ریزشبکه در این روزها نسبت به روزهای اول هفته کاهش بیشتری دارد.
همان طور که در فصل قبل توضیح داده شد در این پایان نامه از برنامه های پاسخگویی بار نیز استفاده شده است. همواره در یک ریزشبکه بارهای قابل قطع و قابل انتقال وجود دارند. نتایج نشان می‌دهند که در زمان‌های پیک بار و قیمت بیشترین بارها عمدتاً قطع و انتقال داده می‌شوند. به عبارتی دیگر، بارهای موجود در زمان ۹ تا ۱۹ را به زمان‌های غیر پیک ۱ تا ۹ انتقال داده می‌شوند که می‌توان گفت با این حال عملیات پیک سایی انجام شده است. علاوه بر این همان طور که در Error! Reference source not found. دیده می‌شود، ریز شبکه از طریق شرکت در برنامه های پاسخگویی بار سودهای مختلفی بر حسب روز و نوع برنامه به دست می‌آورد. بر این اساس، در روزهای گرم نسبت به روزهای سرد به میزان بیشتری سود عاید ریز شبکه می‌شود و در روزهای وسط هفته میزان مشارکت در برنامه های پاسخگویی بار به طور قابل ملاحظه ای بیشتر از روزهای آخر هفته می‌باشد.
جدول‏۰‑۴٫ میزان هزینه و سود شرکت در برنامه پاسخگویی بار

میزان بار قطع شده(kWh)

میزان بار انتقال داده شده(kWh)

سود ناشی از شرکت در برنامه(cent)

هزینه شرکت در برنامه(cent)

روز نمونه