مدیریت انرژی نیروگاه مجازی بر پایه بهینه‌سازی مقاوم با پایش پیشامدهای ریزشبکه: مطالعه موردی خروج تکی خط

نویسندگان

دانشگاه صنعتی شاهرود - دانشکده مهندسی برق

چکیده

در این مقاله، یک مدل بهینه‌سازی مقاوم برای مدیریت انرژی نیروگاه مجازی شامل ایستگاه‌های خورشیدی، سیستم‌های ذخیره‌ساز و متقاضیان انرژی واقع در ریزشبکه برق ارائه می‌شود. در مدل بهینه‌سازی مقاوم، پارامترهای غیرقطعی قیمت انرژی و تولید توان خورشیدی به‌صورت بازه‌های اطمینان مدل‌سازی می‌شوند. از طرفی، با تجهیز ریزشبکه به فناوری شبکه هوشمند، امکان ارتباط دوسویه بین سیستم مدیریت انرژی و اجزای ریزشبکه و همچنین بین سیستم مدیریت انرژی و شبکه اصلی فراهم می‌شود. سیستم مدیریت انرژی با پایش وضعیت اجزای ریزشبکه و به‌روزرسانی اطلاعات مرتبط، تصمیم‌های مناسب را اتخاذ می‌کند. به‌این‌ترتیب، سیستم مدیریت انرژی به‌طور زمان-حقیقی از پیشامدهای ریزشبکه مانند خروج خطوط مطلع می‌گردد و تصمیم‌های اتخاذشده در ارتباط با تبادل با شبکه اصلی، تولید توان خورشیدی و قطع یا جابه‌جایی بار را اصلاح می‌کند. بازه‌های اطمینان قیمت انرژی الکتریکی و تولید توان خورشیدی بر اساس اطلاعات واقعی جمع‌آوری‌شده از بازار برق نیوانگلند آمریکا پیش‌بینی می‌شوند. اثر دقت پیش‌بینی، وقوع پیشامد و سطح اطمینان بر عملکرد مدل بهینه‌سازی مقاوم در یک ریزشبکه برق هوشمند بررسی می‌شود. نتایج شبیه‌سازی، عملکرد خوب مدل بهینه‌سازی مقاوم را در مقایسه با یک روش قطعی مرسوم آشکار می‌سازد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Robust Optimization-based Energy Management of Virtual Power Plant by Monitoring Microgrid Contingencies: Single-Line Outage Case Study

نویسندگان [English]

  • S. Kaabe Pahne Kolaei
  • M. Rahimiyan
Faculty of Electrical Engineering, Shahrood University of Technology, Shahrood, Iran
چکیده [English]

In this paper, a robust optimization model is proposed for energy management of a Virtual Power Plant (VPP) including solar power stations, energy storage facilities and demands interconnected within a microgrid. In the robust optimization model, the uncertain parameters of solar power production and energy prices are modelled as confidence intervals. On the other hand, equipped with smart grid technology, the two-way communication between the energy management system and microgrid components, as well as between the energy management system and main grid is possible. The energy management system can make decisions while monitoring conditions of microgrid components and updating available information. Thus, the energy management system is informed about microgrid contingencies in real-time, and modifies its decisions related to power traded with the main grid, solar power production and power load shedding or shifting. The confidence intervals of energy price and solar energy production are forecasted based on real-world historical data collected from the New England electricity market, US. Impact of forecast accuracy, contingency occurrence and confidence level on the performance of the robust optimization model is investigated. Simulation results indicate good performance of the robust optimization model compared with a conventional deterministic method.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Energy management
  • Virtual power plant
  • Smart Grid
  • robust optimization
  • contingency