مدیریت بهینه تولید در یک سیستم تولید انرژی ترکیبی چندمنبعی جدا از شبکه با حضور سیستم‌های ذخیره‌ساز انرژی به‌منظور کاهش هزینه تقاضا

نویسندگان

دانشگاه محقق اردبیلی - دانشکده فنی و مهندسی

چکیده

در این مقاله یک سیستم ترکیبی تأمین تقاضای انرژی الکتریکی در حالت جدا از شبکه با حضور سیستم‌های ذخیره‌ساز انرژی مورد مطالعه قرار گرفته است. در این سیستم انرژی ترکیبی از منابع تجدیدپذیر مختلف از قبیل سلول خورشیدی و توربین بادی، همچنین از اجزای پشتیبان و ذخیره‌ساز شامل دیزل ژنراتور و باتری برای تأمین تقاضای بار با قابلیت اطمینان بالا به نحوی که تقاضای بار همواره تأمین شود، استفاده شده است. دو نوع تقاضای بار AC و DC برای مصرف‌کنندگان در نظر گرفته شده است؛ سپس با توجه به منحنی تقاضای بار 24 ساعته برای هرکدام از آن‌ها، با استفاده از الگوریتم برنامه‌ریزی ریاضی غیرخطی مرتبه دوم، حالت بهینه مدیریت تولید بین اجزا به‌نحوی به‌دست آمده است تا با کم‌ترین هزینه بتوان تقاضای بار مصرف‌کنندگان را تأمین نمود و سیستم را در بالاترین سطح قابلیت اطمینان نگه داشت. در ادامه هزینه سوخت دیزل ژنراتور و هزینه شارژ باتری با توجه به وضعیت شارژ آن برای یک روز تأمین تقاضای بار در شرایط مختلف فصلی و ضرایب وزنی تولید متفاوت برای اجزای سیستم انرژی ترکیبی ارائه شده و برای شرایط مختلف بهره‌برداری هزینه سالیانه تأمین تقاضای بار محاسبه شده است. در پایان تأثیر انواع سیستم ذخیره‌ساز باتری بر مسئله اعمال و باتری اسید سرب برای رسیدن به حالت بهینه بهره‌برداری تحت شرایط مختلف بهره‌برداری مورد بررسی قرار گرفته است. مدل به‌کاررفته و روش حل ارائه‌شده قابلیت‌های خود را در تجزیه‌وتحلیل حالت‌های مختلف به‌خوبی نشان داده‌اند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Optimal Energy Management of an Off-Grid Mmulti-Source Hybrid Energy System in Presence of Storage Systems to Reduce the Cost of Demand

نویسندگان [English]

  • S. J. Seyedshenava
  • N. Afsari Ardabili
Faculty of Engineering, University of Mohageg Ardabili, Ardabil, Iran
چکیده [English]

In this paper, a hybrid system of electric energy supply in presence of storage systems in off-grid applications has been studied. Different renewable sources such as solar cell and wind turbine, and backup and storage components such as diesel generator and battery were used to meet the demand of time with high reliability. Two types of load demand, i.e. AC and DC is intended for consumers. Then, according to a 24-hour load demand and using a mathematical nonlinear quadratic programming algorithm, the optimal power flow between the components has taken place with the lowest cost to consumers supplied to the load and to keep the system at the highest level of reliability so that the load demand will always be met. In the following, the cost of fuel in diesel generator and battery charging, according to battery state of charge, for one day load demand in different seasonal conditions and different production weighting coefficients for the components of the hybrid electrical energy system is provided and for various conditions of operation calculated annual costs load demand. In the end, the impact of using various types of batteries storage system and lead-acid battery to achieve the optimal state of operation investigated. The results show the effectiveness of the proposed model and the optimization algorithm.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Hybrid electrical energy system
  • backup and storage system
  • Energy management
  • battery state of charge
  • the annual cost of supply to the load