Sayed Yaser Derakhshandeh
PhD Dissertation
Short term planning in industrial microgrids
چکیده:
رشد روز افزون منابع تولید پراکنده موجب پدید آمدن مفهوم جدیدی به نام ریزشبکه (میکروگرید) شده است. پیش‌بینی می‌شود مزایای متعدد مترتب بر تشکیل ریزشبکه باعث رشد و گسترش این ساختار در بخش‌ها و مناطق مختلف از جمله مناطق صنعتی خواهد شد. حوزه‌های تحقیقاتی متعددی در رابطه با ریزشبکه‌ها توسعه یافته است و لیکن تاکنون توجه زیادی به موضوع ریزشبکه‌های صنعتی نشده است. با توجه به اهمیت تشکیل ریزشبکه در مناطق صنعتی از منظر مدیریت اقتصادی و افزایش قابلیت اطمینان، این رساله به موضوع مهم به مدار آوردن تولیدات پراکنده در یک ریزشبکه صنعتی به منظور حداقل کردن هزینه تامین انرژی الکتریکی و انرژی حرارتی توجه دارد. در این راستا واقعیت‌های مهمی همچون وجود بارهای تاثیرگذار مثل خودروهای برقی، وجود تولید تجدیدپذیر همچون سلول‌های خورشیدی که در شبکه‌های صنعتی در حال گسترش هستند و همچنین موضوع نامعینی تولید و بار در فرمول‌بندی به مدار آوردن تولیدات در نظر گرفته شده است. بنابر این در این رساله، از طریق بررسی ساختار یک ریزشبکه صنعتی، مزایای تشکیل ریزشبکه در مناطق و شهرکهای صنعتی تبیین می‌شود و یک راهبرد مناسب جهت ترغیب کارخانجات مختلف واقع در یک منطقه صنعتی جهت حضور و مشارکت در ساختار ریزشبکه ارائه می‌شود. پس از آن با توجه به ساختار ریزشبکه در مناطق صنعتی فرمول‌بندی مناسبی جهت حل مسئله به مدار آوردن واحدها ارائه می‌شود. فرمول‌بندی پیشنهادی به گونه‌ای است که علاوه بر قیود مرتبط با سیستم و امنیت آن، قیود مربوط به کارخانجات و تجهیزات آنها نیز بطور کامل لحاظ شده‌اند. ظهور و حضور خودروهای برقی سنگین در مناطق صنعتی و نیز نصب سلول‌های خورشیدی می‌تواند بر برنامه‌ریزی تولید اثرات مهمی داشته باشد که به این جهت این عناصر در فرمول‌بندی پیشنهادی اضافه می‌شود. یک قدم در تکمیل مسئله ساده به مدار آوردن واحدها، پخش بار بهینه است که این مسئله برای ریزشبکه‌های صنعتی فرمول‌بندی می‌شود. نشان داده می‌شود که در ریزشبکه‌های صنعتی شامل خودروهای برقی بواسطه وجود قیود مبتنی بر زمان و انرژی، مسئله تبدیل به پخش بار بهینه دینامیکی خواهد شد. در ادامه با توجه به نامعینی موجود در میزان مصرف الکتریکی و میزان تولید سلول‌های خورشیدی، فرمول‌بندی احتمالاتی به مدار آوردن واحدها در یک ریزشبکه صنعتی ارائه می‌شود. در روش پیشنهادی، پس از خطی‌سازی معادلات غیرخطی، مسئله برنامه‌ریزی احتمالاتی با استفاده از روش مبتنی بر سناریو تحلیل شده است.
