دانلود شبیه سازی و ترجمه مقاله بارهای کنترل پذیر و قابل قطع

1. مقدمه 2. مدل کنترل بارها 3. فرمولبندی الگوریتم 4. مورد مطالعاتی 5. نتایج 6. نتیجه گیری و پیشنهاد کار آینده

چکیده: در چارچوب بازار برق آزاد ، کنترل تولید پراکنده و تقاضا فرصت کافی برای شرکت ها جهت عملیات زمان واقعی شبکه های انتقال و توزیع داده است. این گونه مسائل ممکن است با مفهوم نیروگاه های مجازی جا افتاده باشد. زیرا این مفهوم شامل ظرفیت تعداد زیادی منابع انرژی می گردد که در دسترس و قابل کنترل در بازار برق هستند. در این مقاله یک الگوریتم بهینه سازی برای مدیریت یک VPP (نیروگاه مجازی) متشکل از تعداد زیادی مشتریان با لوازم کنترل ترموستات را فراهم می کند. الگوریتم به صورت یک کنترل مستقیم بار ، برنامه کنترل بهینه را تعیین می نماید. در آن یک جمعی از بارها که قصد شرکت در این نوع کنترل را دارند به دستگاه های کنترل جهت کنترل به منظور بهینه سازی کاهش بار طی یک دوره کنترل مشخص اعمال می شود. این نوع کاهش بارها نتیجه اش کاهش تراکم بار و انحراف بین تولید و تقاضا می باشد. مدلی ارائه شده است که برای هر دو شبکه توزیع و انتقال مناسب است. و بر روی یک شبکه واقعی برای نشان دادن صحت آن نیز مورد آزمایش قرار گرفته است.

Abstract: In the framework of liberalized electricity markets, distributed generation and controllable demand have the opportunity to participate in the real-time operation of transmission and distribution networks. This may be done by using the virtual power plant (VPP) concept, which consists of aggregating the capacity of many distributed energy resources (DER) in order to make them more accessible and manageable across energy markets. This paper provides an optimization algorithm to manage a VPP composed of a large number of customers with thermostatically controlled appliances. The algorithm, based on a direct load control (DLC), determines the optimal control schedules that an aggregator should apply to the controllable devices of the VPP in order to optimize load reduction over a specified control period. The results define the load reduction bid that the aggregator can present in the electricity market, thus helping to minimize network congestion and deviations between generation and demand. The proposed model, which is valid for both transmission and distribution networks, is tested on a real power system to demonstrate its applicability.

این مقاله در سال ۲۰۰۹ توسط IEEE TRANSACTION ON POWER SYSTEM ارائه شده است و مربوط به مشارکت بارهای کنترل پذیر یا به اصطلاح بارهای قابل قطع در بازار برق می باشد. شبیه سازی مقاله بارهای کنترل پذیر در این محصول صورت گرفته است.

بارهای قابل قطع

با توجه به خصوصی سازی نیروگاه ها و از طرفی به دلیل برخی مسائل نظیر کمبود تولید و افزایش قیمت در ساعات اوج مصرف برخی از بارها قیمتی برای خاموشی خود به ISO اعلام می کنند. بهره بردار شبکه نیز بازای خاموشی آنها، به این بارهای هزینه پرداخت می کند که البته این هزینه اینطور نیست که دستی به آنها پرداخت شود، بلکه این هزینه با کاهش مبلغ کنتور آنها صورت می گیرد.

شبیه سازی مقاله بارهای کنترل پذیر با متلب و GAMS

بارهای کنترل پذیر یا همان بارهای قابل قطع بارهایی هستند که در زمان کمبود انرژی الکتریکی در شبکه، حاضر به شرکت در بازار برق بوده و با ارائه ی قیمت در این بازار مشارکت می نمایند و در نتیجه در صورت درخواست بهره بردار از طریق کنترل از راه دور بارهای آن ها کنترل یا حتی در برخی مواقع قطع می شوند به همین خاطر به آن ها بارهای قابل قطع می گویند. این مقاله نیز با شبیه سازی مقاله بارهای کنترل پذیر بر روی بارهای کنترل پذیر در شبکه و با ارائه ی یک مورد مطالعاتی و تابع هدف، این مسئله را بهینه سازی کرده و نتایج مفیدی در این زمینه ارائه کرده است. به عنوان مثال در نظر بگیرید کارخانه ی ذوب آهن اصفهان به عنوان بار کنترل پذیر خود را معرفی کرده است و هم چنین برخی از خط تولیدهای خود را به عنوان بارهای قابل قطع اعلام نموده است و از طرفی به بهره بردار شبکه اعلام کرده، هر موقع بخواهد می تواند قسمت های مشخص شده اش را قطع یا کنترل کند (کاهش بار) و از طرفی بابت این کار باید به کارخانه پول نیز واریز نماید و از این طریق می تواند در بازار برق با تولیدکننده های انرژی الکتریکی که منحصر به فرد هستند و مشتریان مجبور به خرید آن ها می باشند، خود مشتریان که انرژی الکتریکی می خرند با آن ها رقابت کنند و مسائل دیگری که در این زمینه می تواند وجود داشته باشد.

برنامه های پاسخگویی بار

به این نوع برنامه ریزی و شرکت بارها در این نوع برنامه ها اصطلاخا برنامه های پاسخگویی بار گفته می شود که انواع مختلفی نظیر TOU ، RTP و CPP دارد که توضیحات مفصل آنها در سایت قرار داده شده است.

این مقاله با موضوع شبیه سازی مقاله بارهای کنترل پذیر با استفاده از نرم افزار متلب و GAMS  شبیه سازی شده و دارای توضیحات کامل به صورت ورد و گزارش کار و پاور پوینت می باشد.

خروجی مقاله نموداری است که بار روزانه را با بار حاصل از بهینه‌سازی مقایسه می‌کند.

نمودار خط چین، بار حاصل از بهینه‌سازی را نشان می‌دهد که در بازه کنترلی ساعت ۱۴ تا ۱۶ مقدار بار کمتری نسبت به حالت عادی دارد.

نتایج مشابه این کار به دلیل این که داده‌های مربوط به شهر بیلبائو موجود نبود، به وسیله MATLAB تولید شده است و بنابراین نتایج کمی متفاوت است. باز هم از نمودار شکل زیر مشخص است که در بازه کنترلی ساعت ۱۴ تا ۱۶ مقدار بار کمتری نسبت به حالت عادی دارد و پس از آن برای مدتی (دو ساعت) بار از بار عادی بیشتر می‌شود.

این محصول یک فایل zip حاوی خود مقاله و شبیه سازی آن توسط نرم افزار GAMS صورت گرفته که درپایان نیز داده ها از GAMS به MATLAB انتقال و نمودار مربوطه به دست آمده است بخشی از فایل ورد گزارش مربوط به این مقاله را در شکل زیر مشاهده می کنید:

همچنین این محصول حاوی پاورپوینت بسیار جالب با قالبی زیبا نیز می باشد که برای ارائه دادن بسیار مناسب است. در شکل زیر نیز قسمتی از این پاورپوینت را مشاهده میکنید:

انرژی الکتریکی تنها چیزی است که مصرف کنندگان بدون جدل در موضوع قیمت مجبور به خرید آن هستند و این موضوع می تواند مسئله ی توان بازار یا اصطلاحا market power را ایجاد کند و در حقیقت بازار برق را به نفع تولید کننده تمام کند. تولید کننده در اوقات شب و یا هر زمانی که مصرف بیشتر است قیمت انرژی الکتریکی را به شدت افزایش دهد و در نتیجه توان بازار را در دست گرفته و پول کلانی به دست آورد. با استفاده از موضوع بارهای قابل قطع یا همان بارهای کنترل پذیر این مشکل برطرف شده و مصرف کنندگان با تولید کنندگان به نحوی بسیار حرفه ای وارد رقابت می شوند.