برنامه‌ريزي بهينه انرژي و ذخيره يك ريزشبكه جزيره‌اي با در نظر گرفتن بارهاي پاسخ‌گو و قيود امنيتي

Optimal Energy and Reserve Scheduling of an Islanded Microgrid Considering Responsive Loads and Security

در اين مقاله، يك مدل احتمالاتي براي برنامه‌ريزي هم‌زمان انرژي و ذخيره (چرخان و غيرچرخان) يك ريزشبكه جزيره‌اي با درنظرگرفتن برنامه‌هاي پاسخ‌گويي بار و قيود امنيتي پيشنهاد شده ‌است. هدف مسئله شامل بيشينه‌كردن سود بهره‌بردار ريزشبكه با در نظر گرفتن قيود امنيتي ولتاژ و فركانس است. وجود منابع داراي عدم‌ قطعيت مانند منابع توليد تجديدپذير و بارها ماهيت مسئله برنامه‌ريزي را احتمالاتي كرده كه لازم است در يك مدل مبتني بر سناريو فرمول‌بندي و حل شود. در مدل پيشنهادي، از شاخص مقدار شرطي در ريسك (CVaR) براي تعديل اثرات منفي سناريوهاي نامطلوب در مدل احتمالاتي استفاده شده ‌است. در اين روش حساسيت سود بهره‌بردار و حاشيه‌هاي امنيت ريزشبكه در حالت‌هاي با و بدون مشاركت بارهاي پاسخ‌گو نسبت به شاخص ريسك ارزيابي شده‌است. استفاده از اين روش بهره‌بردار را قادر مي‌سازد تا با انتخاب ضريب ريسك مناسب ضمن بيشينه‌ كردن سود خود، حاشيه امنيت فركانس و ولتاژ ريزشبكه را نيز بهبود بخشد. هم‌چنين، در اين مدل براي ارزيابي واقعي‌تر امنيت سيستم و تعيين دقيق انحرافات فركانس و ولتاژ در هر سناريو، از روش پخش توان بهينه (AC (AC-OPF استفاده شده ‌است. در نظرگرفتن قيود امنيتي فركانس و ولتاژ به‌صورت هم‌زمان (براي هر ساعت) يك مزيت اين روش است.

In this paper, a probabilistic model for joint scheduling of energy and reserve (spinning and non-spinning) of an islanded microgrid is proposed considering demand response programs and security constraints. The objective of the problem is to maximize the expected profit of the microgrid operator with considering voltage and frequency security constraints. The presence of stochastic sources such as renewable resources and loads made the nature of the scheduling problem stochastic which is required to be formulated and solved in a scenario-based model. In the proposed method, to minimize the adverse effects of unfavorable scenarios, the cconditional value at risk (CVaR) criteria is used in the probabilistic model. In this method, the sensitivity of operator’s profit and the microgrid security margin in the cases with/ without the participation of responsive loads are assessed with considering risk criteria. Using this method, makes the operator capable to choose a proper risk factor as well as maximizing its expected profit and improving the security margin of voltage and frequency of the microgrid. In addition, in order to assess the system security more precisely and to determine the voltage and frequency deviations in each scenario, the AC optimal power flow (AC-OPF) is applied. Considering the security constraints of voltage and frequency simultaneously (at each hour) is a benefit of this method.