بهره‌برداري بهينه ريزشبكه AC در حضور خودروهاي برقي تحت مديريت طرف تقاضا

Optimal Operation of AC Microgrid in the Presence of Plug-in Electric Vehicles under Demand Side Managemen

در سال‌هاي اخير، نفوذ منابع انرژي‌هاي تجديدپذير و خودروهاي برقي در ريزشبكه AC افزايش يافته است. همچنين مديريت طرف تقاضا مي‌تواند براي مديريت بار پيك استفاده شود تا عملكرد بهينه ريزشبكه AC را بهبود دهد. بنابراين، اين مقاله بهره‌برداري بهينه ريزشبكه AC در حضور خودروهاي برقي تحت مديريت طرف تقاضا را به طور هم‌زمان پيشنهاد داده است. مدل ارائه‌شده چگونگي عملكرد كوتاه‌مدت ريزشبكه را شامل نحوه و ميزان تبادل با شبكه بالادست، توليد واحدهايDG شامل توربين‌هاي بادي، باتري ذخيره‌ساز، ديزل ژنراتورها، شارژ و دشارژ هوشمند خودروهاي برقي و نحوه مشاركت مصرف‌كنندگان بزرگ صنعتي و تجميع‌كننده‌هاي مصرف‌كنندگان كوچك در برنامه‌هاي مديريت طرف تقاضا را به صورتي كه هزينه بهره‌برداري ريزشبكه كمينه شود تعيين مي‌كند. فرمولاسيون ارائه‌شده مدل رياضي منابع مختلف انرژي را در ريزشبكه مدل كرده و قيود پخش بار AC و محدوديت ولتاژ شين‌ها و جريان فيدرها را در ريزشبكه در نظر گرفته است. ريزشبكه 33 شين AC به عنوان تست سيستم استفاده مي‌شود تا اثرات خودروهاي برقي و مديريت طرف تقاضا را روي بهره‌برداري بهينه ريزشبكه AC بررسي كند. مدل پيشنهادي به شكل برنامه‌ريزي غير خطي آميخته با اعداد صحيح مدل‌سازي شده و با استفاده از حل‌كننده SBB تحت نرم‌افزار بهينه‌سازي GAMS حل شده است.

In the recent years, integrations of renewable energy sources as well as plug-in electric vehicles are increased in the AC microgrid. Also, demand side management can be used to manage peak load in order to improve optimal performance of AC microgrid. Therefore, this paper proposes optimal operation of AC microgrid in the presence of plug-in electric vehicles under demand side management. The proposed model describes optimal operation of microgrid including the exchange power with the upstream grid, the production of DG units including wind turbines, battery storage, diesel generators, charging and discharging of electric vehicles and the manner of participation of large industrial consumers and aggregators of small consumers in demand side management that minimize the operation cost of microgrid. The proposed formulation is considered the mathematical model of various energy sources in a microgrid and the AC load flow constraints and the bus voltage and feeder current limitations has been considered.In the proposed model, charge and discharge management of plug-in electric vehicles and demand side management are simultaneously proposed to reduce operation cost of AC microgrid subject to technical and economic constraints. A 33-bus microgrid is used as test system in order to investigate effects of plug-in electric vehicles and demand side management on optimal operation of AC microgrid. The proposed model is formulated via mixed-integer non-linear programming which is solved using CPLEX solver under GAMS optimization software.