برنامه ريزي تصادفي ريزشبكه جزيره اي در حضور سيستم ذخيره ساز هيدروژني و برنامه پاسخ گويي بار

A Stochastic Programing of Islanding Microgrid in the Presence of the Hydrogen Storage System and Demand Response Program

ريزشبكه يكي از مباحث جديد در شبكه‌هاي توزيع مي‌باشد كه انرژي الكتريكي به‌صورت محلي با منابع انرژي پراكنده در سيستم ولتاژ پايين تأمين مي‌شود. در اين مقاله، ريزشبكه جزيره‌اي شامل توربين بادي و سلول‌هاي خورشيدي به‌عنوان منابع انرژي‌هاي تجديدپذير مي‌باشد. علاوه بر اين، به دليل عدم دسترسي به شبكه برق، اين ريزشبكه از باتري‌هاي ذخيره‌ساز انرژي هم بهره مي‌برد. بنابراين، اين مقاله استراتژي مديريت انرژي جديدي براي ريزشبكه در حالت جزيره‌اي با استفاده از سيستم ذخيره‌ساز هيدروژني كه شامل الكترولايزر، تانك‌هاي هيدروژني و پيل‌سوختي در حضور برنامه پاسخ‌گويي بار را پيشنهاد داده است. استراتژي مديريت انرژي پيشنهادي براساس بهره‌برداري بهينه از منابع انرژي ريزشبكه با هدف حداقل كردن هزينه بهره‌برداري باتري، سيستم ذخيره‌ساز هيدروژني، هزينه‌هاي مربوط به انرژي تأمين نشده و مازاد انرژي مي‌باشد. همچنين، عدم قطعيت‌هاي بار، توان توليدي توربين بادي و توان توليدي سلول‌هاي خورشيدي با روش سناريو مدل‌سازي شده‌اند. علاوه بر اين، برنامه پاسخ‌گويي بار با هدف مديريت بار ريزشبكه و هموار كردن منحني بار و در نتيجه كاهش هزينه بهره‌برداري پيشنهاد شده است. مدل پيشنهادي روي يك ريزشبكه با استفاده از نرم‌افزار GAMS شبيه‌سازي شده و نتايج نشان مي‌دهد كه استفاده از سيستم ذخيره‌ساز هيدروژني و برنامه پاسخ‌گويي بار باعث كاهش هزينه بهره‌برداري ريزشبكه در حالت جزيره‌اي مي‌شود.

Microgrid (MG) is one of the new topics in distribution networks in which electrical energy is locally supplied with distributed energy resources at the low voltage system. In this paper, islanding MG includes wind turbine and photovoltaic systems as renewable energy sources. Moreover, due to unavailability of power grid, the MG benefits energy storage batteries. Therefore, this paper proposes a new energy management strategy (EMS) for MG in islanding mode using the hydrogen storage system (HSS) which includes electrolyzer, hydrogen tanks and fuel cell (FC) in the presence of demand response program (DRP). The proposed EMS is based on the optimal operation of energy sources of MG with the objective of minimizing operating costs of batteries, HSS and the costs associated with excess and undelivered energy. Also, the uncertainties of demand, produced power of wind turbine and photovoltaic systems are modeled with scenario approach. Moreover, DRP is proposed with the objective of MG load management and flattening the load curve and thus reducing the operation cost. The proposed model is been simulated on a MG using GAMS software and the results show that by using HSS and DRP, the operation cost of MG in islanding mode is reduced