بهمن بهمنی فیروزی
-
در این مقاله مشارکت بهینه هاب های انرژی متصل به شبکه در بازارهای انرژی روز-بعد و زمان واقعی ارائه می شود. طرح شبکه هوشمند پیشنهادی، از یک سیستم توزیع برق، یک سیستم انرژی حرارتی، یک سیستم آب، یک حمل و نقل خصوصی و یک سیستم حمل و نقل عمومی تشکیل شده است. علاوه بر این، چندین فناوری جدید مانند پیکربندی مجدد، انرژی ترمز احیا کننده مترو و غیره نیز در نظر گرفته شده است. سیستم توزیع برق پیشنهادی یک ریزشبکه هیبریدی متصل به شبکه است. الگوریتم بهینه سازی گرگ خاکستری بهبود یافته برای جستجوی بهترین راه حل برای زمان بندی سیستم موردنظر برای روز بعد مورد استفاده قرار گرفت. همچنین، طرح تبدیل بدون بو (uncented) کاهش یافته برای ثبت عدم قطعیت در سیستم استفاده شد. طرح پیشنهادی برای نشان دادن کارایی روش پیشنهادی بر روی یک سیستم تست 33 باس IEEE در نرم افزار متلب پیاده سازی شده است. نتایج نشان می دهد که هزینه ها و آلودگی محیط زیست کاهش می یابد. با مقایسه شبکه هوشمند پیشنهادی با نتایج سایر مطالعات و سیستم های مشابه، کامل بودن شبکه پیشنهادی و کارایی سیستم مورد نظر نشان داده شده است.
کلید واژگان: بازار انرژی روز-بعد و زمان واقعی, سیستم مدیریت انرژی, هاب انرژی متصل به شبکه, الگوریتم گرگ خاکستری اصلاح شدهIn this article, the optimal participation of energy hubs (EHs) connected to the grid in the day-to-day and real-time energy markets is presented. The proposed system consists of an electricity distribution network, a private transportation system, and a public transportation system, a water system, a thermal energy system. In addition, reconfiguration, and metro regenerative braking energy have been investigated. The proposed power distribution system is an on-grid hybrid microgrid. Improved gray wolf optimization algorithm for finding the best solution for scheduling the proposed system. Also, the reduced unscented transform scheme is applied to capture the uncertainty in the system. We demonstrate the effectiveness of the proposed method using a 33-bus IEEE test system in Matlab software package. Reductions in costs and pollution of the environment are demonstrated by the results. This study has demonstrated the completeness of the proposed smart network and the efficiency of the desired system by comparing it with the results of other studies and similar systems.
Keywords: Day-Ahead, Real-Time Energy Market, Energy Management System, Energy Hub Connected To The Grid, Improved Gray Wolf Algorithm -
ماشین Vernier PM1 به عنوان یک ماشین با گشتاور بالا و سرعت پایین شناخته می شود که دارای مزایای مختلفی از جمله چگالی گشتاور بالاتر، حجم ماده PM کمتر، گشتاور دندانه ای پایین تر، بهبود کارایی و ساختار ساده تر و مقاوم تر در مقایسه با سایر ساختارهای ارایه شده بر مبنای مغناطیس دایم می باشد. این ماشینها گزینه مناسبی برای استفاده در خودروهای الکتریکی هستند. یکی از ساختارهای ارایه شده که برای این منظور مناسب است، ساختار ماشین Dual-Stator Consequent-Pole Vernier PM است که چگالی گشتاور بالا، مشخصات کارکردی مطلوب و حجم آهنربای مصرفی کمتری دارد. اما برای طراحی کامل این ساختار باید مطالعات مکانیکی شامل مطالعات حرارتی و ارتعاشی نیز روی ساختار الکترومغناطیسی طراحی شده صورت گیرد. اهمیت این مسیله به دلیل هندسه متفاوت ماشین های شار شعاعی معمولی، نیروهای مغناطیسی نامتعادل و محدودیت های مکانیکی و حرارتی می باشد. در این مقاله، طراحی سیستم انتقال حرارت و ساختار مکانیکی ماشین DS-CP-VPM صورت گرفته و مطالعات حرارتی و ارتعاشی انجام شده است. متغیرهای طراحی بر اساس آنالیز حساسیت با استفاده از روش اجزای محدود انتخاب شده اند. چندین محدودیت طراحی در ابعاد هندسی، چگالی جریان و چگالی شار مغناطیسی در مناطق مختلف و نیروهای مکانیکی درنظر گرفته شده است. نتایج حاصل برای یک ماشین 10 کیلو وات با گشتاور 2 کیلو نیوتن متر برای کاربرد وسیله نقلیه الکتریکی با استفاده از روش اجزای محدود سه بعدی تایید می شود. در این مقاله تجزیه و تحلیل حرارتی - مکانیکی موتور مورد نظر را انجام داده و نتایج شبیه سازی در نرم افزار Comsol مورد ارزیابی قرار می گیرد.کلید واژگان: ماشین Vernier PM, تجزیه و تحلیل حرارتی &ndash, مکانیکی, روش اجزای محدود, نرم افزار ComsolThe Vernier PM machine is known as a machine with high torque and low speed, which has several advantages such as higher torque density, lower PM material volume, lower gear torque, improved performance and simpler and more durable structure compared to other structures based on the magnet is permanent. These machines are a good option for use in electric vehicles. One of the proposed structures that is suitable for this purpose is the structure of the Dual-Stator Consequent-Pole Vernier PM machine, which has high torque density, optimal functional characteristics and lower magnet consumption. But for the complete design of this structure, mechanical studies including thermal and vibration studies must be done on the designed electromagnetic structure. This is important because of the different geometry of conventional radial flux machines, unbalanced magnetic forces, and mechanical and thermal constraints. In this paper, the design of heat transfer system and mechanical structure of DS-CP-VPM machine has been done and thermal and vibration studies have been performed. Design variables were selected based on sensitivity analysis using the finite element method. Several design limitations in geometric dimensions, current density and magnetic flux density in different areas and mechanical forces have been considered. The results are confirmed for a 10 kW car with a torque of 2 KN for the application of an electric vehicle using the three-dimensional finite element method. In this paper, the thermal-mechanical analysis of the engine is performed and the simulation results in Comsol software are evaluated.Keywords: Vernier PM machines, Thermo-Mechanical Analysis, Finite Element Method, Comsol Software
-
مسیله مشارکت واحدها UC یکی از مسایل مهم در بازار برق به شمار می آید که با هوشمند شدن و تجدیدساختار شبکه ها اهداف و متغیرهای آن دستخوش تغییراتی شده است. در این مقاله حل و مدل سازی مسیله مشارکت واحدها با در نظر گرفتن شبکه های هوشمند پیشنهاد شده است. همانطور که می دانیم در شبکه های هوشمند مسایل جدید همچون مدیریت سمت تقاضا و منابع ذخیره ساز انرژی (باتری) و همچنین اهداف جدید همچون کاهش آلایندگی های زیست محیطی واحدها وجود دارد که می بایست مدنظر قرار گیرد. در این مقاله مسیله مشارکت واحدها با مدل سازی مدیریت سمت تقاضا در کنار شارژ و دشارژ بهینه سیستم ذخیره ساز باتری با هدف کمینه کردن هزینه های اقتصادی واحدها و باتری و آلایندگی زیست محیطی ارایه شده است. مدل پیشنهادی یک مدل برنامه ریزی خطی عدد صحیح مرکب MILP می باشد که با استفاده از نرم افزارهای تجاری قدرتمند همانند Gurobi حل شده و جواب های بهینه سراسری تضمین می شود. مدل پیشنهادی روی دو شبکه استاندارد 6 و 118 شینه IEEE اجرا شده که نتایج نشان از کارآمدی مدل پیشنهادی می باشد.
کلید واژگان: مشارکت واحدها, مدیریت سمت تقاضا, منابع ذخیره ساز انرژی, برنامه ریزی خطی عدد صحیحThe issue of unit commitment (UC) is one of the most important issues in the electricity market, and with the smartening and restructuring of networks which its goals and variables have undergone changes. In this paper, solving and modeling the problem of unit commitment by considering smart networks is proposed. As we know, in smart grids, there are new issues such as demand side management and energy storage systems (batteries) as well as new goals such as reducing the environmental pollution of the units that must be considered. In this paper, the issue of unit commitment with demand side management modeling along with optimal charging and discharging of battery storage system with the aim of minimizing the economic costs of units and batteries and environmental pollution is presented. The proposed model is a Mixed Integer Linear Programming (MILP) model that is solved using powerful commercial software such as Gurobi and guarantees optimal global solutions. The proposed model is implemented on two standard IEEE 6 and 118 bus networks, the results of which show the efficiency of the proposed model.
Keywords: Unit commitment, demand side management, energy storage system, mixed integer linear programming -
استفاده از تولیدات پراکنده بر پایه تولید همزمان الکتریسیته و گرما ازجمله گام های مهم درراه تقسیم شبکه های توزیع به ریز شبکه ها به عنوان بلوک های سازنده سیستم های هوشمند می باشد. ازاین رو بررسی و ارزیابی عملکرد تولیدات پراکنده در حضور واحدهای تولید همزمان الکتریسیته و گرما در ریز شبکه ها و بهره برداری از ریز شبکه ها با در نظر گرفتن ذخیره سازهای انرژی الکتریکی و ذخیره سازهای گرمایی امری ضروری می باشد. در این مقاله، مدل سازی رفتار واحدهای CHP و ذخیره سازهای انرژی حرارتی و فرمول بندی مسیله بهره برداری بهینه چندهدفه از ریز شبکه با در نظر گرفتن واحدهای تولید همزمان گرما و انرژی به همراه ذخیره سازهای گرمایی با به کارگیری الگوریتم تکاملی آموزش و یادگیری (TLBO) ارایه می شود. توابع هدف موردنظر شامل هزینه های بهره برداری از ریز شبکه، میزان تلفات شبکه و میزان انحراف ولتاژ باس ها از مقدار نامی می باشند. برای حل مسیله بهینه سازی، از الگوریتم تکاملی TLBO که در این زمینه یک الگوریتم قوی و موثر می باشد استفاده می شود. شبکه موردمطالعه، یک شبکه 69 شینه بوده که شامل تعدادی واحدهای تولید پراکنده و تعدادی منابع تولید همزمان برق و حرارت می باشد.نتایج شبیه سازی، کارایی موثر برنامه ریزی بهره برداری چندهدفه از ریز شبکه ها در حضور بارهای حرارتی را با استفاده از نرم افزار متلب نشان می دهد.
کلید واژگان: تولید همزمان برق و حرارت (CHP), ذخیره سازهای گرمایی, تولیدات پراکنده (DG), برنامه ریزی بهره برداری چندهدفه, الگوریتم آموزش و یادگیری (TLBO)The use of distributed generation based on the simultaneous production of electricity and heat is one of the important steps in the division of distribution networks into micro-grids as building blocks of intelligent systems. Therefore, it is necessary to study and evaluate the performance of distributed generation along with the units of simultaneous production of electricity and heat in micro-grids and operation of micro-grids with regard to electrical energy storage and heat storage. In this paper, modeling the behavior of CHP units and thermal energy storage and formulating the problem of optimal multi-objective utilization of micro-grids by considering heat and energy simultaneous production units with heat storage using an evolutionary training and learning algorithm (TLBO) is provided. The object functions include the costs of operating the micro-grid, the amount of network losses and the amount of deviation of the bus voltage from the nominal value. To solve the optimization problem, the evolutionary algorithm TLBO is used, which is a powerful and effective algorithm in this field. The study network is a 69-bus network that includes a number of distributed generation units and a number of simultaneous sources of electricity and heat. The results show the effective planning of multi-purpose operation of micro-grids in the presence of thermal loads by using MATLAB.
Keywords: Combined Heat, Power (CHP), Heat Storage, Distributed Generation (DG), Multi-objective operation planning, Training, Learning Algorithm (TLBO) -
در این مقاله مشارکت بهینه هاب های انرژی متصل شده به شبکه در بازارهای انرژی و رزرو روز بعد ارایه می شود. طرح پیشنهادی دارای تابع هدفی برابر با کمینه سازی مابه التفاوت هزینه انعطاف پذیری هاب ها و درآمد آنها در بازارهای مذکور است. همچنین این مساله مقید به معادلات پخش توان در شبکه های الکتریکی، گازی و حرارت، محدودیت های فنی و رزرو این شبکه ها، و مدل بهره برداری هاب ها دارای منابع و بارهای اکتیو مختلف می باشد. در ادامه برنامه ریزی تصادفی برای مدل سازی عدم قطعیت های بار، قیمت بازار، تقاضای رزرو شبکه ها، توان تولیدی تجدیدپذیر و تقاضای انرژی بارهای اکتیو سیار استفاده می گردد. در نهایت با اجرای طرح پیشنهادی بر روی شبکه تست استاندارد در محیط نرم افزار بهینه سازی GAMS شبیه سازی و نتایج عددی بدست آمده تایید کننده قابلیت طرح پیشنهادی در بهبود وضعیت اقتصادی و انعطاف پذیری هاب های انرژی و همچنین بهبود وضعیت بهره برداری شبکه های مذکور خواهد بود.
کلید واژگان: انعطاف پذیری هاب انرژی, بازار انرژی و رزرو, برنامه ریزی تصادفی, شبکه انرژیIn this paper, optimal participation of the grid-connected energy hubs in the day-ahead energy and reserve markets is presented. The proposed scheme includes objective function that is minimized the difference between flexibility cost of hubs and their revenue in these markets. Also, this problem is constrained to power flow equations in the electrical, gas and heating networks, technical and reserve limits of these networks, and operation model of hubs including different sources and active loads. In the following, the stochastic programming is used to model the uncertainties of load, market price, networks reserve demand, renewable generation power, and energy demand of mobile active loads. Finally, by implement of the proposed scheme on the standard test network, the obtained numerical results confirms the capabilities of this scheme in the improvement of economic and flexibility situation of energy hubs, and improving the operation situation of the energy networks.
Keywords: Energy hub flexibility, Energy network, Energy, reserve market, Stochastic programming -
در این مقاله یک طرح کنترلی جدید برای سنکرونیزم ریزشبکه های AC با سیستم قدرت بالادست ارایه شده است. اثر دینامیک های خودرو به شبکه بر روی فرآیند سنکرونیزم مورد مطالعه قرار گرفته است. طرح کنترلی جدید مبتنی بر محاسبات کسری بوده که برای سنکرونیزم ریزشبکه توسعه داده شده است. اثر دینامیک های خودرو به شبکه بر روی ریزشبکه با استفاده از تحلیل پایداری بهره کوچک و شبیه سازی بررسی شده است. این اثرات با در نظر گرفتن یک ریزشبکه شامل PHEVغالب، در نظر گرفته شده اند. طرح کنترلی پیشنهادی یک طرح کنترل هماهنگ منابع تولید پراکنده بوده که یک سنکرونیزم نرم و قابل اعتماد را برای ریزشبکه فراهم می کند. در طرح پیشنهادی، کنترلرهای مرتبه کسری FOPID با استفاده از الگوریتم ژنتیک بهینه سازی و پیاده سازی شده اند. نتایج شبیه سازی موثر بودن طرح کنترلی پیشنهادی را در انجام سنکرونیزم سریع و نرم ریزشبکه تایید می کنند.
کلید واژگان: ریزشبکه, سنکرونیزم, FOPID, V2GIn this work, a new control scheme for synchronization of AC microgrids with upstream power grid is presented. The effects of V2Gs (vehicle to grid) dynamics on synchronization process is studied. This new control approach is based on the optimal fractional calculus and has been developed for synchronization of the microgrid. The V2Gs effect on the dynamics of the microgrid is analyzed through small signal stability and simulations. This effect is also considered in synchronization process by considering a PHEV-dominated-microgrid. The proposed control scheme is a coordinated control of distributed resources and provides a soft and reliable synchronization for microgrid. In the proposed control scheme, the fractional order proportional-integral-derivative (FOPID) controllers have optimally been tuned and implemented using the genetics algorithm (GA). The simulation results confirm the effectiveness of the proposed control strategy in soft and swift synchronization of the microgrid.
Keywords: Microgrid, synchronization, FOPID, V2G -
مدیریت بهینه انرژی در شبکه های هوشمند چند ناحیه ای سبب افزایش رفاه اجتماعی، کاهش هزینه های اقتصادی و آلایندگی های زیست محیطی خواهد شد. از راه کارهای مدیریت انرژی در شبکه های هوشمند چند ناحیه ای می توان به مسایلی مانند توزیع اقتصادی بار و حرارت، مدیریت بارهای تغییرپذیر، شارژ و دشارژ بهینه ذخیره سازهای انرژی و وجود منابع تجدیدپذیر با حفظ محدودیت های تبادل توان الکتریکی بین نواحی اشاره نمود، که همگی از مسایل مهم در این زمینه به شمار می آیند. در این مقاله یک مدل برنامه ریزی درجه دوم آمیخته با عدد صحیح به منظور مدیریت بهینه انرژی در شبکه های هوشمند چند ناحیه ای با هدف کاهش هزینه های اقتصادی و زیست محیطی و افزایش رفاه اجتماعی نیز با در نظر گرفتن سیستم های ذخیره ساز انرژی، مدیریت سمت بار و منابع تجدیدپذیر ارایه شده است. در این مقاله یک رویکرد دوسطحی به منظور حل مدل پیشنهادی ارایه شده که سطح بالایی به منظور کمینه سازی هزینه اقتصادی و آلایندگی و سطح پایینی به منظور بیشینه سازی رفاه اجتماعی و به صورت شرایط خطی KKT فرموله شده است. شبیه سازی در محیط متلب و حل کننده Gurobi اجرا شده است که نتایج نشان می دهد مدل دو سطحی ارایه شده رویکردی کارآمد در بهینه سازی انرژی در شبکه های هوشمند چند ناحیه ای نسبت به دیگر رویکردهایی مانند روش ضریب وزنی و یا روش بهینگی پارتو دارد.
کلید واژگان: بهینه سازی دو سطحی, برنامه ریزی خطی عدد صحیح مرکب, ذخیره ساز انرژی, مدیریت بار, توزیع اقتصادی بارOptimal energy management in multi area smart grids will increase social welfare, reduce economic costs and environmental pollution. Power management solutions for smart grids include issues such as economical distribution of load, suitable load management, optimized charging and discharging of energy storages, and the availability of renewable resources considering limitation of power exchange in different area, all of which are issues in an intelligent grid, that in this paper has been considered. This paper presents a bi-level mixed integer quadratic programming (MIQP) model for energy management in multi-are smart grids with the aim of reducing economic costs and environmental pollution and increasing social welfare by considering energy storage systems, load management and Renewable resources are presented. In this paper presents a bi-level approach that the upper level is formulated to minimization economic cost and pollution of resource and lower level is presented to maximization social welfare in the form of Karush–Kuhn–Tucker (KKT) conditions. The simulation is implemented in MATLAB with Gurobi solver that the results show that the proposed bi-level model is also an efficient way to optimize energy in multi-area smart grids compared to Pareto front and Weight methods.
Keywords: smart grid, Demand side management (DSM), Energy management, Bi-level optimization
- در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو میشود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشتههای مختلف باشد.
- همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته میتوانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
- در صورتی که میخواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.