به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت

جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه "منابع انرژی تجدیدپذیر" در نشریات گروه "برق"

تکرار جستجوی کلیدواژه «منابع انرژی تجدیدپذیر» در نشریات گروه «فنی و مهندسی»
  • حسین فرح بخش
    در این مقاله، برنامه ریزی نیروگاه مجازی (VPP) با استفاده از منابع تولید پراکنده برای ایجاد بستری امن برای تبادل برق و افزایش سودآوری و پایداری برق انجام می شود. در مدل پیشنهادی، اثر تعامل ریزشبکه با بازار برق در حضور منابع تولید پراکنده و ذخیره سازی بررسی شده است. برای حل این مشکل، از الگوریتم کلونی زنبورهای مصنوعی بهبود یافته با استفاده از روش پذیرش-رد (AR-ABC) استفاده شده است. روش AR برای محدود کردن فضای جستجوی اولیه و همچنین برای فرآیند کاهش سناریو استفاده می شود. همچنین، عدم قطعیت های مربوط به بارها و منابع تجدیدپذیر در یک ریزشبکه نمونه شامل میکرو توربین (MT)، سلول سوختی (FC)، توربین بادی (WT)، سلول های فتوولتاییک (PV) و باتری های ذخیره سازی فرموله می شوند. نتایج با روش های دیگر مقایسه می شود که نشان می دهد این روش بهتر از سایر روش ها کار می کند. شبیه سازی های نرم افزاری این تحقیق در محیط نرم افزار MATLAB انجام شده است.
    کلید واژگان: روش قبول-رد, بازار برق, منابع انرژی تجدیدپذیر, عدم قطعیت, نیروگاه مجازی
    H. Farahbakhsh, I. Pourfar *, A. Lashkar Ara
    In this paper, virtual power plant (VPP) planning is done using distributed generation sources to create a safe platform for electricity exchange and to increase the profitability and sustainability of electricity. In the proposed model, the effect of micro-grid interaction with the electricity market in the presence of distributed generation resources and storage is investigated. To solve this problem, an improved artificial bee colony algorithm using the accept-reject method (AR-ABC) is used. The AR method is employed to limit the initial search space as well as for the scenario reduction process. Also, uncertainties related to loads and renewable sources are formulated in a sample micro-grid including micro-turbine (MT), fuel cell (FC), wind turbine (WT), photovoltaic cells (PV) and batteries for storage; the results are compared with those of other methods, which shows this method works better than others. The software simulations of this research are done in the MATLAB software environment.
    Keywords: Accept-reject method, Electricity market, renewable energy sources, Uncertainty, Virtual power plant
  • حنانه بقایی، میثم جعفری نوکندی*، محمد علیزاده
    توسعه استفاده از خودروهای برقی در بخش حمل و نقل، مستلزم تاسیس زیرساخت های شارژ این خودروها مانند ایستگاه های شارژ سریع است. ضمن آنکه برای کاهش آلاینده های ناشی از فعالیت نیروگاه های سوخت فسیلی، باید از منابع انرژی تجدیدپذیر و سیستم های ذخیره ساز انرژی در ایستگاه های شارژ سریع استفاده کرد. در این مقاله، یک مدل خطی آمیخته با عدد صحیح به منظور تعیین ظرفیت منابع انرژی تجدیدپذیر و سیستم ذخیره انرژی باتری در یک ایستگاه شارژ با دو تابع هدف حداقل کردن هزینه های اقتصادی و حداقل کردن انتشار آلاینده ها ارائه شده است. در مدل پیشنهادی، امکان استفاده از منابع تولیدی انرژی تجدیدپذیر بادی و خورشیدی و چهار نوع فناوری باتری شامل اسید سرب، نیکل کادمیوم، لیتیوم یون و سولفور سدیم لحاظ شده است. با توجه به دو تابع هدف متناقض در مدل پیشنهادی، از روش محدودیت اپسیلون برای تعیین پاسخ های بهینه پارتو و از روش استنتاج فازی جهت تعیین پاسخ نهایی استفاده شده است. نتایج مدل پیشنهادی در چهار افق برنامه ریزی متفاوت، مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد که با افزایش اهمیت تابع هدف کاهش آلاینده ها، ظرفیت نصب شده منابع تجدیدپذیر افزایش می یابد.
    کلید واژگان: انتشار آلاینده ها, ایستگاه شارژ سریع, ذخیره ساز انرژی, محدودیت اپسیلون, منابع انرژی تجدیدپذیر
    Hannaneh Baghaei, Meisam Jaafari *, Mohammad Alizadeh
    The development of electric vehicles in the transportation sector requires the establishment of charging infrastructures such as fast charging stations. Besides, in order to reduce the pollutants caused by fossil fuel power plants, renewable energy sources (RESs) and energy storage systems should be integrated with fast charging stations. In this article, a mixed-integer linear programming model is presented to determine the capacity of RESs and battery energy storage system in a charging station, considering two objective functions including the minimization of economic costs and emissions. The proposed model considers the possibility of using wind and solar resources and four types of battery technology including lead-acid, nickel-cadmium, lithium-ion, and sodium-sulfur. Regarding the two contradictory objectives in the proposed model, the epsilon constraint method has been employed to obtain the Pareto front for optimal solutions. Then, the fuzzy satisfying method has been used to determine the final solution. The results of the proposed model have been examined in four different planning horizons. The results show that with the increase in the importance of the objective function of reducing emissions, the installed capacity of renewable resources increases..
    Keywords: Emission, Energy Storage, Epsilon Constraint, Fast Charging Station, Renewable Energy Sources
  • حمید همتیان، محمد طلوع عسکری *، میثم امیراحمدی، محمود سمیعی مقدم، مجید بابایی نیک

    این مقاله به بررسی چالش های مدیریت انرژی در ریزشبکه می پردازد، با توجه به عدم قطعیت های مرتبط با منابع تجدیدپذیر، تقاضای پویا و وجود دستگاه های متنوع مانند باتری ها، منابع تولید توزیع شده، و وسایل نقلیه الکتریکی. در این مقاله، یک مدل بهینه سازی پیچیده معرفی شده است که برای عملیات ریزشبکه طراحی شده است. این مدل به کاهش چالش های ادغام واحدهای تولید الکترونیکی قدرت، مدیریت تقاضا در ریزشبکه ها، و ادغام منابع انرژی تجدیدپذیر در مقیاس کوچک تمرکز دارد. هدف این مدل کاهش هزینه های مختلف مرتبط با تلفات انرژی، خرید برق، کاهش بار، عملیات منابع تولید پراکنده، و هزینه باتری در 24 ساعت است. شبیه سازی های انجام شده بر روی یک سیستم آزمایشی نشان می دهد که مدل پیشنهادی موثر بوده و تا 20 درصد کاهش هزینه عملیاتی ریزشبکه را داراست. این رویکرد یک چارچوب موثر برای تقویت انعطاف پذیری و افزایش کارایی مدیریت انرژی ریزشبکه فراهم می کند، و یافته ها نشان می دهند که با حداقل حاشیه 8 درصد، بهتر از روش های مقایسه ای عمل می کند و کارایی آن در افزایش شاخص های حیاتی در سیستم ریزشبکه را نشان می دهد.

    کلید واژگان: ریزشبکه, باتری, مدیریت سمت تقاضا, منابع انرژی تجدیدپذیر
    Hamid Hematian, Mohammad Tolou Akari *, Meysam Amirahmadi, Mahmoud Samiei Moghaddam, Majid Babaeinik

    This article examines the challenges of energy management in microgrids, considering the uncertainties associated with renewable energy sources, dynamic demand, and the presence of various devices such as batteries, distributed generation sources, and electric vehicles. The article introduces a complex optimization model designed for microgrid operations. This model focuses on mitigating the challenges of integrating power electronic generation units, managing demand within microgrids, and incorporating small-scale renewable energy sources. The goal of this model is to minimize various costs associated with energy losses, electricity purchases, load reduction, distributed generation operations, and battery costs over a 24-hour period. Simulations conducted on a test system demonstrate that the proposed model is effective, achieving up to a 20% reduction in microgrid operational costs. This approach provides an effective framework for enhancing the flexibility and efficiency of microgrid energy management, and the findings indicate that it outperforms comparative methods by a margin of at least 8%, demonstrating its effectiveness in improving critical indices in the microgrid system.

    Keywords: Microgrid, Battery, Demand Side Management, Renewable Energy Sources
  • مسعود بنیانی، محمدمهدی قنبریان*، محسن سیماب

    در این مقاله، از روش کنترل مدل پیش بین اقتصادی برای کنترل و بهره برداری بهینه از تعرفه سیستم های فتوولتائیک، دیزل ژنراتور و ریز شبکه ها با دو شرایط جزیره ای و متصل به شبکه، استفاده شده است. به منظور داشتن عملکرد بهینه، از روش های کنترلی شامل سیستم کنترل حلقه بسته، کنترل بهینه حلقه باز و تقویت حلقه ی باز اولیه استفاده شده است. هدف اصلی این مقاله به حداقل رساندن انرژی شبکه ی برق و هزینه های سوخت از طریق ارزیابی محدودیت های مربوط به سطح تراز سوخت در مخازن سوخت دیزلی می باشد. در روش های کنترلی استفاده شده علاوه بر انطباق با محدودیت ها در بین متغیرهای قابل کنترل، الزامات بار نیز برآورده می شود. به منظور به دست آوردن مزایای بازخورد و پیش بینی، زمان بندی توان بهینه به عنوان یک مسئله کنترل سیستم انرژی پشتیبان و نیز دیزل ژنراتور متصل به ریزشبکه بر اساس ساختار برنامه ریزی خطی مدل سازی شده است. به طور خاص، تجزیه و تحلیل به دو گروه تقسیم می شود. اولین مورد در مدل جایگزین زمانی است که خاموشی بین ساعت 7 صبح الی 6 بعدازظهر اتفاق می افتد و دیگری در حالتی است که کل شبکه در 24 ساعت در دسترس می باشد. بررسی وضعیت مصرف انرژی نشان می دهد، صرفه جویی در هزینه و بالا رفتن درآمد، با استفاده از روش پیشنهادی بهبود یافته است. به طوری که، صرفه جویی در مصرف انرژی روزانه می تواند تا 52 درصد باشد. درحالی که مصرف انرژی دیزل تا 85 درصد کاهش می یابد. کنترل عملیات بهینه می تواند به خوبی با عدم قطعیت و اختلال درنتیجه استفاده از روش های کنترلی ارائه شده، همراه باشد.

    کلید واژگان: ریزشبکه, کنترل مدل پیش بینی, مدیریت تقاضا, منابع انرژی تجدیدپذیر
    Masoud Bonyani, Mohammadmehdi Ghanbarian*, Mohsen Simab

    In this article, the control method of the economic predictive model for the use of the efficiency tariff of the photovoltaic backup system, diesel generator and microgrid, connected to the grid using the closed loop control system, the optimal open loop control, and also through the control and strengthening of the primary open loop has been The main goal of this study is to minimize the power grid energy and fuel costs by evaluating the limits related to the level of fuel level in diesel fuel tanks. In addition to complying with the restrictions among the controllable variables, this control method also meets the load requirements. In order to obtain the benefits of feedback and predict the optimal power timing as a back-up energy system control problem, as well as the diesel generator connected to the microgrid, it is modeled based on the linear programming structure. Specifically, analysis is divided into two groups. The first case in the alternative model is when: outage occurs between 7 AM and 6 PM and the other in the grid energy state occurs when the grid is available for more than 24 hours. Energy performance shows, cost savings and income, in the control of daily economic forecasting model has improved. As long as, daily energy saving is up to 52%, while diesel energy is up to 85%. Optimum operation control can be well associated with uncertainty and disturbance in the result.

    Keywords: Demand Side Management, Microgrid, Renewable Energy Resources, Model Predictive Control
  • پیمان طباخ نژاد، علی رضا توکلی*، مهدی فروزانفر

    در ساختار شبکه ی برق امروزی تولید توان از طریق انرژی خورشیدی رشد گسترده ای داشته است. با توجه به نوسانات خروجی و عدم توانایی این واحدها در ذخیره ی انرژی، توان تولیدی منابع تجدیدپذیر متغیر بوده و به کارگیری ذخیره سازهای انرژی در کنار آن ها اجتناب ناپذیر است. ذخیره سازهای انرژی با هدف مدیریت توان در سیستم های مبتنی بر منابع تجدیدپذیر استفاده می گردند. در این مقاله از یک سیستم جریان مستقیم مستقل از شبکه شامل واحد فتوولتائیک و ذخیره ساز انرژی ترکیبی باتری-ابرخازن استفاده شده است. ارتباط هر واحد با لینک DC از طریق مبدل های DC-DC صورت می گیرد. در چنین سیستمی استفاده از استراتژی کنترلی مناسب برای حفظ موازنه ی انرژی بین منبع، ذخیره سازها و بار ضروری است. به همین منظور یک روش کنترلی جدید برای مدیریت انرژی و حفظ توازن توان در لینک DC ارائه شده که با بهره گیری از دقت بالای مدولاتورهای دلتاسیگما، نوسانات ولتاژ ناشی از تغییرات بار و منبع را در سیستم کنترل می کند. اثربخشی روش پیشنهادی ازطریق شبیه سازی تحت پنج سناریوی مختلف با در نظر داشتن همه ی حالت های تغییرات شامل افزایش یا کاهش پله ای در بار یا تولید منبع، اعتبارسنجی شده است. نتایج به دست آمده حاکی از عملکرد بهتر روش پیشنهادی از نظر حداکثر دامنه ی نوسان در همه ی حالت های بررسی شده می باشد.

    کلید واژگان: منابع انرژی تجدیدپذیر, سیستم فتوولتائیک, ذخیره ساز انرژی ترکیبی باتری-ابرخازن, سیستم مدیریت انرژی, مدولاتور دلتاسیگما
    Peyman Tabakhnejad, Alireza Tavakoli*, Mehdi Forouzanfar

    In modern power grid structure, solar power generation has grown extensively. Due to the output fluctuations and the inability to store energy, the power provided by RESs is variable; Therefore, using energy storage devices along with them is inevitable. Energy storage devices used for power management in systems based on renewable energy sources. In this paper, an off-grid DC system including photovoltaic unit and hybrid battery-supercapacitor energy storage was studied. Each of units is connected to the DC link through DC-DC converters. In such a system, it is essential to use a suitable control strategy in order to maintain the power balance between the photovoltaic, energy storages and load demand. For this purpose, a new control strategy for energy management and maintaining power balance in DC link is presented in this paper, which controls voltage fluctuations caused by load and source changes, using the high accuracy of delta sigma modulators. The effectiveness of the proposed strategy is validated through simulation under five different scenarios, taking into account all possible modes of changes, including stepwise increase or decrease in load or resource production. The results indicate the better performance of the proposed method in terms of maximum range of oscillation in all investigated modes.

    Keywords: Renewable Energy, Photovoltaic System, Battery-Supercapacitor Hybrid Energy Storage, Energy Management System, Delta-Sigma Modulator
  • المیرا اخوان معروفی، محمود سمیعی مقدم *، آزیتا آذرفر، رضا داورزنی، مجتبی واحدی

    در این مقاله یک مدل بهینه سازی بر اساس برنامه ریزی درجه دوم عدد صحیح مختلط تصادفی برای ارائه یک مدیریت انرژی یکپارچه برق و حرارت در ریزشبکه های برقی و حرارتی با در نظر گرفتن عدم قطعیت منابع انرژی تجدیدپذیر، جایابی منابع تولید برق و حرارت همزمان (CHP) به همراه سیستم های ذخیره انرژی و حرارتی و مدیریت سمت تقاضا در بهره برداری جزیره ای و متصل به شبکه ارائه شده است. یک تابع چند هدفه شامل کمینه سازی تلفات انرژی، انحراف ولتاژ، هزینه بهره برداری منابع و همچنین کاهش قطع منابع انرژی تجدیدپذیر و کاهش هزینه نصب در نظر گرفته شده است. شبکه توزیع IEEE 69 باس برای تجزیه و تحلیل انتخاب شده و کدنویسی در نرم افزار MATLAB و با بسته بهینه سازی CVX انجام شده است. مدل پیشنهادی نیز توسط قوی ترین حل کننده موجود به نام Gurobi حل شده است. نتایج بدست آمده نشان از عملکرد و دقت مدل پیشنهادی می باشد.

    کلید واژگان: ریزشبکه, باتری, مدیریت سمت تقاضا, منابع انرژی تجدیدپذیر
    Elmira Akhavan Maroofi, Mahmoud Samiei Moghaddam *, Azita Azarfar, Reza Davarzani, Mojtaba Vahedi

    In this paper, an optimization model based on stochastic quadratic mixed integer programming to provide an integrated energy management of electricity and heat in electrical and thermal microgrids, taking into account the uncertainty of renewable energy sources, location of electricity generation sources and combined heat and power (CHP) along with energy and thermal storage systems and demand side management are provided in island operation and connected to the grid. A multi-objective function including minimization of energy loss, voltage deviation, cost of resource utilization, as well as reduction of renewable energy sources and reduction of installation cost is considered. The IEEE 69 bus distribution network was selected for analysis and coding was done in MATLAB software and CVX optimization package. The proposed model is also solved by the most powerful existing solver called Gurobi. The obtained results show the performance and accuracy of the proposed model.

    Keywords: Microgrid, Battery, Demand side management, Renewable energy sources
  • لیلا کرمی، امیر احمری نژاد*، محمود حسینی علی آبادی، آرش دانا
    این مقاله یک مدل سه سطحی برای مدیریت همزمان بازارهای انرژی و خدمات جانبی میان شبکه های انتقال و توزیع یکپارچه شده با منابع انرژی تجدیدپذیر، خانه های هوشمند مبتنی بر اینترنت اشیاء و خودروهای الکتریکی ارایه می دهد. در سطح اول مدل پیشنهادی، خانه های هوشمند برنامه ریزی مشارکت خود در بازارهای انرژی و تنظیم را انجام داده و برای بهره بردار شبکه توزیع ارسال می کنند. در سطح دوم، بهره برداران شبکه های توزیع برنامه ریزی ناحیه خود را با توجه به برنامه های دریافتی از خانه های هوشمند انجام داده و استراتژی خود برای مشارکت در بازارهای انرژی، رزرو و تنظیم تعیین می کنند. در سطح سوم، استراتژی شبکه های توزیع به بهره بردار سیستم انتقال ارسال شده تا برنامه ریزی نهایی بازارهای انرژی، رزرو و تنظیم با توجه به آن ها انجام شود. مدل پیشنهادی در قالب یک مسیله برنامه ریزی خطی مختلط عدد صحیح فرموله شده و توسط حل کننده GUROBI در نرم افزار GAMS حل می شود. پیاده سازی مدل پیشنهادی نشان داد که این مدل توانسته به طور قابل توجهی از پتانسیل بالقوه مشترکین مبتنی بر اینترنت اشیاء، خودروهای الکتریکی، سیستم های ذخیره ساز و برنامه های پاسخگویی تقاضا برای ارتقای جنبه های فنی شبکه های انتقال و توزیع و همچنین ارتقای جنبه های اقتصادی بازارهای انرژی و خدمات جانبی استفاده کند.
    کلید واژگان: شبکه های انتقال و توزیع الکتریکی, بهینه سازی بازارهای انرژی و خدمات جانبی, خانه های هوشمند, خودروهای الکتریکی, منابع انرژی تجدیدپذیر
    Leyla Karami, Amir Ahmarinejad *, Mahmood Hosseini Aliabadi, Arash Dana
    This paper presents a tri-level model for the simultaneous management of energy and ancillary services markets between transmission and distribution networks integrated with renewable energy sources, smart homes based on the Internet of Things, and electric vehicles. In the first level of the proposed model, smart homes plan their participation in the energy and regulation markets and send it to the distribution network operator. In the second level, the operators of the distribution networks plan their area according to the programs received from the smart homes and determine their strategy for participation in the energy, reservation and adjustment markets. In the third level, the strategy of distribution networks is sent to the operator of the transmission system so that the final planning of the energy, reservation and adjustment markets can be done according to them. The proposed model is formulated as a mixed integer linear programming problem and solved by GUROBI solver in GAMS. The implementation of the proposed model showed that this model was able to significantly use the potential of subscribers based on the Internet of Things, electric vehicles, storage systems and demand response programs to improve the technical aspects of transmission and distribution networks as well as to improve the economic aspects of energy markets and ancillary services.
    Keywords: Electrical transmission, distribution networks, Optimization of energy, ancillary services markets, smart homes, electric vehicles, renewable energy resources
  • در این مقاله، منابع انرژی تجدیدپذیر (RES) در شبکه برق گنجانده شده است. یک سیستم اتوبوس آندرا پرادش 14 بلادرنگ در نظر گرفته شده است که در آن مکان های بادخیز و آفتابی برای این مطالعه شناسایی شده است. الگوریتم جدیدی به نام Persistence - Extreme Learning Machine (P-ELM) پیشنهاد شده است. روش پیشنهادی برای پیش بینی سرعت باد و تابش خورشیدی در مناطق انتخاب شده در افق های دوره زمانی کوتاه مدت و بلندمدت استفاده می شود. مشکل جریان بار به صورت 12 مجزا با نفوذ نیروی باد و خورشید به سیستم حل می شود. یافته های تحقیق از نظر تغییرات ولتاژ و تلفات توان اکتیو مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج به دست آمده مشاهده شد که با ادغام باد و خورشید، تغییرات ولتاژ در هر دو بازه زمانی کوتاه مدت و بلندمدت بیشتر است، اما تلفات توان فعال کمتر از سایر موارد است.
    کلید واژگان: پیش بینی, الگوریتم ماشین یادگیری مداوم-افراطی, راه حل جریان نیرو, منابع انرژی تجدیدپذیر, نفوذ تجدیدپذیر
    M.S. Syed *, C.V. Suresh, S. Sivanagaraju
    In this paper, Renewable energy sources (RES) are incorporated into the electricity grid. A real-time Andhra Pradesh 14 bus system is considered in which, windy and sunny locations are identified for this study. A new algorithm called Persistence - Extreme Learning Machine (P-ELM) is suggested. The suggested methodology is used to predict wind speed and solar insolation in the selected regions across the short-term and long-term time period horizons. The load flow problem is handled in 12 distinct by penetrating the wind and solar power into the system. The research findings are examined in terms of voltage variation and active power loss. The results obtained observed as, with wind and solar integration, the voltage variation is higher in both the short and long-term time frames, but the active power losses are lower than in the other cases.
    Keywords: Forecasting, Persistent-extreme learning machine algorithm, Power flow solution, renewable energy sources, Renewable penetration
  • S. Cheshme، Khavar، آریا عبدالهی*، نوید تقی زادگان کلانتری
    با نفوذ تصاعدی منابع انرژی تجدیدپذیر (RES)، نیاز به برنامه ریزی سازگار این منابع از نظر اقتصادی و زیست محیطی افزایش یافته است. با توجه به ویژگی های بازده بالا و پاسخ سریع واحدهای تولید ترکیبی حرارت و برق (CHP)، این واحدها می توانند سیستم را در برابر نوسانات RES ایمن کنند. برای پرداختن به چالش های عملیاتی مرتبط با RES، هدف این مقاله برنامه ریزی آربیتراژ ذخیره سازی انرژی برودتی (CES) نه تنها برای به حداکثر رساندن مالک آن، بلکه برای به حداقل رساندن تنوع RES است. از سوی دیگر، خودروهای برقی پلاگین (PEV) در مدل پیشنهادی به عنوان بارهای مسیول اعمال می شوند تا با تغییر الگوی مصرف مصرف کنندگان، پروفایل بار سیستم را صاف کنند. مسیله پیشنهادی به عنوان برنامه ریزی مخروط مرتبه دوم مدل سازی شده و توسط الگوریتم بهینه سازی جستجوی گروهی غالب حل شده است. برای تایید کاربرد و اثربخشی رویکرد پیشنهادی، چهار مطالعه موردی مختلف اجرا شده است.
    کلید واژگان: ذخیره انرژی برودتی, آربیتراژ انرژی, ریزشبکه, وسایل نقلیه برقی پلاگین, منابع انرژی تجدیدپذیر
    S. Cheshme-Khavar, A. Abdolahi *, F.S. Gazijahani, N.T. Kalantari, J.M. Guerrero
    With the exponential penetration of renewable energy sources (RES), the need for compatible scheduling of these has increased from economic and environmental points of view. Due to the high-efficiency and fast-response features of combined heat and power (CHP) generation units, these units can immunize the system against RES fluctuations. To address the operational challenges associated with RES, this paper aims to schedule the arbitrage of cryogenic energy storage (CES) not only to maximize its owner but also to minimize RES variability. On the other hand, plug-in electric vehicles (PEV) are applied in the proposed model as responsible loads to smooth the system's load profile by changing the consumers' consumption patterns. The proposed problem is modeled as second-order cone programming and solved by the dominated group search optimization algorithm. To verify the applicability and effectiveness of the proposed approach, four different case studies have been executed.
    Keywords: Cryogenic energy storage, Energy arbitrage, Microgrid, Plug-in electric vehicles, renewable energy sources
  • نیکی غنایی، محمود سمیعی مقدم، اسمعیل علی بیکی*، نسرین صالحی، رضا داورزنی

    در این مقاله، یک مدل بهینه سازی دو سطحی برنامه ریزی اعداد صحیح درجه دوم مختلط (MIQP) به منظور بهره برداری بهینه از ریزشبکه ها در شرایط بدترین خروجی منابع انرژی تجدیدپذیر ارایه شده است. این مدل دو سطحی به دو مسیله سطح بالا و پایین تقسیم شده است. در مسیله سطح بالا، هدف کاهش اتلاف انرژی و قطع بار در برنامه پاسخ تقاضا، شارژ و دشارژ بهینه وسایل نقلیه الکتریکی و سیستم های ذخیره انرژی است. در مسیله سطح پایین، هدف بیشینه سازی قطع توان منابع انرژی تجدیدپذیر است. در این مدل، روشی جدید برای حل مسیله بهینه سازی پیشنهاد شده است که بر مبنای بازفرمولنویسی مسیله به شرایط بهینگی کاروش-کوهن-تاکر (KKT) استوار است. برای تجزیه و تحلیل، یک ریزشبکه 33 باس در نظر گرفته شده است. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که مدل پیشنهادی در شرایط بدترین خروجی منابع انرژی تجدیدپذیر، انعطاف پذیری شبکه را حفظ می کند و هیچ قطع باری در شبکه رخ نمی دهد.

    کلید واژگان: برنامه پاسخ تقاضا, بهینه سازی چند سطحی, خودروهای برقی, ریزشبکه, منابع انرژی تجدیدپذیر
    Niki Ghanaei, Mahmoud Samiei Moghaddam, Esmaeil Alibeaki*, Nasrin Salehi, Reza Davarzani

    In this paper, a two-level optimization model of mixed quadratic integer programming (MIQP) is presented in order to optimally operate microgrids under worst-case output conditions of renewable energy sources. This two-level model is divided into two high-level and low-level problems. In the high-level problem, the goal is to reduce energy loss and load shedding in the demand response program, optimal charging and discharging of electric vehicles and energy storage systems. In the low-level problem, the objective is to maximize the power outage of renewable energy sources. In this model, a new method for solving the optimization problem is proposed, which is based on the reformulation of the problem to Karush-Cohen-Tucker (KKT) optimality conditions. For the analysis, a 33 bus microgrid is considered. The simulation results show that the proposed model maintains the flexibility of the network in the worst output conditions of renewable energy sources and no load interruption occurs in the network.

    Keywords: microgrid, renewable energy sources, electric vehicles, demand response program, multi-level optimization
  • شهریار عباسی*، حمیدرضا شعبانی، محسن کلانتر

    به دلیل افزایش نفوذ تولید تجدیدپذیر در سیستم های قدرت و پیچیده شدن موضوع کنترل و حفاظت این سیستم ها، ارزیابی پایداری گذرای آن ها به چالش مهمی تبدیل شده است. هدف این مقاله، تحلیل اثر نفوذ تولید توان بادی روی پایداری گذرای سیستم های قدرت است. در ابتدا، مبدل های ژنراتور القایی دوسو تغذیه (DFIG) در مد کنترل حلقه بسته بررسی می شوند. برای مبدل سمت روتور کنترل های با جزییات بیشتری استفاده شده و کنترل های مبدل لینک dc سمت شبکه ایدیال فرض می گردد. سپس براساس تیوری گرشگورین، یک رویکرد جدید برای تنظیم پارامترهای کنترل مبدل ارایه می شود. نتایج شبیه سازی در حالت های مختلف عملکرد موید قابلیت این روش در تنظیم پارامترهای کنترل مبدل است. همچنین به کمک شبیه سازی های انجام شده، اثر افزایش نفوذ تولید توان بادی و تغییر جبران سازی توان راکتیو به کمک DFIG روی پایداری گذرای سیستم قدرت بررسی می گردد. درنهایت، اثر استحکام سیستم قدرت و تغییر پارامترهای DFIG در حضور تولید توان بادی مبتنی بر DFIG روی پایداری گذرا تحلیل شده است. براساس نتایج شبیه سازی، افزایش نفوذ تولید توان بادی در ابتدا منجر به بهبود و درنهایت، تضعیف پایداری گذرای سیستم های قدرت می شود. درواقع، این مقاله دیدگاه تخصصی و ارزشمندی را به سرمایه گذاران و بهره برداران سیستم های قدرت در حضور تولید توان بادی از منظر پایداری گذرا ارایه می نماید.

    کلید واژگان: پایداری سیستم قدرت, ژنراتور القایی دوسو تغذیه (DFIG), کنترل حلقه بسته, منابع انرژی تجدیدپذیر, مبدل الکترونیک قدرت
    Shahriar Abbasi *, HamidReza Shabani, Mohsen Kalantar

    Due to renewable generation increment in power systems and the complexity of control and protection of them, the evaluation of   transient stability is necessary. This paper aims at analyzing the impact of wind power generation on the transient stability of power systems. To this end, doubly fed induction generator (DFIG) converters were first investigated in a closed-loop control mode. More detailed controls were used for the rotor side converter. Controls of the DC link converter on the network side were assumed to be ideal. Then, through using Gershgorin's theory, a new approach to adjust converter control parameters was presented. The simulation results in different operating modes confirmed the capability of this method in adjusting the converter’s control parameters. Also, by using performed simulations, the effect of increasing wind power production penetration and the changes of reactive power compensation by DFIG on the transient stability of power system were investigated. Finally, the effect of power system strength and DFIG parameters change, in the presence of DFIG-based wind power generation, on transient stability was analyzed. The simulation results showed that an increase in wind power generation initially led to an improvement and finally to the weakening of the transient stability of the system. In fact, this paper provides a professional and valuable perspective towards the investors and operators of the power systems with wind power generation from the viewpoint of transient stability.

    Keywords: Power System Stability, Doubly Fed Induction Generator (DFIG), Closed-loop control, Renewable energy sources, Power electronics converter
  • هوشنگ آبیاری، طاهره دائمی*، سید امین سعید

    در مدار قرارگیری نیروگاه مقید به امنیت، به عنوان یک روش پیشگیرانه تامین پاسخ فرکانسی شبکه می تواند منجر به نفوذ بیشتر منابع تجدیدپذیر انرژی با حفظ پارامترهای پاسخ فرکانسی در محدوده مجاز شود و نیاز به اقدامات اصلاح کننده از قبیل بارزدایی زیر فرکانسی یا خاموشی سراسری را کاهش دهد. تاکنون دیدگاه بهره برداری از اینرسی مجازی واحدهای ذخیره ساز دارای اینورتر متصل به شبکه، به صورت بدبینانه (عدم تامین اینرسی مجازی) و خوش بینانه (تامین بی نقص پاسخ فرکانسی) بوده است. اما در نگاه واقع بینانه ممکن است سیستم تامین پاسخ فرکانسی با اختلالی مواجه شود و عملکرد نادرستی از خود نشان دهد که در این مقاله به مدل سازی و تحلیل ابعاد فنی و اقتصادی آن پرداخته شده است. عدم تشخیص صحیح سنسورها، عملکرد نادرست سیستم کنترل، عدم تزریق صحیح توان ذخیره ساز، خرابی اینورتر، تنظیم نادرست پارامترها و... همگی از عوامل منجر به نقص عملکرد سیستم ذخیره ساز هستند، اما در این مقاله به منظور حفظ جامعیت مدل، از پرداختن به علت عملکرد نامناسب سیستم ذخیره ساز اجتناب شده و صرفا به درنظرگرفتن اثر آن یعنی امکان عدم مشارکت صحیح سیستم ذخیره ساز اکتفا شده است. در این مدل جهت درنظرگرفتن پایداری فرکانسی سیستم، محدودیت های نقطه قعر و نرخ تغییرات اولیه فرکانس به صورت قیود خطی به مسیله برنامه ریزی مقاوم خطی عدد صحیح، افزوده شده و جهت حل آن از ادغام حلگرهای MOSEK و YALMIP استفاده شده است. نتایج حاصل از پیاده سازی این مدل در شبکه IEEE-RTS96 نشان از تخطی قیود فرکانسی در صورت چشم پوشی از اختلال سیستم های ذخیره ساز دارد که با صرف هزینه بیشتر بر واحدهای پاسخ سریع، آنلاین نگه داشتن واحدهای بیشتر و رعایت ظرفیت آزاد نیروگاهی می توان از وقوع آن جلوگیری کرد.

    کلید واژگان: در مدار قرارگیری نیروگاه, پایداری فرکانسی, ذخیره سازهای ترکیبی, منابع انرژی تجدیدپذیر
    Houshang Abiari, Tahere Daemi*, Seyyed Amin Saeid

    Using security-constrained unit commitment as a preventative method of supplying power system frequency response can increase the penetration of renewable energy sources while maintaining frequency response parameters within their allowable range. Moreover, it can reduce the need for corrective actions such as under-frequency load shedding and can prevent power blackouts. So far, there have been two views about the virtual inertia of grid-connected energy storage units, pessimistic (lack of virtual inertia) and optimistic (failure-free frequency response). However, in reality, the frequency response supply system may experience malfunction and incorrect operation, which is modeled and analyzed in this paper from a techno-economic standpoint. False sensor detection, control system malfunction, wrong power injection of energy storage, inverter failure, improper parameter setting, etc., can all be considered disruptive factors. However, in order to have a more general model, the article avoids dealing with the reason behind the poor performance of the storage system and focuses only on its effects, i.e., the possibility of the storage system not participating correctly. The proposed model takes into account the system's frequency stability by linearly integrating the nadir frequency and the rate of change of frequency limits to the robust mixed-integer linear programming model with YALMIP and MOSEK solvers. The results of implementing this model in the IEEE-RTS96 network show that neglecting energy storage system malfunctions can lead to violations of frequency constraints that must be compensated by increasing costs and keeping more online units with more free headroom.

    Keywords: Unit Commitment, Frequency Stability, Hybrid Energy Storage Systems, Renewable Energy Resources
  • رضا سپه وند*

    مصرف همزمان انرژی های الکتریکی و حرارتی در مناطق مصرف، و وجود مزیت های اقتصادی و فنی در صورت تغذیه مصرف کننده گان توسط تولیدکننده گان در نقطه مصرف منجرب شده است که برنامه ریزی سیستم چند حاملی انرژی از اهمیت ویژه ای برخوردار باشد. بنابراین در این مقاله برنامه ریزی یک سیستم ترکیبی جزیره ای دارای منابع تجدیدپذیر، سیستم ترکیبی برق و حرارت، بویلر، ذخیره ساز الکتریکی و حرارتی جهت تامین انرژی پاک برای مصرف کننده های الکتریکی و حرارتی ارایه می شود. طرح مذکور کمینه سازی مجموع وزن دار هزینه بهره برداری سالیانه و سطح آلایندگی این سیستم را بر عهده دارد. آن نیز مقید به مدل برنامه ریزی-بهره برداری منابع و ذخیره سازهای یاد شده است. این مساله در قالب برنامه ریزی غیرخطی عدد صحیح است، که در ادامه جهت دسترسی به راه حل بهینه با انحراف معیار پایین در پاسخ دهی نهایی از حل کننده بهینه ساز گرگ خاکستری استفاده می شود. نوآوری های این طرح شامل استخراج سیستم جزیره ای دارای منابع / ذخیره سازهای الکتریکی و حرارتی، و تامین انرژی پاک برای مصرف کننده گان الکتریکی و حرارتی می باشد. در نهایت با اجرای طرح پیشنهادی برروی داده های شهر رفسنجان در ایران و استخراج نتایج عددی، قابلیت طرح مذکور در استخراج ساختار بهینه ترکیبی منابع و ذخیره سازها جهت تغذیه مصرف کننده های الکتریکی و حرارتی از دیدگاه اقتصادی و زیست محیطی مورد تایید است.

    کلید واژگان: بویلر, انرژی پاک, سیستم ترکیبی برق و حرارت, سیستم های ذخیره سازی انرژی حرارتی و الکتریکی, سیستم ترکیبی جزیره ای, منابع انرژی تجدیدپذیر
    Reza Sepahvand*

    Simultaneous consumption of electrical and thermal energy, together with economic and technical advantages of close-to-consumption feeding of consumers, has demonstrated the importance of multi-carrier energy systems planning in recent years. Therefore, in this paper, the planning of an islanded hybrid system (IHS) with renewable energy sources (RESs), combined heat and power system (CHP), boiler, electric and thermal energy storage systems (ESSs) to provide clean energy for electric and thermal consumers is presented. The proposed design is responsible for minimizing the total weighted annual operating costs and pollution consumption of the system. The problem is then subjected to the planning-operation constraints and modeling the RESs and ESSs. The proposed problem is in the form of mixed-integer nonlinear programming. Therefore, in order to obtain the optimal solution with a low standard deviation error, the Grey Wolf Optimizer (GWO) is developed in this paper. The novelties of this paper include the extraction of the IHS with electric and thermal sources and ESSs, and provision of clean energy to the electrical and thermal consumers. Finally, by implementing the proposed design on the actual data of Rafsanjan city in Iran and investigating the numerical results, the ability of design to obtain the optimal hybrid combination of RESs and ESSs to supply electric and thermal consumers from an economic and environmental point of view is confirmed.

    Keywords: Boiler, Clean Energy, Combined Heat, Power, Electric, Thermal Energy Storage Systems, Islanded Hybrid System, Renewable Energy Sources
  • حمید گرجی پور، مجتبی نجفی*، نقی مودبی پیرکلاهچاهی

    با گسترش منابع تجدیدپذیر انرژی و کاهش اینرسی معادل شبکه های قدرت، مسیله تامین پاسخ فرکانسی اولیه شبکه قدرت مطرح شده است که در میان تمامی راهکارهای پیشنهادی، دو روش تغییر مدیریت نیروگاه های شبکه و فعال سازی اینرسی مجازی تولیدات تجدیدپذیر بیشتر از سایر روش ها مورد استقبال قرار گرفته است. مسیله برنامه ریزی توسعه تولید/انتقال نیز باید خود را با این روش ها تطبیق دهد؛ بنابراین در این مقاله مدلی از برنامه ریزی توسعه تولید/انتقال ارایه شده است که در آن هر یک از نیروگاه های تجدیدپذیر بادی و خورشیدی دارای اینرسی مجازی هستند و می توانند در پاسخ فرکانسی اولیه مشارکت نمایند. همچنین، قیود مربوط به حاشیه امنیت فرکانسی در مسیله لحاظ شده است. حاشیه امنیت فرکانسی، حداکثر مقدار مجاز و قابل تحمل نامتعادلی میان تولید و مصرف برق یک شبکه است که با در نظرگیری آن می توان، برنامه ریزی صحیح تری برای توسعه تولید/انتقال شبکه نسبت به روش هایی که در آن پاسخ فرکانس شبکه را به صورت چند ضابطه ای مدل می کردند، ارایه می دهد. نسبت به روش سنتی نیز تحمل شبکه در مقابل حوادث ناگهانی افزایش پیدا کرده است و مانع از خروج مقادیر قعر فرکانس و نرخ تغییرات فرکانس از حد مجاز شده است که مسلما با صرف هزینه بیشتری نسبت به مدل سنتی این امر محقق شده است. از شبکه IEEE-RTS96 برای بررسی صحت مدل استفاده شده است. از ترکیب نرم افزارهای YALMIP و MOSEK برای حل مدل برنامه ریزی خطی عدد صحیح به دست آمده استفاده شده است که کارایی قابل توجهی در حل این مدل ها از خود نشان داده اند. همچنین دینامیک فرکانس شبکه در اثر خروج بزرگ ترین نیروگاه و تحلیل حساسیت پارامترهای پاسخ فرکانسی نسبت به افزایش سطح نفوذ تولیدات تجدیدپذیر ارایه شده است.

    کلید واژگان: برنامه ریزی توسعه تولید, انتقال, حاشیه امنیت فرکانسی, اینرسی مجازی, منابع انرژی تجدیدپذیر
    Hamid Gorjipour, Mojtaba Najafi*, Naghi Moaddabi Pirkolahchahi

    With the expansion of renewable energy resources and the reduction of the power system total inertia, the problem of providing the primary frequency response (PFR) has been raised. Other methods were welcomed. The issue of generation/transmission expansion planning must also adapt to these methods. Therefore, in this paper, a model of generation/transmission expansion planning is presented in which each of the renewable energy sources such as wind and solar power plants has virtual inertia. So, they can participate in the primary frequency response. Moreover, Frequency security margin constraints are also included in the issue. Frequency security margin is the maximum allowable and tolerable unbalance between the generation and consumption power of the network which can lead to more accurate expansion planning than other PFR-based method, if considered. Compared to the traditional method, the network's tolerance to sudden events has increased, which has certainly can be achieved at a higher cost than the traditional one. The IEEE-RTS96 network was used to verify the proposed model. The results show a percentage increase in cost compared to the traditional method, and an increase in network frequency security margin. The combination of YALMIP and MOSEK software has been used to solve the mixed integer linear programming model, which have shown its superiority in solving these models.

    Keywords: Generation, Transmission Expansion Planning, Frequency Security Margin, Virtual Inertia, Renewable Energy Resources
  • ادغام منابع انرژی پایدار در حوزه های اقتصادی، اجتماعی و زیست محیطی هر کشوری به دلیل فرسودگی منابع انرژی تجدید ناپذیر و تشدید تخریب اکولوژیکی اهمیت قابل توجهی دارد. این بدون توجه به موقعیت جغرافیایی کشور صادق است. با توجه به این دو عامل، استفاده از این نوع خاص از انرژی به عنوان یک تاکتیک قابل توجه به تدریج در حال ظهور است. تحقیق حاضر شامل شبیه سازی شبکه های انتقال نیرو با استفاده از نیروگاه های خورشیدی است. مدل شبکه به عنوان رویکرد ارجح برای یک محل خاص در بغداد، عراق، که با تمرکز قابل توجه مولدهای انرژی خورشیدی و بادی مشخص می شود، انتخاب شد. یک مدل عددی برای ساخت یک مدل شبکه انتقال نیرو که منابع انرژی تجدیدپذیر (RES) را یکپارچه می کند، استفاده شد. نرم افزار Digsilent/Power Factory به منظور مدل سازی شبکه انتقال نیرو که RES را در خود جای داده است، استفاده شده است. مدل شبکه توسعه یافته چندین مطالعه موردی متمایز را ادغام می کند، که هر یک شامل پیوندهای متنوعی است که سطوح مختلفی از منابع انرژی تجدیدپذیر (RES) را نشان می دهند. طبق یافته های شبیه سازی، باس مشترک 346 کیلوولت از طریق ترانسفورماتور افزایش 156/35.8 کیلوولت به خط انتقال 154 کیلوولت عراق متصل می شود. سیستم انتقال با ولتاژ باس 156 و 290 کیلو ولت نشان داده شد. محدوده مجاز ولتاژهای عملیاتی برای یک سیستم انتقال نباید از 5% سطح ولتاژ در پست های مربوطه منحرف شود.

    کلید واژگان: شبکه انتقال نیرو, منابع انرژی تجدیدپذیر, مشخصات ولتاژ
    T. Aigul Sauletzhanovna *, A. Majed Althahabi, R. Khalid, A. Hussein Obead Al Mansor, A. Read Al-Tameemi, S. Hameed Hlail

    The incorporation of sustainable energy sources holds significant significance in the economic, social, and environmental domains of any country because of the exhaustion of non-renewable energy resources and escalation of ecological degradation. This holds true irrespective of the country's geographical location. Owing to these two factors, the employment of this particular type of energy is emerging as a progressively noteworthy tactic. The present investigation involved the generation of power transmission network simulations using solar power plants. The network model was chosen as the preferred approach for a specific locality in Baghdad, Iraq, which is characterized by a noteworthy concentration of solar and wind energy generators. A numerical model was employed to construct a power transmission network model that integrated Renewable Energy Sources (RES). The Digsilent/Power Factory software has been utilized for the purpose of modeling the power transmission network that incorporates RES. The developed network model integrates several distinct case studies, each of which includes diverse links that exhibit varying levels of renewable energy sources (RES). As per the simulation findings, the 346 kV shared bus is linked to the 154 kV Iraqi transmission line via a 156/35.8 kV step-up transformer. The transmission system was represented by bus voltages of 156 and 290 kV. The permissible range of operational voltages for a transmission system should not deviate beyond 5\% of the voltage level at the corresponding substations.

    Keywords: Power Transmission Network, renewable energy sources, Voltage profile
  • علی رفیع نیا، نوید رضایی*، جمال مشتاق

    در پرتو پیدایش شبکه هوشمند، عملکردهای مرتبط با این شبکه در بلوک های سیستم مدیریت انرژی، نیازمند اتخاذ استراتژی های مقاوم اند تا سطح بالاتری از کنترل و خدمات محافظتی را ارایه دهند. طرح های حذف بار زیرفرکانسی (UFLS)، بلوک های بار را هنگامی که افت فرکانس زیر محدوده آستانه قرار می گیرد، جدا می کند. در طرح های UFLS تطبیقی در یک بستر مخابراتی پیشرفته، کمیت های اصلی سیستم در هر لحظه و در زمان واقعی اندازه گیری می شوند و متناسب با میزان انحراف فرکانس، مقدار بهینه ای از بار حذف می گردد. در این مقاله، یک چهارچوب ساعتی توسط برنامه ریزی خطی آمیخته عدد صحیح (MILP) برای طراحی بهینه یک سیستم UFLS تطبیقی پیشنهاد شده است. هدف از این کار، ارایه یک UFLS تطبیقی منظم تر است که به مقدار کمتری به سعی و خطا وابسته باشد. در اینجا، رله زیرفرکانسی برای هر ساعت از یک شبانه روز و با توجه به شرایط بهره برداری و عدم قطعیت های ناشی از پیشامد، منابع انرژی تجدیدپذیر (RES) و نوسانات بار در آن ساعت تنظیم می شود. شبیه سازی ها بر روی سیستم تست 39 شینه IEEE، در یک افق زمانی 24 ساعته اجرا شده اند.

    کلید واژگان: شبکه هوشمند, حذف بار زیرفرکانسی تطبیقی, منابع انرژی تجدیدپذیر, نوسانات بار
    Ali Rafinia, Navid Rezaei*, Jamal Moshtagh

    In the light of the emergence of smart grids, the functions associated with this type of grids in the blocks of the energy management system require the adoption of robust strategies in order to provide a higher level of control and protection. Under-frequency load shedding (UFLS) sheds load blocks when the frequency drop is below the threshold limit. In adaptive UFLS, in an advanced telecommunications platform, the main quantities of the system are measured at each hour and in real-time; besides, the optimal amount of load is shed according to frequency deviation. In this paper, an hourly framework using Mixed-Integer Linear Programming (MILP) is proposed for an optimal design of an adaptive UFLS in smart networks. The goal is to provide a more systematic adaptive UFLS that is less dependent on trial and error. Here, the under-frequency relay is set for each hour in regard to operating conditions and uncertainties resulting from contingencies, to renewable energy sourses (RES), and to load fluctuations at that hour. The simulations are performed on the IEEE 39-bus test system over a 24-hour time horizon.

    Keywords: Smart Grid, Adaptive under-frequency load shedding, Renewable energy sources, Load fluctuations
  • ابوالفضل بیاتیان، امیر احمری نژاد*
    در این مقاله یک چارچوب سه مرحله ای مبتنی بر سناریو برای تعیین استراتژی بهینه و برنامه ریزی ریزشبکه های قرار گرفته در یک سیستم توزیع 118 شینه ارایه شده است. عدم قطعیت های منابع تجدیدپذیر، تقاضای بار و برنامه شارژ/دشارژ خودروهای الکتریکی در نظر گرفته شده است. برای ارتقای انعطاف در برنامه ریزی، بهره بردار قادر خواهد بود تا از طریق بازآرایی سیستم توزیع مسیر شارش توان را تغییر دهد. همچنین در مدل پیشنهادی مشترکین قادر به کاهش هزینه های خود از طریق مشارکت در یک برنامه پاسخگویی تقاضا هستند. در مرحله اول مدل پیشنهادی، استراتژی پیشنهادی ریزشبکه ها تعیین می شود. در مرحله دوم قیمت تسویه بازار توسط بهره بردار مستقل سیستم و با توجه به پیشنهادات ارسالی مشخص می گردد. در نهایت، در مرحله سوم مسیله برنامه ریزی نهایی ریزشبکه ها توسط یک روش تیوری بازی مشارکتی حل می شود. مدل پیشنهادی توسط حل کننده CPLEX در نرم افزار گمز حل شده و نتایج نشان می دهند که توپولوژی دینامیک انعطاف برنامه ریزی را ارتقا داده و از این طریق منجر به کاهش حدود 10 درصدی هزینه بهره برداری کل شده است. همچنین نتایج نشان می دهند که هماهنگی خودروهای الکتریکی با برنامه ریزی، حضور سیستم های ذخیره ساز و اجرای برنامه پاسخگویی تقاضا منجر به کاهش چشمگیر سطح قیمت تسویه بازار و در نتیجه کاهش هزینه های بهره برداری می شود.
    کلید واژگان: استراتژی پیشنهادی بهینه, برنامه ریزی ریزشبکه ها, برنامه های پاسخگویی تقاضا, خودروهای الکتریکی, روش تئوری بازی مشارکتی, منابع انرژی تجدیدپذیر
    Abolfazl Bayatian, Amir Ahmarinejad *
    In this paper, a three-level scenario-based framework for determining the optimal strategy and planning of microgrids located in a 118-bus distribution system is presented. This paper considers the uncertai nties of renewable energy resources, load demand, and the charge / discharge schedule of electric vehicles. In order to increase planning flexibility, the operator will be able to change the flow through the distribution feeder reconfiguration. Also in the proposed model, customers will be able to reduce their costs by participating in a demand response program. In the first level of the proposed model, the bidding strategy of microgrids is determined. In the second level, the market clearing price is determined by the independent system operator and according to the submitted bids. Finally, in the third stage, the problem of final microgrid programming is solved by a participatory game theory method. The proposed model is solved by the CPLEX solver in GAMS software and the results show that the dynamic topology improves the planning flexibility and thus reduces the total operating cost by about 10%. The results also show that the coordination of electric vehicles with scheduling, the presence of storage systems and the implementation of the demand response program leads to a significant reduction in the level of market-clearing price and thus reduce operating costs.
    Keywords: Cooperative Game Theory Approach, Demand Response Programs, electric vehicles, Microgrids Scheduling, optimal bidding strategy, renewable energy resources
  • سید علیرضا علوی متین، پوریا رادمهر، امیر احمری نژاد*، سید امیر منصوری

    در این مقاله، یک مدل مدیریت انرژی جامع به منظور بهره برداری از یک سیستم توزیع 33 شینه شعاعی اصلاح شده، با در نظر گرفتن خانه های هوشمند ارایه شده است. در مدل پیشنهادی مشترکین خانه های هوشمند قادر به مشارکت در یک برنامه پاسخ گویی بار (DR) بوده و شاخص رفاه مشترکین به عنوان یک قید اصلی در نظر گرفته شده است. همچنین در مدل مذکور عدم قطعیت های میزان تقاضای بار، میزان تولید منابع تجدیدپذیر و همچنین قیمت برق در نظر گرفته شده اند. جهت تولید سناریوها از روش شبیه سازی مونت کارلو و جهت کاهش تعداد آنها نیز از الگوریتم ScenRed استفاده شده است. به منظور نزدیکی شرایط شبیه سازی به شرایط بهره برداری واقعی، در مدل تغییرات تقاضا و تولید فصلی در نظر گرفته شده و مسئله بهره برداری به صورت چهار فصل حل می شود. همچنین از یک برنامه پخش بار AC خطی شده در این مدل، استفاده شده است. مسئله نهایی به صورت یک مسئله برنامه ریزی عدد صحیح مختلط مدل شده و توسط حل کننده CPLEX در نرم افزار گمز حل شده است. نتایج شبیه سازی نشان می دهند که مدل پیشنهادی، یک مدل جامع برای بهره برداری از سیستم های توزیع در حضور خانه های هوشمند است، که نه تنها منجر به کاهش هزینه های بهره برداری می شود، بلکه شاخص رفاه مشترکین را نیز افزایش می دهد.

    کلید واژگان: برنامه پاسخگویی بار, خانه های هوشمند, شاخص رفاه مشترکین, شبکه توزیع, عدم قطعیت ها, مدیریت انرژی, منابع انرژی تجدیدپذیر
    Seyed Alireza Alavimatin, Pouria Radmehr, Amir Ahmarinejad *, Seyed Amir Mansouri

    In this paper, a comprehensive energy management model is proposed in order to the operation of a ‎modified 33-radial bus distribution system, in the presence of smart homes. In the proposed model, ‎smart home customers are able to participate in a demand response (DR) program and their comfort ‎index is also considered as the main constraint. The model also considers uncertainties related to the ‎load demand, the generation of renewable energy resources and electricity price. The Monte Carlo ‎simulation method and the ScenRed tool are utilized to generate and reduce the scenarios, respectively. ‎In order to mimic the actual operating conditions, in the simulation, the seasonal variations of load ‎and generation are considered and the operation problem is solved for four seasons.‎‏ ‏A linear AC ‎power flow is also used in the model. Finally, the problem is modeled as a mixed-integer linear ‎programming (MILP) problem and solved by the CPLEX solver in GAMS software. The simulation ‎results demonstrate that the model proposed in this study is a comprehensive framework for the ‎operation of distribution systems in the presence of smart homes, which not only reduces operating ‎costs but also increases the consumers’ comfort index.‎

    Keywords: Energy management, Distribution network, smart homes, Demand Response Programs, social welfare index, renewable energy resources, uncertainties
  • سعید ابریشم فروشان اصل، مجید گندمکار*، جواد نیکوکار

    در این مقاله، هماهنگی حفاظتی بهینه مقید به پایداری سیستم به صورت مسئله تصادفی در ریزشبکه با مدهای عملکردی اتصال به شبکه و جزیره ای متشکل از منابع انرژی تجدیدپذیر و سیستم های ذخیره ساز انرژی بیان می شود. این مسئله برای تنظیم بهینه رله های اضافه جریان تنظیم دوگانی و انتخاب اندازه راکتانس محدودکننده جریان خطا، کمینه سازی زمان عملکرد کل رله ها در مدهای حفاظتی اولیه و پشتیبان را بر عهده دارد. همچنین مقید به محدودیت های فاصله زمانی هماهنگی، پارامترهای تنظیم رله ها، اندازه محدودکننده جریان خطا و پایداری ریزشبکه در شرایط خطا می باشد. ریزشبکه ها عموما دارای منابع تجدیدپذیر و ذخیره ساز انرژی هستند، پس طرح حفاظتی پیشنهادی نیاز به بهره برداری روزانه ریزشبکه با مدل تصادفی به منظور محاسبه متغیرهای شبکه قبل از رخداد خطا دارد. لذا مسئله مذکور، کمینه سازی هزینه های بهره برداری و ریزش بار ریزشبکه مقید به معادلات پخش توان بهینه آن در حضور منابع مختلف با فرض عدم قطعیت های بار و تولید را بر عهده دارد. بنابراین، اعمال طرح پیشنهادی بر روی ریزشبکه های 9 و 32 باس، حل آن با الگوریتم جست وجوی کلاغ و با انتخاب اندازه بهینه برای منابع تجدیدپذیر و ذخیره ساز انرژی متناسب با شاخص های بهره برداری و هماهنگی حفاظتی، می توان راه حل حفاظتی سریع مقید به پایداری سیستم در شرایط خطا را به دست آورد.

    کلید واژگان: الگوریتم جست وجوی کلاغ, بهره برداری بهینه روزانه ریزشبکه, پایداری سیستم, سیستم ذخیره ساز انرژی, منابع انرژی تجدیدپذیر, هماهنگی حفاظتی بهینه
    Saeed Abrisham Foroushan Asl, Majid Gandomkar*, Javad Nikoukar

    This paper presents the system stability-constrianted optimal protection coordination (SSCOPC) as stochastic problem in the microgrid with grid-connected and islanded operation modes, including renewable energy sources (RESs) and energy storage systems (ESSs). To regulate optimally the dual setting overcurrent relays (DSORs) and to selectin the reactance size of fault current limiter (FCL), the system minimizes the total relays operation time in the primary and backup protection modes. Also, it is subject to the limits of the coordination time interval (CTI), DSORs setting parameters, FCL size, and microgrid stability in the fault condition. Generally, the microgrid includes RESs and ESSs; thus, the proposed SSCOPC needs a daily operation of microgrid as stochastic model to calculate network variables before fault occurrence. Hence, s this situation minimizes the microgrid operation cost and load shedding cost of islanded microgid which are subjected to optimal power flow equations in the presence of RESs and ESSswhile considering the uncertainty of the load and its generation. Therefore, by applying the proposed problem on the 9 and 32 bus microgrid, solving the problem by the Crow Search Algorithm (CSA), and selecting optimal size of RESs and ESSs, based on operation and protection coordination indices, the proposed SSCOPC can obtain a fast protection solution that considers system stability in faulty conditions.

    Keywords: Crow Search Algorithm, Daily Optimal Operation of Microgrid, System Stability, Energy Storage System, Renewable Energy Source, Optimal Protection Coordination
  • علیرضا رضایی*، بهنام مرادی
    این پژوهش به بهینه سازی مصرف انرژی الکتریکی با نظارت بر توان مصرفی ناشی از فعالیت های ساکنان در بازه های زمانی مختلف در طول شبانه روز و ذخیره توان الکتریکی مصرفی آنها در یک پایگاه داده ای برای ایجاد مدل های پیش بینی شده براساس روش های یادگیری ماشین به مدل سازی مصرف انرژی ساختمان های هوشمند می پردازد. سپس با ارایه یک الگوریتم برای یادگیری ماشین مبتنی بر سیستم مدیریت بهره وری انرژی برای عملکرد اتوماتیک تجهیزات خانگی براساس رفتار پیشین ساکنان به شکل گیری ساختمان هوشمند اتوماتیک بدون دخالت ساکنان منجر می شود. مدیریت و نظارت بر فرایند عرضه و تقاضا انرژی و ادغام پنل های خورشیدی خانگی در ساختمان برای تامین بخشی از انرژی مصرفی، مزیت اصلی اجرای فناوری شبکه های هوشمند در ساختمان مطالعه شده بود. این تحقیق نشان داد روزانه 9 kwh انرژی الکتریکی از پنل های خورشیدی خانگی تولید می شود. درنهایت، با مقایسه هر بخش ساختمان با یک ساختمان عادی مشابه در سناریوی حضور که ساکنان بالاترین مصرف انرژی را دارند، نتایج بهینه سازی نمایش داده شد؛ به طوری که در سیستم روشنایی 25%، سیستم پریز 15% و سیستم سرمایش و گرمایش حدود 40% انرژی مصرفی بدون کاهش سطح آسایش ساکنان صرفه جویی شد.
    کلید واژگان: الگوریتم رفتاری ساکنان ساختمان, خانه هوشمند اتوماتیک, شبکه های هوشمند, منابع انرژی تجدیدپذیر
    Alireza Rezaee *, Behnam Moradi
    This study optimizes the consumption of electrical energy by monitoring the power consumption caused by the activities of residents at different time intervals during the day and night and stores their electricity consumption in a database to create predicted models based on machine learning methods. Modeling the energy consumption of smart buildings, and then by presenting an algorithm for machine learning based on energy efficiency management system for automatic operation of home appliances based on the previous behavior of residents, leads to the formation of automatic smart building without resident intervention. Managing and monitoring of energy supply and demand process and integration of home solar panels in the building to supply part of the energy consumption was the main advantage of implementing smart grid technology in the building under study. This study showed that 9 kWh of electricity is generated daily from home solar panels. Finally, by comparing each part of the building with a similar normal building in the presence scenario where residents have the highest energy consumption, optimization results were displayed. So that in the lighting system to 25%, the outlet system to 15%, and the cooling and heating system about 40% of energy consumption was saved without reducing the comfort level of residents.
    Keywords: Behavioral algorithm of Resident, home, Automatic smart Home, Smart grids, Renewable Energy Sources
نکته
  • نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
  • کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال