الف – پرداخت وجه بحساب وب سایت ایران ترجمه(شماره حساب)ب- اطلاع جزئیات به ایمیل irantarjomeh@gmail.comشامل: مبلغ پرداختی – شماره فیش / ارجاع و تاریخ پرداخت – مقاله مورد نظر --مقالات آماده سفارش داده شده پس از تایید به ایمیل شما ارسال خواهند شد.
قیمت
قیمت این مقاله: 58000 تومان
(ایران ترجمه - Irantarjomeh)
توضیح
بخش زیادی از این مقاله بصورت رایگان ذیلا قابل مطالعه می باشد.
شماره
۲۰۹
کد مقاله
ELC209
مترجم
گروه مترجمین ایران ترجمه – www.irantarjomeh.ir
نام فارسی
بهینه سازی توامان تولید و انتقال برای یکپارچه سازی سیستم های فوتوولتائیک خورشیدی بزرگ مقیاس
نام انگلیسی
Co-optimization generation and transmission planning for maximizing large scale solar PV integration
تعداد صفحه به فارسی
۴۶
تعداد صفحه به انگلیسی
۸
کلمات کلیدی به فارسی
تولید انرژی خورشیدی، به کنترل در آوری مطلوب انرژی فوتوولتائیک خورشیدی، تجزیه بندرز
کلمات کلیدی به انگلیسی
Solar energy curtailment
Large-scale solar PV
Benders decomposition
مرجع به فارسی
سیستم های برق و انرژی الکتریکی
دپارتمان مهندسی برق و کامپیوتر، دانشگاه دنور، ایالات متحده
الزویر
مرجع به انگلیسی
Electrical Power and Energy Systems
Department of Electrical and Computer Engineering, University of Denver, Denver, USA
Elsevier
کشور
ایالات متحده
بهینه سازی توامان تولید و انتقال برای یکپارچه سازی سیستم های فوتوولتائیک خورشیدی بزرگ مقیاس
چکیده
تعییر جهت در سیستم های نیروگاهی از نیروگاه های متعارف به منابع انرژی تجدید پذیر به منظور کاهش آلایندگی منجر به گسترش سریع منابع تجدید پذیر مخصوصا ادوات فوتوولتائیک خورشیدی (PV) در سیستم های انرژی شده است. بر این اساس، انتظار می‌رود که در آینده نزدیک مزارع خورشیدی با مقیاس وسیع تری قابلیت یکپارچه سازی در شبکه‌های موجود، مطابق با استانداردهای بخش انرژی تجدید پذیر ( RPS)، در ایالت ها و کشورهای مختلف، را داشته باشند. با این حال، بهره گیری یکپارچه از سیستم های فوتوولتائیک خورشیدی بزرگ مقیاس در سیستم های قدرت، نیازمند افزودن واحدها و خطوط انتقال جدید می باشد. در این مقاله، یک مدل بهینه سازی توامان برنامه ریزی تولید و انتقال برای به حداکثر رسانی ظرفیت فوتوولتائیک خورشیدی بزرگ مقیاس پیشنهاد شده است. برای حصول این امر لازم است تا قابلیت مشخص سازی اندازه و موقعیت بهینه، همراه با پنانسیل لازم برای به کنترل در آوری مطلوب انرژی فوتوولتائیک را داشته باشیم. شبیه سازی‌های عددی، مساله برنامه ریزی بهینه پیشنهادی، با و بدون در نظر گرفتن یکپارچه سازی فوتوولتائیک خورشیدی را مطالعه کرده و اثر بخشی مدل پیشنهادی را نشان داده اند.
کلمات کلیدی: تولید انرژی خورشیدی، به کنترل در آوری مطلوب انرژی فوتوولتائیک خورشیدی، تجزیه بندرز
۱- مقدمه
انرژی فوتوولتائیک خورشیدی ( PV ) به عنوان سریع ترین منبع انرژی در حال رشد، با پیشرفت بی سابقه در سطوح شهری و کاربردهای نیروگاهی در طی سال های اخیر، در ایالات متحده، در نظر گرفته شده است. گسترش روز افزون فن‌آوری فوتوولتائیک بر مبنای عوامل بسیاری، از جمله نگرانی‌های زیست محیطی ناشی از گرم شدن کره زمین، کاهش هزینه پنل های PV، انگیزه های دولتی و پیشرفت در الکترونیک قدرت به منظور یکپارچه سازی ساده و آسان شده، مد نظر می باشد. شکل ۱ نشان دهنده آن است که ۳۰٪ از ظرفیت تولید تازه اضافه شده در ایالات متحده در سه چهارم اول سال ۲۰۱۸ از انرژی خورشیدی با مجموع ۶٫۵ گیگاوات ساعت حاصل شده است، ۵۱٪ از این میزان متعلق به بخش نیروگاه های فوتوولتائیک با بهره وری بالا هستند. میزان انرژی فوتوولتائیک خورشیدی بکار گرفته شده در ایالات متحده در حال حاضر ۶۰ گیگاوات است و انتظار می‌رود این میزان در چهار سال آینده دو برابر شود. بعلاوه تا سال ۲۰۲۳، هر ساله بیش از ۱۴ گیگاوات به توان PV اضافه گردد [ ۱ ]. چنین یکپارچه سازی PV بزرگ مقیاس، چالش‌های متعددی را برای کنترل سیستم و عملکرد آن، به دلیل ویژگی‌های خاص تولید انرژی خورشیدی، از جمله تغییر پذیری، ایجاد می‌کند. PV با توجه به تغییرات خروجی آن، یک منبع متناوب در نظر گرفته می‌شود. تولید این انرژی نیز ممکن است بواسطه عدم توانایی پیش‌بینی تغییرات چندان روشن نباشد [ ۲، ۳ ].
یکپارچه سازی PV بزرگ مقیاس در شبکه، یک برنامه ریزی توسعه بهینه را طلب می‌کند، بنابر این شبکه می‌تواند حداکثر مقدار انرژی فوتوولتائیک خورشیدی، بدون نقض محدودیت‌های سیستمی، را حفظ کند. یک بررسی گسترده در خصوص برنامه‌ریزی توسعه تولید ( GEP ) و برنامه‌ریزی توسعه انتقال ( TEP ) در این مباحث اعمال شده است. در GEP، سیستم موجود گسترش می‌یابد تا با برآورده کردن معیارهای قابلیت اطمینان سیستمی، با در نظر گرفتن جنبه‌های مختلف توسعه مثل اندازه، زمان، و فن‌آوری واحدهای تازه تاسیس، رشد تقاضای آینده را برآورده سازد. در TEP، ظرفیت شبکه با نصب خطوط جدید به منظور اطمینان از انعطاف پذیری سیستم گسترش می‌یابد. مکان، زمان و تعداد خطوط جدید به طور بهینه با توجه به معیارهای قابلیت اطمینان سیستم تعیین می‌شوند [ ۴ ].
…
ادامه مقاله به شرح زیر سازماندهی شده است. بخش ۲ طرح کلی مشخص شده برای مدل بهینه سازی تعاملی پیشنهادی را ارائه می نماید. فرمول بندی مساله در بخش ۳ ارائه شده است. اثر بخشی و کارایی مدل پیشنهادی در بخش ۴ از طریق شبیه سازی‌های عددی بر روی سیستم های آزمایشی بررسی می شود و بخش ۵ نهایتا به نتیجه گیری این مقاله می‌پردازد.
…
۲- بهینه سازی مشترک تولید و طرح کلی مدل برنامه ریزی انتقال
شکل ۲ تشان دهنده مدل بهینه سازی توامان برنامه ریزی تولید و انتقال پیشنهادی برای به حداکثر رسانی ظرفیت فوتوولتائیک خورشیدی بزرگ مقیاس می باشد. هدف این مساله به حداقل رسانی سرمایه انباشته برای واحدهای پخش بار و خطوط انتقال جدید و همچنین هزینه‌های عملیاتی سیستم است. مساله برنامه‌ریزی مربوطه در این خصوص هدف فراهم آوری واحدهای پخش بار جدید و خطوط انتقال مورد نیاز برای افزایش ظرفیت PV را دنبال می کند. به عبارت دیگر، سیستم ارتقای لازم به منظور بحداکثر رسانی واحدهای فوتوولتائیک خورشیدی یکپارچه موجود در شبکه را دریافت داشته است. هدف مشخص سازی محدودیت های عملیاتی و برنامه‌ریزی مرتبط با واحدهای پخش بار، خطوط انتقال و فوتوولتائیک خورشیدی می باشد، موردی که در بخش بعدی به تفصیل بحث خواهد شد.
…
۳- فرمول بندی مساله
هدف مدل پیشنهادی به حداقل رسانی هزینه برنامه ریزی واحدهای پخش بار جدید و خطوط انتقال مورد نیاز برای افزایش ظرفیت فوتوولتائیک خورشیدی بزرگ مقیاس می باشد. هزینه برنامه ریزی فوتوولتائیک خورشیدی جدید در این مقاله نادیده انگاشته شده و تنها هزینه برنامه ریزی برای ارتقای سیستم به منظور استقرار بیشتر PV های خورشیدی در نظر گرفته شده است. از این طریق می توان اطمینان حاصل کرد که این مساله ظرفیت فوتوولتائیک خورشیدی را به حداکثر می رساند. تابع هدف شامل هزینه سرمایه‌گذاری واحدهای پخش بار جدید، خطوط انتقال جدید و نیز هزینه عملیات سیستم در طول افق برنامه‌ریزی است. راه حل نهایی این مساله شامل زمان نصب و میزان ارتقای سیستم جدید و همچنین حداکثر ظرفیت فوتوولتائیک خورشیدی بزرگ مقیاس قابل حصول می باشد. مراحل این راه حل به شرح ذیل در نظر گرفته شده است:
…
۴- شبیه سازی های عددی و مباحث
چهار مورد بر اساس یک سیستم آزمایشی شش باسه اصلاح شده هما گونه که در شکل ۳
نشان داده شده است همراه با سیستم ۱۱۸ باسه IEEE برای نشان دادن کارایی و عملکرد مدل بهینه برنامه ریزی تولید و انتقال پیشنهادی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است. مدل پیشنهادی به صورت برنامه نویسی خطی عدد صحیح مختلط (MILP) فرموله شده و در یک سرور محاسباتی با کارایی بالا با پردازنده Intel Xeon E7 2.3 گیگاهرتز و RAM 96 GB با استفاده از CPLEX 12.6 حل شده است.
…
۵– بحث و گفتگو
جدول ۵ نتایج موارد ۱ تا ۴ را خلاصه می کند. در مورد ۱ که به عنوان مورد پایه در نظر گرفته می شود، هیچ کدام از برنامه های تولید و توسعه انتقال در این مساله در نظر گرفته نشده اند. این سیستم در شش سال اول، فوتوولتائیک خورشیدی بیشتری را مستقر می سازد تا آن که در پایان سال ششم به مجموع ظرفیت نصب شده ۱۶۳ مگاوات برسد. به دلیل عدم ظرفیت شبکه، هیچ سیستم فوتوولتائیک خورشیدی بیشتری نصب نشده است. علاوه بر این، بخشی از بار بواسطه ظرفیت بیشتر از تولید حاصل نمی شود. در مورد ۲، فقط توسعه تولید در این مسئله در نظر گرفته شده است. تقویت سیستم با صرف گسترش تولید با هزینه ۱۷.۳ میلیون دلار سبب افزایش نفوذ PV به میزان ۵ % می شود.
…
۶- نتیجه گیری
در این مقاله، یک مدل بهینه سازی توامان برنامه ریزی تولید و انتقال برای به حداکثر رسانی یکپارچه سازی سیستم فوتوولتائیک خورشیدی بزرگ مقیاس پیشنهاد شده است. برای مقابله با پیچیدگی محاسباتی مدل از روش تجزیه بندرز استفاده شده است. مدل پیشنهادی از طریق شبیه سازی‌های عددی در یک سیستم ۶ باسه کوچک مقیاس و همچنین سیستم تست ۱۱۸ باسه IEEE بزرگ مقیاس تر مورد تحلیل قرار گرفته است. نتایج به دست آمده نشان می دهند که به حداکثر رسانی ظرفیت فوتوولتائیک خورشیدی بزرگ مقیاس به ارتقای سیستمی نیاز دارد. خطوط انتقال جدید و واحدهای پخش بار برای اطمینان از انعطاف پذیری سیستمی را می بایست نصب نمود. با سرمایه‌گذاری های مناسب جهت ارتقای سیستمی، سامانه تست مطالعه شده در این مبحث قابلیت تحصیل تا میزان ۴۰ % انرژی خورشیدی تا پایان افق برنامه‌ریزی را خواهد داشت. بعلاوه این نتیجه حاصل شد که تقویت سیستم تنها با ارتقای خطوط انتقال، نفوذ فوتوولتائیک خورشیدی را به میزان ۳۴٪ کاهش می دهد. بعلاوه، به هنگامی که سیستم تنها بوسیله ارتقای واحدهای پخش بار تقویت شود، نفوذ فوتوولتائیک خورشیدی ۱۴٪ کاهش می یابد، این مورد خود در بر دارنده این مسئله می باشد که برنامه ریزی بهینه سازی مشترک بسیار مؤثرتر از ارتقای تولید و انتقال به صورت جداگانه است. نتایج به دست آمده موکد آن هستند که محدودیت های انرژی فوتوولتائیک خورشیدی خود بعنوان بخش ذاتی ازدیاد سیستم های فوتوولتائیک خورشیدی بزرگ مقیاس بشمار می آید. این محدود سازی انرژی یا کاهش عامدانه آن، که عمدتا ً به دلیل کمبود ظرفیت کافی سیستمی، چه در تولید و چه در انتقال، می باشد، نهایتا با هدف پشتیبانی کامل از تولید برق فوتوولتائیک خورشیدی و همچنین تولید بیش از حد در زمان افت بار اعمال می‌شود.
لطفا به جای کپی مقالات با خرید آنها به قیمتی بسیار متناسب مشخص شده ما را در ارانه هر چه بیشتر مقالات و مضامین ترجمه شده علمی و بهبود محتویات سایت ایران ترجمه یاری دهید.
