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: 48000 تومان
(ایران ترجمه - Irantarjomeh)
توضیح
بخش زیادی از این مقاله بصورت رایگان ذیلا قابل مطالعه می باشد.
شماره
۱۹۷
کد مقاله
ELC197
مترجم
گروه مترجمین ایران ترجمه – www.irantarjomeh.ir
نام فارسی
مزارع بادی و برنامه توسعه تولید و انتقال با توجه به توزیع فضایی سرعت باد
نام انگلیسی
Generation and transmission expansion planning with high penetration of wind farms considering spatial distribution of wind speed
تعداد صفحه به فارسی
۳۸
تعداد صفحه به انگلیسی
۱۰
کلمات کلیدی به فارسی
توزیع پواسون، جریان قدرت بهینه سناریو محور، تولید و انتقال همزمان، برنامه ریزی توسعه، توزیع مکانی سرعت باد
کلمات کلیدی به انگلیسی
Poisson distribution
Scenario based optimal power flow
Simultaneous generation and transmission
expansion planning
Spatial distribution of wind speed
مرجع به فارسی
سیستم های انرژی و قدرت
کالج مهندسی برق، دانشگاه ارومیه، ایران
الزویر
مرجع به انگلیسی
Electrical Power and Energy Systems; Faculty of Electrical Engineering, Urmia University of Technology, Urmia, Iran
کشور
ایران
مزارع بادی و برنامه توسعه تولید و انتقال با توجه به توزیع فضایی سرعت باد
چکیده
مقاله جاری اثر توزیع فضایی سرعت باد بر روی برنامه ریزی هم زمان توسعه تولید و انتقال سیستم قدرت شامل مزارع بادی را ارائه می نماید. به این منظور، ضریب ظرفیت مزرعه بادی به عنوان یک پارامتر کاربردی جهت مدلسازی توان خروجی آن استفاده می‌شود. این موضوع مشخص شده است که نادیده گرفتن توزیع فضایی سرعت باد، سبب تحت تاثیر قرار گیری توان مورد انتظار قابل دریافت می شود. به‌عبارت دیگر، اگر توزیع فضایی سرعت باد در نظر گرفته نشود توان قابل حصول از یک مزرعه بادی در سیستم قدرت بیش از مقدار پیش‌بینی‌شده شده و سبب انتظار بیش از حد مالک مزرعه بادی در قیاس با توان قابل حصول و واقعی می شود.
تابع هدف مدل برنامه ریزی خطی عدد صحیح ترکیبی پیشنهادی (MILP) به منظور به حداقل رسانی هزینه ارائه شده است که شامل سه قسمت اصلی بشرح ذیل است: ۱٫ مجموع هزینه سرمایه‌گذاری واحدهای حرارتی، خطوط انتقال و مزارع بادی، ۲٫ هزینه های عملیاتی مورد انتظار واحدهای حرارتی وابسته به سوخت مصرفی و جریمه آلودگی دی‌اکسید کربن و ۳٫ هزینه مورد انتظار تلفات خطوط انتقال. علاوه براین، این مورد بررسی‌شده است که مقادیر مختلف هزینه‌های عملیاتی و علاوه بر آن مالیات آلودگی دی اکسید کربن، مدل برنامه ریزی توسعه پیشنهادی را تحت تأثیر قرار می‌دهد. دو سیستم آزمایشی، مدل ۲۴ و ۱۱۸ باسه IEEE جهت ارزیابی اثرگذاری روش پیشنهادی به کار گرفته شده اند. نتایج نشان می‌دهند که نادیده گرفتن توزیع فضایی صرعت باد نه‌تنها برنامه‌ریزی بهینه را تغییر می‌دهد بلکه موجب می‌شود تا برنامه ریز مربوطه کاهش بیشتری در تابع هدف را انتظار داشته باشد. نتیجه بخصوص برای مقادیر بالای هزینه‌های عملیاتی و مالیات‌های آلودگی ناشی از گازهای گلخانه‌ای و نیز سطوح نفوذ بالای باد صحیح تلقی می شود.
کلمات کلیدی: توزیع پواسون، جریان قدرت بهینه سناریو محور، تولید و انتقال همزمان، برنامه ریزی توسعه، توزیع مکانی سرعت باد
۱-مقدمه
تاثیرات برنامه ریزی توسعه سیستم قدرت بر روی تأمین پیوسته و مطمئن تقاضای برق آن را به یک چالش مهم برای محققین و برنامه ریزان سیستم قدرت تبدیل کرده است. در این ارتباط، نیروگاه بادی یکی از منابع تجدید پذیر بسیار مؤثر است که در دهه های اخیر به صورت گسترده در سیستم قدرت استفاده می‌شود. عیب اصلی انرژی باد، تغییرات تصادفی توان باد است. بنابر این، قابلیت هر چه بیشتر و دقیق‌تر مدلسازی توان خروجی مزرعه بادی سبب ارائه راه حل واقعی تری و مطلوب تری در ارتباط با مسئله برنامه ریزی توسعه سیستم قدرت خواهد شد. برخی محققین در این زمینه، برنامه ریزی توسعه انتقال (TEP) و/یا برنامه‌ریزی توسعه تولید (GEP) را به طور هم زمان و جداگانه پیشنهاد نموده‌اند. در نشریات فنی که منابع نیروگاه بادی را در نظر می‌گیرند، فقط تغییرات زمانی سرعت باد در نظر گرفته می‌شود. برای مدلسازی این ویژگی باد تکنیک‌های مختلفی مانند روش سری‌های زمانی، دسته بندی نزدیک‌ترین همسایگی-k، شبکه‌های عصبی، تابع توزیع احتمال مناسب، و روش‌های دیگر استفاده می‌شود. به طورکلی، میزان سرعت باد در همه جای مزرعه بادی در یک زمان خاص، یکسان در نظر گرفته می‌شود.
…
ادامه مقاله به‌صورت زیر ساماندهی شده است: بخش ۲ معرفی مشخصه‌های اصلی مدل پیشنهادی را در نظر می گیرد. بخش ۳ فرمول‌بندی مسئله برنامه ریزی هم زمان تولید و انتقال را ارائه می‌کند. سیستم‌های آزمایشی و نتایج شبیه سازی‌ها در بخش ۴ ارائه شده است. درنهایت، بخش ۵ به نتیجه‌گیری می پردازد.
۲- تشریح مسئله
در این بخش مشخصات اصلی مدل پیشنهادی عرضه شده است. در ابتدا، نحوه مدلسازی عدم قطعیت توان خروجی مزارع بادی و بار تعیین شده است. سپس، بخش‌های مختلف مدل برنامه ریزی توسعه تولید و برنامه ریزی توسعه انتقال تشریح شده است. درنهایت، اهمیت استفاده از پخش بار بهینه احتمالاتی و روند پیاده‌سازی آن ارائه شده است.
۲-۱- توان خروجی مزارع بادی
ضریب ظرفیت یک توربین بادی به صورت نسبت توان خروجی مورد انتظار به توان نامی آن تعریف می‌شود. به طورکلی، نسبت توان خروجی مورد انتظار مزرعه بادی به توان نامی آن به عنوان CF شناخته می‌شود. ضریب ظرفیت یک مزرعه بادی یک پارامتر تقریبی است که باید برای پیش بینی توان خروجی مورد انتظار مزرعه بادی از آن استفاده نمود. زمانی که توزیع فضایی سرعت باد در مزرعه بادی در نظر گرفته نشود، ضریب ظرفیت یک توربین بادی تکی و یک مزرعه بادی برابر با تعداد مشخص توربین بادی نصب شده خواهد بود. با یان وجود، در نظر گرفتن توزیع فضایی سرعت باد موجب تفاوت میان ضریب ظرفیت مزرعه بادی و یک توربین بادی تکی می‌شود.
ضریب ظرفیت یک توربین بادی تکی به‌صورت زیر محاسبه می‌شود:
…
۳- فرمول بندی مسئله
فرمول بندی تابع هدف مدل برنامه‌ریزی توسعه تولید و انتقال پیشنهادی در حضور نیروگاه بادی و قیود مربوط به آن ارائه و در این بخش بحث شده است. هزینه خالص اولیه برنامه‌ریزی سیستم قدرت به‌صورت زیر محاسبه می‌شود:
…
۴- نتایج عینی
در این بخش، دو سیستم آزمایشی به نام‌های سیستم تست قابلیت اطمینان ۲۴ باسه IEEE و سیستم ۱۱۸ باسه IEEE مطالعه و نتایج شبیه‌سازی مربوطه نشان داده شده‌اند. همه مطالعات عددی با استفاده از حل‌کننده CPLEX محیط نرم‌افزار GAMS بر روی یک کامپیوتر با پردازنده Core i5 سونی و رم ۴ گیگابایتی اجرا شدند. در هر دو سیستم آزمایشی، مفروضات یکسان زیر در نظر گرفته شده‌اند:
۱- باس جدیدی به سیستم قدرت اضافه نشده است.
۲- منحنی توان خروجی توربین بادی ۲ مگاواتی برای محاسبه توان خروجی توربین بادی استفاده شده است.
۳- توزیع ویبول و پواسون برای مدلسازی توزیع زمانی و فضایی سرعت باد در مزرعه بادی استفاده شده است.
۴- در کاربردهای واقعی، مکان‌هایی با چگالی باد زیاد به‌عنوان کاندید برای ساخت مزرعه بادی انتخاب می‌شوند. به هرحال از جایی که با سیستم‌های آزمایشی سروکار داریم، باس‌های کاندید جهت نصب مزرعه بادی شناخته شده در نظر گرفته شده‌اند.
…
۵- نتیجه‌گیری
در این مقاله، یک مدل برنامه ریزی خطی عدد صحیح ترکیبی برای مدلسازی برنامه ریزی هم زمان توسعه تولید و انتقال سیستم های قدرت با در نظر گیری نیروگاه‌های بادی، جهت نشان دادن چگونگی اثرگذاری توزیع فضایی سرعت باد در یک مزرعه بادی بر برنامه و تابع هدف مورد انتظار، ارائه شده است. جهت مدل سازی توزیع زمانی و فضایی سرعت باد، به ترتیب از توزیع ویبول و پواسون استفاده شد. بعلاوه، از ضریب ظرفیت مزرعه بادی برای مدل سازی توان خروجی و سناریوهای مختلف بار جهت در نظر گرفتن عدم قطعیت مقدار تقاضا استفاده شد. پخش بار بهینه DC احتمالاتی که از روش شبیه سازی مونت‌کارلو استفاده می‌نماید در مدل پیشنهادی اعمال و هزینه کل به عنوان تابع هدف مدل توسعه ارائه شده و فرمول بندی گردید. هزینه های بهره‌ب رداری شامل هزینه‌های تولید برق و مالیات آلودگی دی‌اکسید کربن، مرتبط با واحدهای حرارتی مربوط، می‌باشند.
در ابتدا، می‌توان نشان داد که در نظر گرفتن توزیع فضایی سرعت باد موجب اختلاف بین ضریب ظرفیت مزرعه بادی و یک توربین بادی تکی می‌شود. برای مقابله با این وضعیت، منحنی توان یک توربین بادی ۲ مگاواتی و مشخصات آماری اصلی اطلاعات سرعت دقیق باد در سه مکان مختلف استفاده شد. در عین حال مشاهده می‌شود که ضریب ظرفیت یک مزرعه بادی با تعداد آستانه توربین بادی نصب شده ثابت باقی می‌ماند و افزودن توربین‌های بادی بیشتر ضریب ظرفیت را تغییر نمی‌دهد. علاوه بر این، نشان داده شد که در نظر نگرفتن توزیع فضایی سرعت باد موجب فرا پیش‌بینی در مقدار توان مزرعه بادی می‌شود؛ مالک مزرعه بادی توان الکتریکی بیشتر از آنچه در عمل رخ می‌دهد را انتظار دارد. در نتیجه، این موضوع برنامه بهینه توسعه سیستم قدرت و تابع هدف مورد انتظار را تحت تأثیر قرار می‌دهد. به عبارت دیگر، از آنجایی‌که توان خروجی مورد انتظار مزرعه بادی بیش از مقدار پیش‌بینی‌شده است، برنامه‌ریز هزینه کمتری را انتظار دارد. در نهایت، مشخص شد که اشتراک بیشتر باد در تأمین بار موجب افزایش فرا پیش‌بینی توان خروجی مورد انتظار مزارع بادی می‌شود. به عنوان‌مثال، هزینه بهره‌برداری واحدهای حرارتی با توجه به محدودیت‌های منابع سوخت فسیلی ممکن است افزایش یابد. از سوی دیگر، با توجه به نگرانی‌های زیست محیطی درباره آلودگی‌های گازهای گلخانه‌ای، ممکن است مالیات آلودگی‌های دی‌اکسید کربن افزایش یابد. از جهتی ممکن است امکان ساخت مزارع بادی با ظرفیت بیشتر در سیستم قدرت وجود داشته باشد. قطعاً، در همه نمونه‌های ذکرشده در بالا، گرایش به استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر، شامل باد، افزایش خواهد یافت. در نتیجه، عدم توجه به توزیع فضایی موجب فرا پیش‌بینی بیشتری در تابع هدف مورد انتظار 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.
