In recent years, the utilization of renewable energy sources in supplying electricity energy has resulted in more reliable and efficient operation with better power quality and flexibility especially distribution network. However, from the operation and management points of view, the high utilization of the distributed generation can cause unexpected challenges which a part of them is addressed by microgrids (MGs) problem. In this paper, for analysis some of unexpected challenges such as uncertainty in wind and sun power, the optimal operation of grid-connected MG during a specific day and with considering a proper mathematical model for simplifying the optimization program, is investigated. The considered MG consisted of wind turbines, Photovoltaic (PV) systems, battery energy storage, diesel generator and local loads. The wind speed and sun irradiation data are obtained for a rural village which is located in 470.5'N and 350.59'E in Kurdistan province in Iran. By applying the demand response (DR) strategy to the optimal operation program, the results are compared with typical operation condition (non-DR) of the MG. In addition, the impacts of uncertainties such as wind speed and sun irradiations variations on the optimal operation of the MG are investigated. The optimal sizes of the MG components are obtained with HOMER software

چکیده

در سال های اخیر، استفاده از منابع انرژی تجدید پذیر در تأمین انرژی الکتریکی سبب افزایش قابلیت اطمینان و عملکرد مؤثر با کیفیت توان بهتر و انعطاف پذیری بالاتر به خصوص در شبکه های توزیع شده است. با این وجود، از نقطه نظر عملکرد و مدیریت، استفاده وسیع از تولیدات پراکنده می تواند سبب چالش های غیرمنتظره شود که بخشی از آنها با ریزشبکه ها (MG) ها قابل حل است. در این مقاله، برای تحلیل برخی از چالش های غیرمنتظره نظیر عدم قطعیت در توان بادی و خورشیدی، عملکرد بهینه MG ی متصل به شبکه در یک روز خاص و با در نظر گرفتن یک مدل ریاضی مناسب برای ساده سازی مسئله بهینه سازی، مورد بررسی قرار گرفته است. MG ی مورد نظر دربرگیرنده توربین های بادی، سیستم های فتوولتائیک (PV)، ذخیره سازی باتری، ژنراتور دیزلی و بارهای محلی می باشد. سرعت باد و داده های تابش خورشید برای یک منطقه روستایی به دست آمده است که در طول و عرض جغرافیایی 47°.5’ N و 35°.59’ E در کردستان ایران واقع شده است. با اعمال استراتژی پاسخ تقاضا (DR) برای مسئله بهره برداری بهینه، نتایج با شرایط بهره برداری عملی (غیر DR) برای MG مقایسه شده است. علاوه بر این، اثرات عدم قطعیت ها نظیر تغییرات سرعت باد و تابش خورشید روی بهره برداری بهینه MG مورد بررسی قرار گرفته است. اندازه های بهینه مؤلفه های MG نیز با نرم‌افزار HOMER به دست آمده است.

1-مقدمه

در سال های اخیر، استفاده از منابع انرژی جایگزین نظیر باد، زیست توده، خورشید، آب و غیره گسترده تر شده است به خصوص به خاطر لزوم قابلیت اطمینان، کیفیت توان بالاتر، هزینه های کمتر، انعطاف پذیری بیشتر و اثرات زیست محیطی کمتر. از سوی دیگر، تولیدات پراکنده (DGها) نظیر PV، میکرو توربین ها، پیل های سوختی و تجهیزات ذخیره سازی انتظار می رود که نقشی مهم در آینده سیستم های تغذیه انرژی الکتریکی و اقتصاد بدون کربن، ایفا کنند...