This paper applies optimal power flow (OPF) to evaluate and maximize network benefits of demand-side management (DSM). The benefits are quantified in terms of the ability of demand-responsive loads to relieve upstream network constraints and provide ancillary services, such as operating reserve. The study incorporates detailed information on the load structure and composition, and allows the potential network benefits, which could be obtained through management of different load types, to be quantified and compared. It is demonstrated that the actual network location of demand-manageable load has an important influence on the effectiveness of the applied DSM scheme, since the characteristics of the loads and their interconnecting networks vary from one location to another. Consequently, some network locations are more favorable for implementation of DSM, and OPF can be applied to determine the optimal allocation of demand-side resources. The effectiveness of the presented approach is assessed using a time-sequential OPF applied to typical radial and meshed U.K. distribution networks. The results of the analysis suggest that network operators could not just participate in, but also encourage and add value to the implementation of specific DSM schemes at the optimum network locations in order to maximize the total benefit from DSM

چکیده

این مقاله پخش بار (توان) بهینه (OPF) را به منظور ارزیابی و ماکزیمم سازی سودهای شبکه بر اساس مدیریت سمت تقاضا (DSM) به کار می برد. سودها بر اساس قابلیت پاسخگویی تقاضای بارها و کاهش محدودیت های شبکه اصلی و نیز ارائه سرویس های فرعی نظیر رزرو تولید، مقداردهی می شوند. این مطالعه، اطلاعات دقیق مربوط به ساختار بار و ترکیب آن را به کار برده و امکان بهره برداری از سودهای بالقوه شبکه که با مدیریت انواع مختلف بار، قابل دستیابی است، فراهم می کند. همچنین اثبات شده است که مکان شبکه واقعی برای بارهای قابل برنامه ریزی اثر قابل توجهی روی میزان تأثیر الگوی DSM به کار رفته دارد، از این رو مشخصه های بارها و شبکه های ارتباطی بین آنها از یک مکان به مکان دیگر متفاوت خواهد بود. در نتیجه، برخی مکان شبکه ها برای پیاده سازی DSM مناسب تر بوده و OPF را می توان برای تعیین تخصیص بهینه منابع سمت تقاضا، به کار برد. اثربخشی روش پیشنهادی با استفاده از یک مسئله OPF توالی زمانی که روی شبکه های توزیع واقعی شعاعی و تودرتو در کشور بریتانیا، ارزیابی شده است. نتایج تحلیل نشان می دهد که اپراتورهای شبکه علاوه بر دخالت در برنامه ریزی سیستم، می بایست پیاده سازی الگوهای DSM خاص را در مکان های شبکه بهینه با هدف ماکزیمم سازی سود کل حاصل از DSM، افزایش دهند.

1-مقدمه

طی چند دهه اخیر، اشکال مختلفی از استراتژی های مدیریت سمت تقاضا (DSM) توسط اپراتورهای شبکه با هدف تنظیم پروفیل های بار سیستم و بهبود تعادل بین بار و تولید، استفاده شده است (یعنی، با کنترل از راه دور و سوئیچینگ بلوکی بین بارهای ذخیره سازی گرما). این روش های DSM وابسته با مکان نبوده و تنها بر اساس میزان تقاضای کل سیستم تحت تأثیر قرار می گرفت، به این خاطر که امکان کنترل تقاضا در مناطق خاص در شبکه، امکان پذیر نبود. با ظهور منابع تولیدی تجدید پذیر متنوع و کاهش سهم تولیدات سنتی در پروفیل های تولید کل، بسیاری از مطالعات، نیاز و ضرورت شبکه های آینده را به تأمین انعطاف پذیری مازاد در سیستم از طریق ابزارهای جایگزین، آشکار کردند...