Abstract
The issue of controlled and reliable integration of distributed energy resources into microgrids and large power grids has recently gained considerable attention. The microgrid concept, which basically corresponds to the coordinated operation of a cluster of loads, distributed generators and energy storage systems, is quite appealing due to its flexibility, controllability and energy management capabilities. In order to provide uninterruptible power supply to the loads, microgrids are expected to operate in both grid-connected and stand-alone modes, and economically meet the demand on an instantaneous basis. The problem of optimal management of the resources in a microgrid is being widely investigated and recent studies have proposed the application of both centralized and distributed control schemes by using multi-agent systems, heuristic methods and optimization algorithms. This paper elaborates on the conceptual design of a centralized energy management system (EMS) and its desirable attributes for a microgrid in stand-alone mode of operation. A number of test protocols are proposed to analyze the performance of the system, as well as the impacts of relevant parameters.
چکیده
موضوع یکپارچه سازی کنترل شده و قابل اعتماد منابع انرژی توزیع شده به شبکه هایmicrogrids و شبکه های قدرت ابعاد وسیع به تازگی مورد توجه قرار گرفته اند. مفهوم microgrid، که اساسا به عملیات هماهنگ سازی مجموعه ای از بارهای مرتبط به شبکه، ژنراتور توزیع شده و سیستم های ذخیره سازی انرژی وابسته می باشد، به دلیل انعطاف پذیری، کنترل پذیری و قابلیت مدیریت انرژِی آن موضوعی کاملا جذاب می باشد. به منظور تامین توان مصرفی اضطراری برای بار الکتریکی شبکه، انتظار می رود که شبکه های microgrids بتواند در هر دو حالت متصل به شبکه و مستقل عمل کنند، و از لحاظ اقتصادی به صورت آنی تقاضای بار را بطور آنی پاسخ دهند. مساله مدیریت بهینه منابع انرژِی در شبکه های microgrid به طور گسترده ای مورد بررسی قرار گرفته است و مطالعات اخیر به کارگیری طرح های کنترلی متمرکز و توزیع شده با استفاده از سیستم های چند عامله، روش اکتشافی و الگوریتم های بهینه سازی را پیشنهاد کرده اند. این مقاله به شرح و تفصیل طراحی مفهومی یک سیستم مدیریت انرژی متمرکز (EMS) می پردازد و از وِیژگی های مطلوب این روش پیشنهادی برای شبکه micro grid که در حالت مستقل کار می کند، استفاده می کند. تعدادی از پروتکل های آزمایشی برای تجزیه و تحلیل عملکرد سیستم، و همچنین تاثیر پارامترهای مربوطه پیشنهاد شده است.
1-مقدمه
توسط فرآیندهای مقررات زدایی در بخش انرژی، و تشویق اجرای سیاست های اضافی، منابع انرژی توزیع مقیاس کوچک (DER)، که بسیاری از آنها بر اساس انرژی های تجدید پذیر کار می کنند، رشد بی سابقه ای در چند دهه اخیر تجربه کرده اند. به این دلیل، تلاش های مهمی در بخش انرژی به منظور توسعه فن آوری های مناسب و تکنیک هایی برای بهره برداری قابل اعتماد و اقتصادی از منابع انرژی تجدید پذیر و یکپارچه سازی آن در سیستم های قدرت انجام شده است. یکی از مسائل تکنیکال اصلی در روند یکپارچه سازی، کنترل و مدیریت منابع غیر دیسپاچینگ انرژی های تجدید پذیر، مانند انرژی باد و خورشید، که ویژگی های رفتاری آنها تا حدودی غیر قابل پیش بینی است، میباشد. یکی دیگر از نگرانی های عمده، ارزیابی تاثیر چنین منابع انرژِی در امنیت کلی شبکه و قابلیت اطمینان آن است...