مقاله در رابطه با قابلیت اطمینان شبکه های توزیع فعال با میکرو شبکه ی استراتژیک مبتنی بر PV

چکیده-

این مقاله یک مدل ریاضی جدید برای PV (فوتوولتاییک) بر پایه ی میکرو شبکه را ارائه میدهد و قابلیت اطمینان شبکه های توزیع فعال با نفوذ بالای PV از طریق شبکه های استراتژیک را ارزیابی میکند. مزیت کلیدی مدل، سازگاری با تغییر حالت های اجزای مرتبط در شبکه ی کوچک PV است. مدل برای گسترش متمرکز و غیر متمرکز میکرو شبکه PV و ضبط جزییات اثرات تغییرات میزان تابش کارا است. مطالعات موردی ترکیب شبکه های توزیع فعال را نشان میدهند. نتیجه نشان میدهد که کارایی قابلیت اطمینان یک شبکه ی توزیع فعال میتواند به طور قابل ملاحظه ای فراتر از سطح نفوذ PV با افزایش بارگذاری شبکه تاثیر گذارد.

کلید واژه ها- مدل ریاضی؛ قابلیت اطمینان؛ شبکه ی کوچک؛ الگوریتم؛ توزیع؛ استراتژیک

1. مقدمه

سیستم های توزیع نیروی سنتی به این دلیل که شبکه ها تنها از طریق خطوط انتقال قدرت از ژنراتورهای معمولی استفاده میکردند، عمدتا منفعل بودند. اگرچه، شبکه های توزیع مدرن توانایی تولید برق از طریق استفاده از ژنراتورهای توزیع شده را دارند ] ۱[. یک شبکه ی کوچک یک گروه از ژنراتورهای توزیع کننده و بارهای عملیاتی تحت شرایط مختلف است ] ۲[. میکرو شبکه ها عموما برای دو حالت عملیاتی طراحی شده اند: حالت اول حالت اتصال به شبکه است و حالت دیگر حالت مستقل یا جزیره ای است. هنگامی که عملیات در حالت اتصال به شبکه است، میکرو شبکه به طور متناوب ورودی و خروجی برق به شبکه ی برق همانطور که در معیارهای عملیاتی است تعویض میکند. شبکه های توزیع که با ژنراتورهای جاسازی شده و کنترل های فعال مرتبط هستند، به عنوان یک شبکه توزیع فعال شناخته می شوند (ADN).

انواع مختلفی از میکرو شبکه ها وجود دارد که با استفاده از انواع تکنولوژی های مولد عمل می کنند. در گذشته ای نزدیک، میکرو شبکه هایی که از طریق سیستم های PV هدایت میشدند به طور قابل ملاحظه ای پیشرفت کردند] ۳[. برخی از مقالات منتشر شده نشان می دهد که شبکه های کوچک PY قابلیت اطمینان شبکه را بهبود می بخشد] ۴[، اگرچه، چنین میکرو شبکه هایی همیشه از لحاظ اقتصادی قابل اعتماد نیستند. بعضی دیگر از مقالات نگاهی به استقرار اقتصادی شبکه های کوچک با قابلیت اطمینان بهتر را منتشر کرده اند] ۵[. میکرو شبکه های PV بدون رسانه ی ذخیره ی انرژی قادر به صادرات برق در طول روز هستند و در طول شب برق تولید نمی کنند. چنین شرایطی می تواند به جریان های دو طرفه ی برق  و تراکم ناخواسته ی خطوط منجر شود] ۶[. رشد سریع میکرو شبکه های PV به دلیل عوامل بسیاری از جمله کاهش آلودگی محیط زیست و کاهش هزینه های وقفه مشتری مورد انگیزش قرار گرفته است. این رشد چالش های زیادی را به بار آورد و تحقیقات قابل توجهی را انجام داد] ۷[. نفوذ میکرو شبکه ی PV در شبکه ی توزیع، در ارزیابی قابلیت اطمینان چندین چالش را ایجاد میکند] ۸[. بنابراین، ادغام تولید توزیع شده نیاز به ارزیابی ظرفیت یک شبکه توزیع با عدم قطعیت دارد] ۹[. نسل توزیع شده می تواند به شبکه های توزیع توسط اولویت بندی جنبه های مختلف، از جمله ارزش های خود، متصل شود] ۱۰[.