توضیحات
شبیه سازی آموزشی انعطافپذیری سیستم قدرت انرژی تجدیدپذیر با گمز
چکیده مقاله (ترجمه ماشینی)
به کارگیری ضریب نفوذ بالای انرژی های تجدیدپذیر متغیر یک مسیر حیاتی برای کربن زدایی بخش برق است. برق آبی (شامل پمپ های آبی)، باتری ها و واحدهای حرارتی با پاسخ سریع در ارائه انعطاف پذیری سیستم در افزایش نفوذ انرژی های تجدیدپذیر ضروری هستند. چگونگی کمی سازی شایستگی انعطاف از این منابع در تطبیق با انرژی های تجدیدپذیر متغیر، و ارزیابی هزینه های عملیاتی با در نظر گرفتن محدودیت های انعطاف پذیری سیستم، چالش های اصلی برای برنامه ریزی سیستم قدرت آینده بوده است. این مقاله یک فرمول خطی بهبود یافته از مدل تعهد واحد را ارائه میکند که از تکنیکهای گروهبندی واحد برای تسریع ارزیابی کاهش انرژیهای تجدیدپذیر و هزینههای عملیاتی برای سیستمهای قدرت در مقیاس بزرگ استفاده میکند. همه متغیرهای تصمیم در این فرمولبندی پیوسته هستند و تمام محدودیتهای زمانی متعاقباً فرمولبندی میشوند. آزمایش شده بر اساس داده های واقعی از یک سیستم قدرت منطقه ای در چین، سرعت محاسباتی مدل بیش از 20000 برابر سریعتر از مدل تعهد واحد دقیق است، با کمتر از 1٪ اختلاف در نتایج. شبیه سازی ساعتی برای یک سال کامل کمتر از 3 دقیقه طول می کشد. نتایج پتانسیل قوی برای اعمال مدل پیشنهادی را برای مسائل مرتبط با برنامهریزی بلندمدت، مانند ارزیابی انعطافپذیری، تحلیل کاهش باد، و ارزیابی هزینه عملیاتی نشان میدهند، که میتواند پایهای روششناختی برای ارزیابی ترکیب بهینه سرمایهگذاریهای بادی، خورشیدی و آبی ایجاد کند.
معرفی
انرژی بادی و خورشیدی به عنوان امیدوارکنندهترین مشارکتکنندگان برای انتقال به یک سیستم انرژی کم کربن در نظر گرفته شدهاند. دانمارک در حال حاضر بیش از 50 درصد برق خود را از منابع تجدیدپذیر تهیه کرده است [1]. چین که در ظرفیت نصب شده برای باد و خورشیدی در سطح جهان پیشتاز است، قصد دارد تا سال 2020 ظرفیت نصب شده فعلی انرژی های تجدیدپذیر متغیر خود را تقریباً دو برابر کند (در مجموع به حدود 350 گیگاوات). در ایالات متحده، 38 ایالت استانداردها یا اهداف پرتفوی تجدیدپذیر را ایجاد کرده اند. به عنوان مثال، هاوایی و نیویورک متعهد شده اند که برای تولید برق خود به 100 درصد انرژی های تجدیدپذیر دست یابند. ادغام مؤثر توان متغیر در سیستمهای قدرت نسبتاً انعطافناپذیر چالش بزرگی را در سطوح بالای انرژیهای تجدیدپذیر ایجاد میکند [2]. تقریباً 15٪ از انرژی باد در حال حاضر در چین محدود می شود، در حالی که انتظار می رود بخش قابل توجهی در اروپا نیز در سطوح نفوذ بالا محدود شود [3]. کاهش جریان نقدی در بازار عمدهفروشی برق (که به آن «مشکل پول از دست رفته» گفته میشود) و جریان درآمدی فزاینده از بازارهای خدمات جانبی در سطوح نفوذ بالاتر برای انرژیهای تجدیدپذیر تحت شرایط فعلی طراحی بازار برق مورد انتظار است [4،5]. در افزایش نفوذ انرژی های تجدیدپذیر، انعطاف پذیری عملیاتی کافی برای مدیریت تغییرپذیری انرژی های تجدیدپذیر و کاهش هزینه های کلی ضروری است [6]. برق آبی (شامل پمپ های آبی)، باتری ها و واحدهای حرارتی با پاسخ سریع منابع مهم چنین انعطاف پذیری هستند. با این حال، ارزش انعطافپذیری [7] از آب و باتریها در مدلهای برنامهریزی سیستم قدرت سنتی منعکس نمیشود: در غیاب شبیهسازی عملیاتی زمانی دقیق، کاهش باد و تأثیر آن بر هزینههای عملیاتی در مرحله برنامهریزی قابل اندازهگیری نیست [8] . تا این مرحله، ویژگیهای عملیاتی زمانی [9]، مانند رمپ واحد، حداقل نیازهای زمانی آنلاین/خارج از خط، محدودیتهای توان خروجی و هزینههای راهاندازی، باید در هنگام تعیین هزینههای عملیاتی و ارزیابی ادغام انرژیهای تجدیدپذیر مرتبط با مسائل برنامه ریزی سیستم قدرت [10]. ترکیب مدل تعهد واحد عدد صحیح مختلط (UC) برای تجزیه و تحلیل هزینه های عملیاتی سالانه برای مشکل برنامه ریزی بلندمدت از نظر محاسباتی گران است [11]. استفاده از مدل UC در مقیاس کامل به صورت سالانه از نظر محاسباتی برای سیستمهای مقیاس بزرگ امکانپذیر نیست. چندین مطالعه بر کاهش پیچیدگی محاسباتی مدل UC برای تجزیه و تحلیل مربوط به مسائل برنامه ریزی بلند مدت تمرکز کرده اند [12]. تکنیکهای کاهش سناریو [9،13] با دورههای زمانی انتخابی [14]، تقریب خطی هزینههای سوخت [15،16] و سادهسازی محدودیتهای شبکه انتقال [17-19] همگی میتوانند به کاهش بار محاسباتی در شبیهسازی بلندمدت کمک کنند. . از دیدگاه مدلسازی، تکنیک خوشهبندی برای گروهبندی مولدهای یکسان [20-22] یا مشابه [23-25] در فرمول UC برای کاهش پیچیدگی محاسباتی اتخاذ شد. با این حال، چنین فرمولبندی ماهیت مخلوط عدد صحیح مسئله UC [26] را تغییر نداد، که مشکل اصلی برای بار محاسباتی است [27]. آرامش خطی برای شبیهسازی عملیاتی در چندین مطالعه اتخاذ شده است. منابع [28،29] تعادل انرژی ساعتی و محدودیت های شیب دار ساده شده را در مسئله برنامه ریزی معرفی می کنند، و محدودیت های مربوط به تصمیمات خاموش را نادیده می گیرند. مرجع [25] محدودیت های عملیاتی جامع تری را معرفی می کند، اما محدودیت ها برای حداقل زمان های روشن و خاموش نادیده گرفته می شوند. منابع [23،24] برخی از متغیرهای عدد صحیح را برای واحدهای مقیاس کوچک آرام کردند، اما یک مدل کاملاً خطی مورد بحث قرار نگرفت. تا آنجا که ما می دانیم، اثربخشی مدل UC کاملا خطی شده هرگز در برابر مدل UC دقیق روی یک سیستم قدرت واقعی در مقیاس بزرگ آزمایش نشده است. این مقاله یک فرمول خطی جدید از مدل تعهد واحد را برای ارزیابی کاهش
انرژیهای تجدیدپذیر و هزینههای عملیاتی برای سیستمهای قدرت در مقیاس بزرگ با بهبود قابل توجهی در کارایی محاسباتی ارائه میکند. تمامی متغیرهای تصمیم گیری در مدل پیشنهادی پیوسته هستند. دو رویه اصلی برای تسریع در محاسبه اتخاذ میشود: (الف) تجمیع (گروهبندی) واحدها با ویژگیهای عملیاتی مشابه در مناطق جغرافیایی مجاور، بنابراین رفتار گروه را بهجای رفتار واحدهای فردی بهینهسازی میکند. (ب) معرفی متغیرهای خطی (پیوسته) اضافی برای گروههای واحد برای تقریب تصمیمات تعهد. با این فرمول جدید، تمام محدودیتهای زمانی در فرمول سنتی UC گنجانده شده است: حداقل محدودیتهای زمانی روشن/خاموش برای واحد حرارتی و محدودیتهای ذخیره گنجانده شدهاند.
شبیه سازی آموزشی انعطافپذیری سیستم قدرت انرژی تجدیدپذیر با گمز توسط کارشناسان گروه ۱.۲.۳ پروژه پیاده سازی گردیده .
- فایلهای پروژه آموزشی به صورت کامل پس از خرید فایل بلافاصله در اختیار شما قرار خواهد گرفت.
درصورتیکه این پروژه دقیقا مطابق خواسته شما نمی باشد، با کلیک بر روی کلید زیر پروژه دلخواه خود را سفارش دهید.
دیدگاهها
هیچ دیدگاهی برای این محصول نوشته نشده است.