برنامه ریزی کوتاه مدت نیروگاههای آبی - حرارتی با در نظر گرفتن محدودیت های شبکه ac

امروزه با توجه به مواردی همچون محدودیت منابع سوخت فسیلی، هزینه بالای مصرف و مشکلات آلایندگی واحد های حرارتی، استفاده بهینه از منابع انرژی تجدیدپذیر در کنار منابع سوختی به یکی از مهمترین مسایل بهینه سازی در سیستم های قدرت تبدیل شده است. در میان انرژی های تجدیدپذیر آب بیشترین سهم را در تولید انرژی الکتریکی دارد بنابرین به منظور حداکثر سازی بهره برداری از انرژی آب، برنامه ریزی و هماهنگی واحدهای آبی – حرارتی از اهمیت زیادی برخوردار است. برنامه ریزی کوتاه مدت مربوط به نیروگاههای آبی - حرارتی یکی از مهمترین موضوع ها در عملکرد اقتصادی سیستم های تولید انرژی الکتریکی و چالش برانگیز در سیستم قدرت می باشد. هدف از برنامه ریزی کوتاه مدت نیروگاههای آبی- حرارتی تعیین کردن مقدار تولید بهینه نیروگاه آبی و حرارتی است، به نحوی که تمام تقاضای بار سیستم در طول زمان برنامه ریزی که مدت آن( یک روز یا یک هفته) است تامین شود و همچنین قیود مختلف مربوط به محدودیت های هیدرولیکی سد و رودخانه ارضا شود. مساله زمان بندی کوتاه مدت نیروگاههای آبی- حرارتی (sthts) حداقل سازی کل هزینه سوخت نیروگاه حرارتی می باشد بدین ترتیب به دلیل عدم وجود هزینه منابع آب بیشترین استفاده را می توان از توان آبی برد. اما به دلیل ارتباط پیچیده هیدرولیک در نیروگاههای آبی، اثرات شیربخار در نیروگاه حرارتی، همچنین تأخیر زمانی و تغییر تقاضای بار در هر ساعت سبب شده مساله (sthts) به مساله ای غیر خطی، غیر محدب و ناهموار با فضای جستجوی گسسته تبدیل شود. قیود نواحی عملکرد ممنوعه برای واحدهای حرارتی و مناطق تخلیه ممنوعه برای واحدهای آبی که باعث گسستگی فضای جستجو شده است. از طریق برنامه ریزی کوتاه مدت واحدهای آبی- حرارتی آب مورد نیاز در هر ساعت برای تولید انرژی الکتریکی توسط نیروگاههای آبی تعیین می شود. با توجه به میزان تقاضای توان، توربین های آبی قادر به تامین تمام تقاضای بار نیستند آنها قسمتی از تقاضای بار را تامین می کنند و آن بخشی از تقاضای بار که توسط این واحدها تامین نشده، به وسیله نیروگاههای حرارتی تامین می شود. بنابرین هزینه نهایی تولید مربوط به واحدهای حرارتی با در نظر گرفتن قیود مختلف مربوط به واحدهای آبی- حرارتی مینیمم می شود. در این پایان نامه در کنار محدودیت های مربوط به نیروگاههای آبی – حرارتی محدودیت هایی از قبیل: قید تعادل توان تولیدی، قید تعادل آب پشت سد، لختی آب انتقالی بین سدها، محدودیت حجم آب ذخیره شده و محدودیت مربوط به عملکرد واحدهای آبی و حرارتی، محدودیت های شبکهac و عدم قطعیت آب پشت سد و بار به همراه پخش بار ac نیز مورد توجه قرار گرفته است. هدف از پژوهش این است که می خواهیم نیروگاههای آبی – حرارتی در یک بازه زمانی کوتاه مدت به طور هماهنگ با یکدیگر کار کنند و تمام تقاضای بار را با ارضا کردن تمام محدودیت ها با کمترین هزینه و تلفات تامین کنند. در رابطه با مساله (sthts)کارهای زیادی انجام شده است ولی دراکثر تحقیقات به محدودیت های شبکه توجه نشده است و یا اگر هم لحاظ کردن به خاطر راحتی مساله از مدل dc استفاده کردن که باعث کاهش دقت نتایج توزیع اقتصادی می شود. در این پایان نامه با در نظر گرفتن محدودیت های شبکهac با یک دید واقعی به مساله نگاه کرده که نیروگاههای آبی – حرارتی به یک بار متصل نیستند، نیروگاههای آبی – حرارتی از طریق خطوط انتقال به باس های مختلف وصل شده و تقاضای هر باس را تامین می-کنند که یک سری محدودیت هایی به مساله اضافه می شوند محدودیت هایی از قبیل : 1- محدودیت خطوط انتقال2- محدودیت ولتاژ باس ها 3- محدودیت موازنه توان(پخش بارac) بنابرین بادر نظر گرفتن محدودیت های شبکه ac می توان جواب های قابل قبول و بهتری را به دست آورد که در عمل قابل استفاده است. همچنین عدم قطعیت آب پشت سد و بار به صورت اتفاقی مدل شده است. یک مدل جدید محدودیت - ایمنی مشارکت واحد آبی – حرارتی اتفاقی(sschtuc) و عدم قطعیت آب پشت سد و بار به همراه مدل ac شبکه پیشنهاد شده است. برای حل مساله((sthts از روش برنامه ریزی غیرخطی آمیخته با اعداد صحیح (minlp) استفاده شده است. مدل پیشنهادی بر روی پیکربندی سیستم قدرت آبی – حرارتی 9باسهieee تست شده و نتایج بدست آمده از این روش با نتایج سایر روش ها مقایسه گردیده است.