مدل سازی سیستم های ذخیره ساز جهت مطالعات قابلیت اطمینان و تعیین ظرفیت بهینه اجزای سیستم های انرژی باد جدا از شبکه

این پایان نامه چگونگی مدل سازی دقیق سیستم های ذخیره ساز انرژی در سیستم های انرژی بادی جهت مطالعات قابلیت اطمینان و تعیین ظرفیت بهینه اجزای چنین سیستم هایی را مورد بررسی قرار می دهد. در کشورهای پهناور کانادا و روسیه مناطق مسکونی کوچکی وجود دارند که از شبکه سراسری دور بوده و لذا احداث خطوط برق رسانی به آن ها بسیار گران تمام می شود. در برخی از این مناطق به واسطه ی سختی و ناهمواری راه و در برخی دیگر به واسطه ی سیاست های دولتی حاکم، تأمین انرژی الکتریکی ازطریق منابع انرژی تجدید پذیر یکی از گزینه های جذاب می باشد. تولید این منابع وابسته به شرایط جوی بوده و نوسانی و منقطع در این رابطه استفاده از سیستم های ذخیره ساز جهت مسطح کردن نوسانات تولید و بار در کنار این منابع بسیار مرسوم می باشد. در موارد دیگر از ترکیب دیزل ژنراتورها با این منابع در حضور سیستم های ذخیره ساز استفاده می شود. این پایان نامه در مرحله ی اول قابلیت اطمینان چنین سیستم هایی را با در نظر گرفتن مدل دقیق ذخیره سازها و سایر اجزای یک سیستم ترکیبی مورد بررسی قرار می دهد. ارزیابی قابلیت اطمینان سیستم های کوچک جدا از شبکه به بررسی کفایت این سیستم ها در تأمین تمامی تقاضا محدود می شود. کفایت سیستم با تکنیک احتمالی بر اساس روش های تحلیلی مورد ارزیابی قرار می گیرد. مهم ترین عیب روش تحلیلی در ارزیابی کفایت سیستم های بادی عدم بکارگیری تغییرات زمانی سرعت باد است که بر روی قابلیت اطمینان این سیستم ها تأثیر بسزایی دارد. بعلاوه با وجود سیستم های ذخیره سازی چون باتری ها مسئله پیچیده تر شده و باید رفتارهای ارتباطی اجزای سیستم در زمان شبیه سازی گردند. بنابراین در ارزیابی شاخص های قابلیت اطمینان از روش تحلیلی به همراه شبیه سازی سری زمانی سیستم استفاده شده است. در طی یک دوره ی معین با شبیه سازی سری زمانی هر یک از اجزاء، توان و انرژی آنها در ارتباط با یکدیگر و در فاصله زمانی های معین مشخص می گردند. در نظر گرفتن رفتارهای واقعی اجزای سیستم در دقت چنین مطالعاتی موثر می باشد. در روش سری زمانی می توان رفتار دقیق اجزای سیستم بر اساس مدل سازی مناسب را در مطالعات وارد کرد. این مدل سازی ها در مطالعات کفایت سیستم وارد شده و تأثیر اجزای مختلف سیستم بر ارزیابی شاخص های کفایت سیستم بررسی می گردد. در این مطالعات شاخص مقدار انتظاری کمبود تولید در قالب سناریوهای مختلف مورد ارزیابی قرار گرفته و نتایج با هم مقایسه می گردند. عموماً هزینه ی اولیه ی احداث سایت های تولیدی تجدید پذیر نسبت به واحدهای مرسوم تولیدی بیشتر می باشد. لذا انتخاب ظرفیت مناسب و بهینه ی این گونه سایت ها حائز اهمیت می باشد. به عبارت دیگر این سایت ها علاوه بر دارا بودن کفایت مناسب در تأمین انرژی بار، باید به لحاظ اقتصادی نیز به صرفه باشند. تعیین ظرفیت بهینه ی سیستم در ارزیابی های اقتصادی بر طبق استراتژی مدیریت توان انجام می گیرد. در حل تعیین ظرفیت بهینه ی هر یک از اجزای سیستم، به واسطه ی گستره و ابعاد مسئله، از الگوریتم تصادفی ژنتیک استفاده شده است. اطلاعات و مشخصات فنی و اقتصادی مربوط به اجزا بر اساس کاتالوگ کارخانه ی سازنده و نتایج تست های آزمایشگاهی صورت گرفته، جمع آوری شده است. در این رابطه نیز نتایج سناریوهای مختلف نشان داده شده و مقایسه می گردند.