Iranian Journal of Energy
نشریه انرژی ایران
IJE
Engineering & Technology
http://necjournals.ir
1
admin
1028-3706
2322-1240
fa
jalali
1400
5
1
gregorian
2021
8
1
24
2
online
1
fulltext
fa
اجرای پاسخ بار پیک بحرانی محلی بر روی شبکه برق و گاز با هدف کاهش هزینه و تراکم
Impact of local critical peak price on the Operation of Electricity and Gas Systems
مديريت انرژي، بهینه سازی و اصلاح الگوی مصرف
Energy Management, Conservation and Rational Use of Energy
كاربردي
Applicable
با رشد نامتوازن مصرف و به تبع آن رشد قیمت انرژی و تراکم خطوط شبکه در ساعات پیک، بهرهبرداران شبکه به اجرای پاسخ تقاضا بهعنوان یک روش مؤثر برای کاهش هزینه و تراکم خطوط شبکه گرایش پیدا نمودهاند. از سویی دیگر با افزایش توجه به مسائل آلودگی محیط زیستی، نفوذ نیروگاههای تجدیدپذیر برای تأمین برق افزایشیافته است. اما به دلیل عدم قطعیت در تولید نیروگاههای تجدیدپذیر همچون نیروگاههای بادی و خورشیدی و نیز راهاندازی سریع نیروگاههای گازی برای جبران کمبود تولید احتمالی نیروگاههای تجدیدپذیر، لزوم بهرهبرداری همزمان شبکه برق و گاز طبیعی را ایجاد میکند. مدلسازی و اجرای بهینه برنامههای پاسخ تقاضا متناسب با میزان تقاضا انرژی مصرفکنندگان یکی از چالشهای اصلی بهرهبرداران شبکه برق و گاز طبیعی است<span dir="LTR">.</span> در این مقاله اثرات اجرای پاسخ بار پیک بحرانی در شبکه برق و گاز در بهرهبرداری همزمان شبکه یکپارچه با استفاده از مدلهای خطی و غیرخطی پاسخ تقاضا از منظر هزینه و تراکم خطوط و میزان ریسک، مورد بررسی و مقایسه قرار گرفته شده است. همچنین برای اثرگذاری بیشتر پاسخ بار بر کاهش تراکم خطوط برق ولولههای گاز، اجرای پاسخ بار پیک بحرانی بهصورت محلی اجرا شده است. هزینه بهینه هر باس بر اساس ضریب انتقال توان، قابلیت انتقال در دسترس و با استفاده از ترکیب همزمان پاسخ بار محلی و پخش بار اقتصادی شبکه یکپارچه به طور بهینه معین شده است. مدل ترکیبی پیشنهادی بر روی یک سیستم برقی ۲۴ باسه و شبکه گاز ۱۵ گرهای اعمال شده است تا بهترین و قابلاطمینانترین سناریو انتخاب شود.
Due to the uneven growth of demand during peak hours, network operators are willing to implement demand responses to reduce costs and manage congestion. On the other hand, increasing attention to climate change has increased the penetration of renewable energy sources (RES) in the electricity network. Due to the intermittency of RESs, gas<span dir="RTL">-</span>fired power plants could play a major role in backing up the RESs in order to maintain the supply-demand balance. As a result, the interaction between electricity and gas systems is significantly increasing. In this context, modeling and optimal implementation of demand response programs in proportion to the demand is one of the main challenges for power and gas system operators. In this paper, the effects of optimal implementation of local critical peak price (LCPP) in electricity and gas systems using linear and non-linear economic models (power, exponential and logarithmic) for LCPP in terms of cost and line congestion and risk of unserved demand are investigated. To reduce efficiently congestion of transmission lines as well as gas pipelines, CPP has been implemented locally. Reliable modeling for load estimation could be effective in selecting the most appropriate load response model for estimating the load curve with the least error. Optimal prices at critical times for each bus/node are determined based on power distribution coefficient, gas transmission distribution coefficient, available electricity/gas transmission capability, and the combination of unit commitment with local demand response during integrated operation of gas and electricity systems. According to the results, implementing the LCPP in electricity and gas systems (compared with the implementation of LCPP in electricity system only) reduces the total cost by 3%, the congestion of electricity transmission lines by 1%, and the standard deviation of the gas pipes linepacks by 1%. The proposed hybrid model is applied on a 24-bus IEEE electricity network and a 15-bus gas network to quantify the role and value of different LCPP models.
مدلسازی پاسخ بار, بهرهبرداری شبکه یکپارچه, مدیریت تراکم, پاسخ بار پیک بحرانی محلی
Demand response modeling, Integrated gas and electricity systems operation, Congestion management, Local critical peak price
35
63
http://necjournals.ir/browse.php?a_code=A-10-2430-1&slc_lang=fa&sid=1
Mohamadmehdi
Davary
محمد مهدی
داوری
davarymohamadmehdi@gmail.com
10031947532846006430
10031947532846006430
No
Shahid Beheshti University
دانشگاه شهید بهشتی
Ali
Mosallanejad
علی
مصلی نژاد
a_mosallanejad@sbu.ac.ir
10031947532846006431
10031947532846006431
Yes
Shahid Beheshti University
دانشگاه شهید بهشتی