بهینه‌سازی مدیریت انرژی مقید به ریسک برای ریزشبکه‌های چندگانه در شرایط غیر عادی - دانشکده فنی و مهندسی
بهینه‌سازی مدیریت انرژی مقید به ریسک برای ریزشبکه‌های چندگانه در شرایط غیر عادی
نوع: Type: پایان نامه
مقطع: Segment: کارشناسی ارشد
عنوان: Title: بهینه‌سازی مدیریت انرژی مقید به ریسک برای ریزشبکه‌های چندگانه در شرایط غیر عادی
ارائه دهنده: Provider: حسین همایون - مهندسی برق
اساتید راهنما: Supervisors: دکتر علیرضا حاتمی
اساتید مشاور: Advisory Professors:
اساتید ممتحن یا داور: Examining professors or referees: دکتر صالح رازینی و دکتر محمد مهدی شهبازی
زمان و تاریخ ارائه: Time and date of presentation: ساعت 16 - 1405/7/18
مکان ارائه: Place of presentation:
چکیده: Abstract: با افزایش نفوذ منابع انرژی تجدیدپذیر و گسترش ریزشبکه‌ها، مدیریت هماهنگ انرژی در شبکه‌های چندریزشبکه‌ای، به‌ویژه در شرایط عدم‌قطعیت و وقوع حوادث غیرعادی، به یکی از چالش‌های مهم بهره‌برداری از سیستم‌های توزیع تبدیل شده است. در این پژوهش، یک چارچوب مدیریت انرژی مقید به ریسک برای ریزشبکه‌های چندگانه با هدف کاهش هزینه‌های بهره‌برداری، کاهش انرژی تأمین‌نشده و افزایش تاب‌آوری سیستم ارائه شده است. برای مدل‌سازی عدم‌قطعیت تولید منابع تجدیدپذیر، بار مصرفی و قیمت انرژی، معیار ریسک CVaR در تابع هدف لحاظ شده و مسئله مدیریت انرژی به‌صورت یک فرآیند تصمیم‌گیری مارکوفی مدل‌سازی شده است. در این چارچوب، عامل یادگیری تقویتی با مشاهده وضعیت شبکه و دریافت پاداش، سیاست بهره‌برداری مناسب را یاد گرفته و از الگوریتم Proximal Policy Optimization (PPO) برای تصمیم‌گیری استفاده شده است؛ همچنین الگوریتم‌های SAC و MADDPG به‌عنوان چارچوب‌های یادگیری تقویتی جایگزین مورد توجه قرار گرفته‌اند. برای ارزیابی عملکرد روش پیشنهادی، شبکه استاندارد IEEE 33-bus شامل 33 باس و 32 خط توزیع با ولتاژ نامی 12.66 کیلوولت، به‌همراه چندین ریزشبکه، منابع تولید پراکنده، سیستم‌های ذخیره‌سازی انرژی و بارهای مختلف مورد استفاده قرار گرفته است. عملکرد مدل در سناریوی خطا با قطع شبکه بالادست از ساعت 10 تا 16 و کاهش 40 درصدی تولید منابع تجدیدپذیر بررسی شد. نتایج نشان داد که روش پیشنهادی توانسته است 100 درصد بارهای حیاتی را در طول دوره شش‌ساعته خطا تأمین کرده و انرژی تأمین‌نشده را به 3.05 مگاوات‌ساعت کاهش دهد؛ همچنین شاخص تاب‌آوری سیستم به 0.889 رسیده است. زمان بازیابی سیستم نیز با استفاده از راهبرد هوشمند PPO به 1.2 ساعت کاهش یافت و در فرآیند بازیابی هیچ نوسان خارج از محدوده مجاز ولتاژ مشاهده نشد. علاوه بر این، زمان تصمیم‌گیری آنلاین روش پیشنهادی تنها 0.04 ثانیه بوده است که در مقایسه با 85.20 ثانیه برای PSO، 120.40 ثانیه برای GA و 12.50 ثانیه برای MILP، قابلیت استفاده از روش پیشنهادی را در بهره‌برداری سریع و برخط نشان می‌دهد. در مقایسه نهایی نیز روش پیشنهادی با هزینه بهره‌برداری 21304.8 دلار و شاخص تاب‌آوری 0.889، عملکرد مناسبی در ایجاد توازن میان هزینه اقتصادی، تأمین بار و تاب‌آوری در شرایط بحرانی و نامطمئن ارائه کرده است.