ارزیابی قابلیت اطمینان نیروگاه¬ها و خطوط انتقال با حضور نیروگاه¬های امواج
محورهای موضوعی : مهندسی برق- قدرت
1 - دانشکده مهندسي برق- واحد کازرون، دانشگاه آزاد اسلامی، کازرون، ايران
کلید واژه: قابلیت اطمینان, نیروگاه امواج, سیستم مرکب, نیروگاه, خطوط انتقال,
چکیده مقاله :
در سالهای اخیر کشورهای مختلف جهان به سمت استفاده از منابع انرژی تجدیدپذیر به مانند باد، خورشید و اقیانوس جهت تأمین انرژی پایدار خود روی آوردهاند. عامل محرک رشد استفاده از این منابع در تولید برق مشکلات مربوط به سوختهای فسیلی نظیر افزایش قیمت، انتشار گازهای گلخانهای و ایجاد مشکلات زیست محیطی و نگرانیهای موجود در مورد پایان یافتن این سوختها میباشد. انرژی اقیانوس به شکلهای مختلفی نظیر امواج، جزرومد و انرژی حرارتی اقیانوس وجود دارد که با توجه به وسعت اقیانوسها میتواند در تأمین انرژی آینده جهان نقش زیادی داشته باشد. یکی از مشکلات مربوط به منابع انرژی تجدیدپذیر عدم قطعیت این منابع میباشد که سبب شده است این منابع انرژی متغیر با زمان باشند و همچنین تغییرات آنها به صورت تصادفی باشد و لذا ممکن است در شرایطی که بار شبکه در حال افزایش باشد توان تولیدی این منابع کم و ناچیز باشد. بر همین اساس نیروگاههای مبتنی بر منابع انرژی تجدیدپذیر یا به صورتهای جدا از شبکه قدرت اما در کنار ذخیرهکنندههای انرژی یا در حالت اتصال به شبکه قدرت مورد بهرهبرداری قرار میگیرند. از طرف دیگر با بالا رفتن سطح رفاه در جوامع امروزی قابلیت اطمینان شبکه قدرت نیز اهمیت پیدا کرده و مصرفکنندگان انتظار دارند برق بدون قطعی به آنها رائه شود. در این مقاله قابلیت اطمینان سیستم قدرت مرکب که از سیستم تولید و انتقال تشکیل شده است در شرایطی که نیروگاههای امواج در شبکه حضور دارند و میزان تولیدات این نیروگاهها قابل توجه است مورد ارزیابی قرار میگیرد. این مطالعات میتواند برای تعیین شاخصهای قابلیت اطمینان و به منظور تصمیمگیری در برنامهریزی توسعه تولید و همچنین توسعه سیستم انتقال مورد استفاده قرار بگیرد. به منظور بررسی روش پیشنهادی نتایج حاصل از اعمال روش به سیستمهای مرکب تست استاندارد که نیروگاههای امواج به آنها اضافه شده است آورده شده است.
In recent years, countries around the world have turned to renewable energy sources such as wind, sun, and oceans to provide sustainable energy. The driving force behind the growth in the use of these sources in electricity generation is the problems related to fossil fuels such as rising prices, greenhouse gas emissions, and environmental problems, as well as concerns about the depletion of these fuels. Ocean energy comes in various forms such as waves, tides, and ocean thermal energy, which, given the vastness of the oceans, can play a significant role in the future energy supply of the world. One of the problems related to renewable energy sources is the uncertainty of these sources, which has caused these energy sources to vary with time and also their changes to be random, so the production capacity of these sources may be low and insignificant when the grid load is increasing. Accordingly, power plants based on renewable energy sources are operated either separately from the power grid, but alongside energy storage devices, or in a state of connection to the power grid. On the other hand, with the increase in the level of welfare in today's societies, the reliability of the power grid has also become important and consumers expect electricity to be provided to them without interruption. In this paper, the reliability of a composite power system consisting of a generation and transmission system is evaluated in the conditions where wave power plants are present in the network and the production rate of these power plants is significant. These studies can be used to determine reliability indices and for decision-making in planning the development of production and also the development of the transmission system. In order to examine the proposed method, the results obtained from applying the method to standard test composite systems to which wave power plants have been added are presented
[1] L. Duckers, “Water power-wave, tidal and low-head hydro technologies”, Power engineering journal, vol. 9, no. 4, pp. 164-172, 1995.
[2] K. T. Chau, W. L. Li, C. H. T. Lee, “Challenges and opportunities of electric machines for renewable energy”, Progress in Electromagnetics Research, vol. 42, pp. 45-74, 2012.
[3] E. R. Engen, Transmission solutions for connecting offshore power plants to the onshore grid, MS thesis, Institutt for elkraftteknikk, 2009.
[4] P. Goswami, S. P. Deshmukh, N. P. Marg, “Ocean Energy for Electricity Generation and Its Potential In India”, Invertis Journal of Renewable Energy, vol. 5, no. 4, pp. 231-238, 2015.
[5] L. Szabo, C. Oprea, C. Festila, É. Dulf, “Study on a wave energy based power system”, Electrical Machines, 2008. ICEM 2008. 18th International Conference on. IEEE, 2008.
[6] Kok, Nicolaas Johannes. Wave and tidal power review. Diss. University of Cape Town, 1978.
[7] D. Vicinanza, L. Margheritini, J. P. Kofoed, M. Buccino, “The SSG wave energy converter: Performance, status and recent developments”, Energies, vol. 5, no. 2, pp. 193-226, 2012.
[8] L. Crom, H. Cabrera Bermejo, Arthur Pecher, E. Brito Azevedo, F.V. Reis, “Incident wave climate at the OWC Pico plant: Validation of a feed-forward based propagation method (ANN) and a numerical simulation (SWAN) with measured data”, The 9th European Wave and Tidal Energy Conference: EWTEC 2011. University of Southampton, 2011.
[9] P. Arthur, J. P. Kofoed, T. Larsen, “Design specifications for the Hanstholm WEPTOS wave energy converter”, Energies, vol. 5, no. 4, pp. 1001-1017, 2012.
[10] L. Huang, M. Hu, Z. Chen, H. Yu, C. Liu, “Research on a Direct-Drive Wave Energy Converter Using an Outer-PM Linear Tubular Generator”, IEEE Transactions on Magnetics, vol. 53, no. 6, pp. 1-4, 2017.
[11] J. Hayward, O. Peter, “The potential of wave energy”, CSIRO.[Online]. Available: http://www. Csiro. Au/files/files/p10e6. Pdf, accessed on, vol. 11, no. 3, 2011.
[12] N. J. Baker, M. A. Mueller, “Direct drive wave energy converters”, Rev. Energ. Ren. Power Engineering, vol. 1, pp. 1-7, 2001.
[13] A. Ghaedi, R. Sedaghati, M. Mahmoudian, S. Bazyari, “Reliability modeling of wave energy converters based on pelamis technology”, Electric Power Systems Research, vol. 227, 109977, 2024.
[14] A. Ghaedi, “Determining the appropriate mixture of renewable energy sources in order to reduce uncertaint”, Systems Smartening and Data Processing, vol. 1, no. 1, pp. 24-37, 2023.
[15] A. Ghaedi, R. Sedaghati, M. Mahmoudian, “Reliability modeling of different wave energy conversion technologies”, Electrical Engineering, pp. 1-25, 2024.
