Energy storage

دسترسی آزاد مقاله

1 - تحلیل و ارزیابی کنترل فرکانس مشارکتی ترکیبی ریز شبکه جزیره‌ای در حالت برون‌رفت پانل خورشیدی و تغییرات بار
مریم رحمانی فرامرز فقیهی بابک مظفری

10.22034/jest.2019.22825.3229

زمینه و هدف: در این مطالعه هدف اصلی کنترل فرکانس ریز شبکه در حالت جزیره‌ای با سناریوهای ممکن الوقوع است. ریز شبکه‌ها قابلیت عملکرد در حالت مستقل از شبکه یا جزیره‌ای رادارند. یکی از مهم‌ترین مشکلات رایج در ریز شبکه‌ها در حالت عملکرد مستقل ناپایداری فرکانس و یا نوسانات فر چکیده کامل

زمینه و هدف: در این مطالعه هدف اصلی کنترل فرکانس ریز شبکه در حالت جزیره‌ای با سناریوهای ممکن الوقوع است. ریز شبکه‌ها قابلیت عملکرد در حالت مستقل از شبکه یا جزیره‌ای رادارند. یکی از مهم‌ترین مشکلات رایج در ریز شبکه‌ها در حالت عملکرد مستقل ناپایداری فرکانس و یا نوسانات فرکانس است.روش بررسی: در جهت کنترل سریع فرکانس در هرلحظه باید تعادل توانی مابین تولید و مصرف برقرار شود که این مهم توسط منابع ذخیره انرژی از قبیل باتری قابل انجام است. واحد باتری همراه باواسط ادوات الکترونیک قدرت (سیستم ذخیره انرژی باتری) به دلیل دارا بودن زمان پاسخ دینامیکی خیلی سریع اگر به‌خوبی طراحی‌شده باشد می‌تواند به پایداری فرکانس سیستم از طریق تزریق یا جذب توان اکتیو کمک کند. با شبیه‌سازی در محیط MATLAB/SIMULINK و ارائه روش کنترلی مشارکتی دو سناریو تعریف می‌شود، سناریو اول ریز شبکه جزیره شده صرفاً با تغییرات بار است؛ اما در سناریو دوم علاوه بر تغییرات بار پانل خورشیدی هم از ریز شبکه خارج می‌شود.یافته‌ها: در هر دو سناریو با تغییرات بار و برون‌رفت پانل خورشیدی با روش کنترلی شبیه‌سازی‌شده پیشنهادی، مشاهده شد که نوسانات فرکانس در حد چند دهم ثانیه به 50 Hz بازمی‌گردد و در همین زمان باتری پس از اعمال توان به مقدار کمینه خود بازمی‌گردد. همچنین انحرافات ولتاژ را در محدوده‌ی نرمال خود نگاه می‌دارد. با تنظیم ضرایب کنترلی این روند میرایی برای فرکانس را می‌توان بهبود بخشید. نتیجه‌گیری: روش کنترل فرکانس مشارکتی جدید بانام کنترل فرکانس ترکیبی سیستم ذخیره انرژی باتری و دیزل ژنراتور ارائه داده شد. این کنترل مشارکتی روش کار آیی را در طول عملکرد جزیره‌ای برای کنترل نوسانات فرکانس و بازگرداندن توان سیستم ذخیره انرژی باتری به کمینه ارائه می‌دهد و با تنظیم ضرایب کنترلی این روند میرایی برای فرکانس را بهبود بخشید. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

2 - تعیین استراتژی عملیاتی بهینه جهت راه‌اندازی سیستم CAES در بازار برق نوسانی-ساعتی دارای نفوذ بالای قدرت تجدیدپذیر بادی (مطالعه موردی: شرکت برق منطقه‌ای خراسان)
مهدی قائمی اصل مصطفی سلیمی فر مصطفی رجبی مشهدی محمدحسین مهدوی عادلی

زمینه و هدف: با ورود انرژی پایدار و تجدیدپذیر با سهم بالایی از نفوذ به سیستم تولید، سیستم ذخیره ساز هوای فشرده[1] (CAES) را می توان برای ایجاد یک سیستم تولید انرژی الکتریکی برخوردار از کفایت[2] و صافی[3] قابل قبول مورد استفاده قرار داد. این سیستم با ذخیره سازی انرژی در چکیده کامل

زمینه و هدف: با ورود انرژی پایدار و تجدیدپذیر با سهم بالایی از نفوذ به سیستم تولید، سیستم ذخیره ساز هوای فشرده[1] (CAES) را می توان برای ایجاد یک سیستم تولید انرژی الکتریکی برخوردار از کفایت[2] و صافی[3] قابل قبول مورد استفاده قرار داد. این سیستم با ذخیره سازی انرژی در قیمت های پایین بازار برق و تولید برق در قیمت های بالای بازار راه اندازی می شود. شرط اساسی سود آوری سیستم هیبرید برخوردار از سیستم CAES، به کارگیری استراتژی مناسب برای خرید و فروش انرژی در سیستم CAES است. این مطالعه با هدف تعیین استراتژی عملیاتی بهینه جهت راه اندازی سیستم CAES در بازار برق نوسانی-ساعتی دارای نفود بالای قدرت تجدیدپذیر بادی به انجام رسیده است. مواد و روش ها: در این پژوهش با شبیه سازی سیستم تولید نیروگاه های محدوده شرکت برق منطقه ای خراسان، استراتژی های به کارگیری سیستم CAES در سیستم هیبرید بادی-فسیلی مورد بررسی قرار گرفته است که در این میان، استراتژی بهینه تئوریک در واقع فراهم کننده بالاترین درآمد خالص برای واحد ذخیره ساز است. اما از آن جایی که قیمت در ساعات آتی بازار ساعتی-نوسانی از پیش مشخص نیست، دو استراتژی کاربردی-عملیاتی پیش رویدادی[4] و پس رویدادی[5] برای راه اندازی واحد ذخیره ساز به کار گرفته شده اند. یافته ها: نتایج پژوهش نشان می دهد که استراتژی پیش رویدادی کاربردی و پس رویدادی کاربردی، به ترتیب به طور متوسط 93 درصد و 89 درصد خالص درآمد استراتژی بهینه تئوریک سیستم ذخیره ساز هوای فشرده را در تمامی ظرفیت های شش گانه (50 تا 300 مگاواتی) برای واحد ذخیره ساز فراهم می کند. بحث و نتیجه گیری: بر اساس نتایج این پژوهش، لازم است از ذخیره سازی قدرت برای افزایش پایداری شبکه[6] و قابلیت اطمینان[7] تولید در سیستم های هیبرید با نفوذ بالای قدرت تجدیدپذیر استفاده نمود. زیرا برای شرایط احتمالی Black-Out، لازم است که واحدی به عنوان Black-Start در شبکه آماده باشد که بتواند درکمترین زمان ممکن، بار شبکه را تامین کند. استفاده از سیستم CAES می تواند راه کار بسیار مناسبی باشد که نه تنها قابلیت اطمینان تولید و پایداری شبکه در مواقع اضطراری را تضمین می کند، بلکه از لحاظ اقتصادی امکان پذیر بوده و از سود عملیاتی مناسبی نیز برخوردار است. [1]- Compressed air energy storage [2]- Adequacy [3]- Smooth [4]- Prognostic [5]- Historical [6]- Grid Stability [7]- Reliability پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

3 - بررسی بکارگیری سیستم ذخیره 24 ساعته سرمایش و گرمایش ساختمان‌های غیرمسکونی با استفاده از لوله‌های زیرزمینی و اثر آن بر کاهش مصرف انرژی و انتشار CO2
عیسی خاکنژاد اشکان عبدالی سوسن

با توجه به افزایش تقاضا برای ساخت ساختمان‌های با نیاز انرژی بالا، راه‌حل‌های فنی موردنیاز است تا با استفاده از آن‌ها بتوان به‌صورت بهینه و با حداقل نمودن مصرف انرژی، از آن استفاده نمود. لذا بررسی راه‌حل‌هایی که بتواند کاهش مصرف انرژی فسیلی و درنتیجه انتشار گازهای گل خان چکیده کامل

با توجه به افزایش تقاضا برای ساخت ساختمان‌های با نیاز انرژی بالا، راه‌حل‌های فنی موردنیاز است تا با استفاده از آن‌ها بتوان به‌صورت بهینه و با حداقل نمودن مصرف انرژی، از آن استفاده نمود. لذا بررسی راه‌حل‌هایی که بتواند کاهش مصرف انرژی فسیلی و درنتیجه انتشار گازهای گل خانه‌ای را به دنبال داشته باشد، موردنیاز است. یکی از این راه‌حل ها، عبارت است از ذخیره‌سازی انرژی در منابع زیرزمینی که عمدتاً بر اساس استفاده 24 ساعته در نظر گرفته می‌شود. گرما در طول روز ذخیره می‌شود و در طول شب استخراج می‌گردد. تقاضا از گرما و سرما برای ساختمان کاهش نمی‌یابد، اما با استفاده از یک ذخیره‌سازی زیرزمینی می‌توان مقدار انرژی خریداری‌شده و آسیب‌های زیست‌محیطی آن‌ را کاهش داد. در تحقیق حاضر یک بیمارستان در شهر تهران به نمایندگی از ساختمانی با نیاز انرژی حرارتی بالا موردمطالعه قرار گرفت و محاسبات حرارتی و سیالاتی برای ذخیره سرما و گرما توسط لوله‌های زیرزمینی در آن، توسط نرم‌افزار متلب شبیه‌سازی گردید و بارهای حرارتی و برودتی ساختمان نیز توسط نرم‌افزارHAP4.5 محاسبه و در نرم‌افزار متلب وارد شد و اندازه و نحوه پاسخ سیستم ذخیره‌ساز و کاهش انتشار دی‌اکسید کربن مطالعه گردید. نتایج حاصل از این پژوهش نشان داد، با به‌کارگیری سیستم ذخیره‌سازی 24 ساعته در طی سال، که دارای 15 خط لوله فولادی به قطر نامی 3 اینچ و به طول 600 متر که در عمق 3 متری سطح زمین قرار می‌گیرند، 67% از نیاز سالیانه گرمایشی و 34% از نیاز سالیانه سرمایشی تأمین و از انتشار سالیانه 127 تن دی‌اکسید کربن جلوگیری می‌شود. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

4 - افزایش انعطاف پذیری و بهبود تاب آوری ریزشبکه هوشمند با هماهنگی منابع ذخیره ساز و تولیدات پراکنده در زمان وقوع پیشامد
محسن غلامی مهرداد ملاکی

10.30495/jce.2022.692050

ریزشبکه ها اغلب به دلیل ساختار کوچک و تحمل پایین در برابر تغییرات، دارای اینرسی کمی هستند، لذا حفظ پایداری ولتاژ و فرکانس به ویژه در حالت جزیره‌ای بسیار دشوار و تاب آوری آنها بسیار آسیب پذیر است. با توجه به سرعت پاسخگویی پایین منابع انرژی اولیه و وجود لینک ارتباطی بین خ چکیده کامل

ریزشبکه ها اغلب به دلیل ساختار کوچک و تحمل پایین در برابر تغییرات، دارای اینرسی کمی هستند، لذا حفظ پایداری ولتاژ و فرکانس به ویژه در حالت جزیره‌ای بسیار دشوار و تاب آوری آنها بسیار آسیب پذیر است. با توجه به سرعت پاسخگویی پایین منابع انرژی اولیه و وجود لینک ارتباطی بین خروجی واحدها و سیستم‌های کنترل در تولیدات پراکنده، این تولیدات حتی اگر سیستم کنترلی کارآمدی هم داشته باشند، به تنهایی نمی‌توانند پایداری ریزشبکه را حفظ کنند. در مقاله یک ساختار کنترل فازی تنظیم شده با شبکه عصبی برای ایجاد تعادل بین سمت تولید و مصرف در ریزشبکه معرفی شده است. این کنترل کننده به واسطه منطق فازی امکان عملکرد منعطف ریزشبکه در دو حالت اتصال به شبکه و جزیره‌ای را فراهم می‌کند و امکان انتقال نرم بین این دو حالت را تضمین می‌کند که باعث افزایش قابل توجه تاب‌آوری می‌شود. در این سیستم کنترلی یک شبکه عصبی آموزش دیده در شرایط مختلف بهره‌برداری وظیفه تنظیم دقیق منطق فازی را بر عهده دارد. با توجه به حساسیت بارهای موجود در ریزشبکه، ساختار پیشنهادی به منظور بالابردن سرعت پاسخ به عدم تعادل بین تولید و مصرف و جلوگیری از انحراف بیش از حد ولتاژ و فرکانس به ویژه در زمان وقوع پیشامد شدید، بصورت تعاملی با منبع ذخیره‌ساز طراحی شده است. با استفاده از این کنترل کننده، نوسانات تولید منابع تجدیدپذیر نیز به سرعت جبران شده و امکان استفاده از این تولیدات به ویژه در حالت جدا از شبکه، بدون تاثیر منفی در تاب آوری و ایجاد ناپایداری فراهم می‌شود. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

5 - مدیریت نیروگاه‌های ذخیره انرژی بزرگ: بهینه‌سازی شارژ و دشارژ با الگوریتم جستجوی فاخته
بهنام مطلبی نژاد مجید حسینا مجتبی واحدی محمود سمیعی مقدم

10.30495/jce.2023.1997636.1226

در حال حاضر، با رشد روزافزون جامعه و نیازهای افزایشی به انرژی، استفاده از منابع انرژی تمیز و قابل انعطاف برای تامین نیازهای اجتماعی امری ضروری و حیاتی شده است. . با توجه به پیشرفت‌های فناوری، امروزه امکان ارتقاء نیروگاه‌های ذخیره انرژی به مقیاس بزرگ وجود دارد. معماری و چکیده کامل

در حال حاضر، با رشد روزافزون جامعه و نیازهای افزایشی به انرژی، استفاده از منابع انرژی تمیز و قابل انعطاف برای تامین نیازهای اجتماعی امری ضروری و حیاتی شده است. . با توجه به پیشرفت‌های فناوری، امروزه امکان ارتقاء نیروگاه‌های ذخیره انرژی به مقیاس بزرگ وجود دارد. معماری و فناوری مدرن این نیروگاه‌ها امکان استفاده بهینه از منابع تجدیدپذیر انرژی را تسهیل کرده و در نتیجه، هزینه‌های انرژی را به شکل چشمگیری کاهش داده و بهره‌وری انرژی را افزایش می‌دهند. همچنین، با استفاده از الگوریتم‌های هوش مصنوعی و بهینه‌سازی، می‌توان عملکرد و عملیات نیروگاه‌های ذخیره انرژی را بهبود بخشید. در این مقاله، به بررسی مدیریت نیروگاه‌های ذخیره انرژی بزرگ پرداخته می‌شود. این مقاله اقدامات نوآورانه‌ای در مدیریت این نیروگاه‌ها ارائه می‌دهد، که شامل محدودیت‌هایی برای تعداد فرآیندهای شارژ و دشارژ در نظر گرفته شده است. به علاوه، الگوریتم جستجوی فاخته به عنوان یک روش قوی و کارآمد در حل مدل پیشنهادی مورد استفاده قرار می‌گیرد. این الگوریتم توانایی پیدا کردن جواب‌های بهینه سراسری را دارد و می‌تواند در بهبود کارایی و افزایش سودآوری نیروگاه‌های ذخیره انرژی بزرگ تأثیرگذار باشد. نتایج شبیه‌سازی نشان می‌دهد که بهره‌بری از این رویکرد در مدیریت نیروگاه‌های ذخیره انرژی مقیاس بزرگ تأثیرات اقتصادی قابل توجهی را به همراه دارد. این تأثیرات شامل کاهش هزینه‌های انرژی، افزایش بهره‌وری، استقلال بیشتر از منابع سوخت فسیلی، حفظ پایداری شبکه برق و بهبود عملکرد سیستم انتقال برق می‌شود. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

6 - Integrated Planning of Renewable-Dominated Energy Systems and Demand Side Resources
Arman Armiun

In the present paper, the effect of an integrated planning of renewable energy resources, electrical and thermal storage, electric vehicles charger strategy, and various side demand response programs on electrical and thermal load supplying cost of a residential area wa چکیده کامل

In the present paper, the effect of an integrated planning of renewable energy resources, electrical and thermal storage, electric vehicles charger strategy, and various side demand response programs on electrical and thermal load supplying cost of a residential area was investigated. In this regard, a mathematical model was presented for an optimal integrated planning of renewable energy resources, heating equipment of buildings, thermal and electrical storages, electrical vehicles with respect to demand side management. The proposed model for optimal planning has been formulated as a mixed integer linear programing model. In this model, operational constraints of distribution network were considered. In order to evaluate the performance of the proposed model, its efficiency on electrical and thermal resources of a residential area with certain number of buildings was analyzed. The simulation obtained results revealed that using thermal and electrical storages and side demand response programs as well as the presence of a high number of electric vehicles can be followed by many merits when it is controlled by an energy management system. The outmost advantage is power absorption in low-load hours and releasing it in peak hours. This advantage causes decreasing load peak for electricity network and subsequently, decreasing the cost of supplying a residential area’s electricity. It is useful for both residents and operator. As found, it can be generally stated that an optimal and integrated planning of energy resources with respect to side demand management significantly decrease energy supply costs. According to simulation results, an integrated planning of all energy resources of a residential area can decrease consumption power in peak hours, energy supply cost as well as the need of buying it from a distribution network. This is in favor of both consumers and distributor company. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

7 - مروری بر چالش های فنّی اتصال سیستم های تبدیل انرژی باد به شبکه
مجید طاوسی احسان حیدریان فروشانی محمد حسن امیریون محسن پارسا مقدم

10.30486/teeges.2022.1965932.1031

تولید برق بادی سهم قابل توجهی در تولید جهانی برق دارد. نفوذ بالای نیروی باد چالش های عملیاتی و کنترلی بسیاری را به همراه دارد که بر قابلیت اطمینان و پایداری سیستم های قدرت تأثیر می گذارد. در این مقاله، چالش‌های فنّی گزارش‌شده ناشی از یکپارچه‌سازی سیستم تبدیل انرژی باد د چکیده کامل

تولید برق بادی سهم قابل توجهی در تولید جهانی برق دارد. نفوذ بالای نیروی باد چالش های عملیاتی و کنترلی بسیاری را به همراه دارد که بر قابلیت اطمینان و پایداری سیستم های قدرت تأثیر می گذارد. در این مقاله، چالش‌های فنّی گزارش‌شده ناشی از یکپارچه‌سازی سیستم تبدیل انرژی باد در شبکه و روش‌های راه‌حل‌های پیشنهادی ارائه شده‌اند. معماری و اجزاء سیستم تولید باد در ابتدای این مقاله برای اهداف تحلیل و مطالعات پایداری مورد بررسی قرار می‌گیرند، سپس به چالش‌های فنی مختلف پرداخته می‌شود؛ هر چالش به صورت جداگانه، با تمرکز بر ادغام عمده انرژی باد در سیستم‌های قدرت مورد بحث قرار می گیرد. برخی راه‌حل‌ها، از جمله کد شبکه، فناوری‌های ذخیره‌سازی انرژی، استراتژی های مناسب کنترل و سایر روش‌های مورد استفاده برای کاهش اثرات یکپارچه‌سازی، نیز گنجانده شده‌اند. این بررسی، مقدمه‌ای از موضوعات ضروری برای یکپارچه‌سازی شبکه انرژی بادی و فناوری‌های موجود در جهت غلبه بر مشکلات مربوطه را فراهم می‌کند. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

8 - بهینه‌سازی بازارهای انرژی و خدمات جانبی در شبکه‌های انتقال و توزیع از طریق یک چارچوب دو سطحی بهینه با در نظر گرفتن بارهای منعطف، خودروهای الکتریکی و سیستم‌های ذخیره‌ساز
آزاده آرزوی عراقی امیر احمری نژاد محسن علیزاده مجتبی بابایی

10.30486/teeges.2023.1986699.1074

در این مقاله یک چارچوب جامع دو سطحی برای برگزاری بازارهای رقابتی انرژی و خدمات جانبی در شبکه‌‌های انتقال و توزیع ارائه می‌شود. در سطوح اول و دوم چارچوب پیشنهادی به ترتیب بازارهای انرژی و خدمات جانبی برگزار می‌‌شوند. در چارچوب پیشنهادی، تأمین‌کنندگان ظرفیت‌های بازار رزرو چکیده کامل

در این مقاله یک چارچوب جامع دو سطحی برای برگزاری بازارهای رقابتی انرژی و خدمات جانبی در شبکه‌‌های انتقال و توزیع ارائه می‌شود. در سطوح اول و دوم چارچوب پیشنهادی به ترتیب بازارهای انرژی و خدمات جانبی برگزار می‌‌شوند. در چارچوب پیشنهادی، تأمین‌کنندگان ظرفیت‌های بازار رزرو چرخان، واحدهای حرارتی معمولی بوده، در حالی که تأمین‌‌کنندگان ظرفیت‌های بازار تنظیم ژنراتورهای با عکس‌العمل سریع، سیستم‌‌های ذخیره‌‌ساز، خودروهای الکتریکی و تجمیع‌کنندگان پاسخ تقاضا هستند. یک برنامه پخش بار AC خطی در چارچوب پیشنهادی گنجانده شده تا قابل اجرا بودن نتایج شبیه‌سازی در شرایط بهره‌برداری واقعی را تأیید کند. چارچوب معرفی شده به صورت یک مسئله بهینه‌سازی خطی مدل می‌شود که تابع هدف هر سطح آن مجزا است. این چارچوب بر روی یک سیستم تست که شامل یک شبکه انتقال 30 شینه متصل به چهار شبکه توزیع 8 شینه پیاده‌‌سازی شده، و برای شبیه‌سازی آن از حل‌‌کننده CPLEX در نرم‌افزار GAMS استفاده می‌شود. خروجی‌های به دست آمده از شبیه‌‌سازی به وضوح تأیید می‌کنند که مشارکت منابع درون شبکه‌های توزیع در تأمین ظرفیت‌های رزرو چرخان، سهم واحدهای حرارتی گران را در بازار به طور قابل توجهی کاهش داده و از این طریق هزینه‌های روزانه سیستم را پایین می‌آورند. علاوه بر این خروجی‌های شبیه‌سازی نشان می‌دهند که مشارکت تجمیع‌کننده‌های پاسخگویی تقاضا، سیستم‌‌های ذخیره‌ساز و خودروهای الکتریکی در تأمین ظرفیت‌های مورد نیاز بازار تنظیم، نه تنها هزینه‌های این بازار را پایین آورده بلکه شاخص‌های فنی همچون مشخصه ولتاژ را به طور چشمگیری بهبود می‌دهد. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

9 - برنامه‌ریزی توسعه ذخیره‌سازهای انرژی قابل حمل به‌منظور بهبود تاب‌آوری سیستم قدرت
محمدرضا شیبانی مهدی زراعتی فرخنده جباری احسان حیدریان فروشانی

10.30486/teeges.2023.1997267.1097

برق‌رسانی به بارهای الکتریکی حیاتی در تمام شرایط یکی از اهداف مهم پیش‌روی طراحان و بهره‌برداران سیستم‌های قدرت است. از طرفی سیستم‌های قدرت همواره در معرض حوادث و فجایای مختلف قرار دارند. قابلیت مواجهه با این حوادث و فجایا در سیستم‌های قدرت با مفهوم تاب‌آوری مطرح می‌شود. چکیده کامل

برق‌رسانی به بارهای الکتریکی حیاتی در تمام شرایط یکی از اهداف مهم پیش‌روی طراحان و بهره‌برداران سیستم‌های قدرت است. از طرفی سیستم‌های قدرت همواره در معرض حوادث و فجایای مختلف قرار دارند. قابلیت مواجهه با این حوادث و فجایا در سیستم‌های قدرت با مفهوم تاب‌آوری مطرح می‌شود. در این مقاله، بهبود تاب‌آوری شبکه‌های توزیع دنبال می‌شود. به این‌منظور به توسعه ذخیره‌سازهای انرژی ثابت و قابل حمل در شبکه‌های توزیع برای تاب‌آور نگه‌داشتن شبکه‌های توزیع پرداخته شده است. به‌دلیل اهمیت برق‌رسانی به بارهای حیاتی، برآورده‌شدن بارهای حیاتی به‌عنوان معیار اصلی برآورده‌شدن معیار تاب‌آوری در نظر گرفته می‌شود. مدل پیشنهادی به‌صورت یک مسأله بهینه‌سازی خطی آمیخته با اعداد صحیح فرمول‌بندی شده است. حداقل‌سازی هزینه‌ها به‌عنوان تابع هدف و برآورده‌شدن محدودیت‌ها، در شرایط نرمال و تاب‌آور شبکه به‌عنوان قیود مسأله در نظر گرفته شده‌اند. در این مدل، شبکه توزیع به چند ناحیه مجزا تقسیم شده و برآورده‌شدن بارهای حیاتی در ناحیه‌ها به‌صورت جزیره‌ای توسط منابع موجود و ذخیره‌سازهای انرژی دنبال می‌شود. نتایج مطالعات بر روی شبکه تست، قابلیت ذخیره‌سازهای قابل حمل به‌منظور برآورده‌سازی شرایط تاب‌آوری شبکه را نشان می‌دهد. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

10 - برنامه ریزی بهینه شبکه های فشار متوسط با در نظر گرفتن منابع تولید پراکنده و ذخیره سازهای انرژی
میثم امیراحمدی علیرضا خانبابا

در این مقاله یک روش برای مکان‌یابی و اندازه‌یابی بهینه منابع تولید پراکنده و سیستم‌ ذخیره‌ساز انرژی باتری در شبکه‌های توزیع ارائه شده است. توابع هدف این مقاله شامل بهبود در پروفیل ولتاژ شین‌های شبکه، کاهش تلفات شبکه‌ توزیع و همچنین کمینه‌سازی هزینه‌های نصب و بهره‌برداری چکیده کامل

در این مقاله یک روش برای مکان‌یابی و اندازه‌یابی بهینه منابع تولید پراکنده و سیستم‌ ذخیره‌ساز انرژی باتری در شبکه‌های توزیع ارائه شده است. توابع هدف این مقاله شامل بهبود در پروفیل ولتاژ شین‌های شبکه، کاهش تلفات شبکه‌ توزیع و همچنین کمینه‌سازی هزینه‌های نصب و بهره‌برداری منابع تولید پراکنده و سیستم‌ ذخیره‌ساز انرژی باتری می‌باشد. در این مقاله از تکنولوژی پیل سوختی با تولید همزمان گرما و برق به عنوان منابع تولید پراکنده و از باتری‌های نیکل/کادمیوم به عنوان سیستم‌ ذخیره‌ساز انرژی باتری استفاده شده است. همچنین از الگوریتم ژنتیک به عنوان ابزار حل مسئله بهینه‌سازی، از شبکه توزیع شعاعی 33 شینه IEEE به عنوان سیستم تست و از روش جاروب رفت و برگشت به عنوان روش پخش بار در این مقاله استفاده شده است. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

11 - تأثیر مصالح هوشمند(نانو تکنولوژی) با تأکید بر کاهش مصرف انرژی در صنعت ساخت و ساز
ملیکا سعادتی حسن سجادزاده سعید کامیابی

امروزه در بین فناوری های نوین ساختمان علمی نوین و بسیار کارآمد با عنوان نانو تکنولوژی مطرح می باشد که از مزایای مهم فناوری نانو می توان به کاربردهای بی شمار آن در صنعت ساختمان اشاره نمود. هدف نهایی از بررسی مواد در مقیاس نانو ، یافتن طبقه جدیدی از مصالح ساختمانی با عملک چکیده کامل

امروزه در بین فناوری های نوین ساختمان علمی نوین و بسیار کارآمد با عنوان نانو تکنولوژی مطرح می باشد که از مزایای مهم فناوری نانو می توان به کاربردهای بی شمار آن در صنعت ساختمان اشاره نمود. هدف نهایی از بررسی مواد در مقیاس نانو ، یافتن طبقه جدیدی از مصالح ساختمانی با عملکرد بالا می باشد ، که می توان به عنوان مصالحی با عملکرد بالا و چند منظوره اطلاق نمود . منظور از عملکرد چند منظوره ، ظهور خواصی جدید و متفاوت نسبت به خواص مواد معمولی می باشد به گونه ای که مصالح بتوانند کاربردهای گوناگونی را ارائه نمایند. فناوری نانو در صنایع ساختمان هم نقش بسزایی دارد، در این راستا بیشترین سهم را صنایع فولاد، شیشه و بتن ایفا می کنند. از دستاوردهای فن آوری مصالح هوشمند می توان به کاربرد آن در تولید، انتقال، مصرف و ذخیره سازی انرژی با کارایی بالا اشاره کرد . متخصصان علم نانو براین باورند ، فناوری این علم افق های تازه ای رابه دنیای انسان ها بالاخص در زمینه ی مصالح ساختمانی بازخواهد کرد.در این مقاله که تحقیقات آن بر مبنای مطالعات کتابخانه ای و جستجوهای اینترنتی ، به روش توصیفی- تحلیلی ارائه می شود ؛ سعی بر آن است تا با معرفی نانو موادها و کاربرد آنها درصنعت ساختمان ، به چگونگی عملکرد نانو مواد در فناوری های نوین ساختمان با تعریف زیر ساختهای موجود برای پایداری محیط ساخته شده بپردازد. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

12 - Fuzzy-Logic Based Frequency Controller for Wind Farms Augmented With Energy Storage and PV Systems
Maryam Torabi Osguie Mehran Ansarin Masoud Solouki Abbas Nemati Yeganeh Bakhshizadeh

To improve the primary frequency response in future low-inertia hybrid power system a fuzzylogic based frequency controller (FFC) for wind farms augmented with energy storage systems(wind-storage system) and intelligent PV farms for the frequency stabilization is propos چکیده کامل

To improve the primary frequency response in future low-inertia hybrid power system a fuzzylogic based frequency controller (FFC) for wind farms augmented with energy storage systems(wind-storage system) and intelligent PV farms for the frequency stabilization is proposed inthis paper. Using system frequency deviations the proposed controller provides bidirectionalreal power injection and rate of change of frequency (RoCoF). Displacement of conventionalsynchronous generators by non-inertial units such as wind or solar generators will result inreduced-system inertia affecting under-frequency response. Frequency control is important toavoid equipment damage, load shedding, and possible blackouts. To improve the frequencyresponse of low-inertia power system Wind generators along with energy storage systems canbe used. Moreover, FFC ensures optimal use of energy from wind farms and storage units byeliminating the inflexible de-loading of wind energy and minimizing the required storagecapacity. The efficacy of the proposed FFC is verified by using the simulation results on thelow-inertia hybrid power system. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

13 - Electrical Energy Storage on the Hybrid Grid of Renewable Energy System Using Fuzzy Controller Optimization Algorithm
Parviz Ghoflghari Hossein Nasiraghdam

The main risks of arising from the using fossil fuels can be referred to environmental pollution, the effects of greenhouse gases, climate change and acid rain. For this reason, efficient use of energy in economic development has always been considered as an important g چکیده کامل

The main risks of arising from the using fossil fuels can be referred to environmental pollution, the effects of greenhouse gases, climate change and acid rain. For this reason, efficient use of energy in economic development has always been considered as an important goal of sustainable development. In this study, the effects of time-varying electricity prices in the energy storage components performance is examined for a HRES in network by settings FLC based on optimization. The modeling results indicate that the performance of energy storage devices on the network HRES strongly affected by the price of the electricity grid as well as applying the capacity of the FLC is essential for this kind of data. Optimized FLC results have shown better performance compared to non-optimized counterpart have with applied settings for both daily and weekly operating period. The findings of this study indicate that the FLC optimize is better when is used on the HRES network according to the forecast periods shorter, in other words, prediction short-term results will conducive to the best performance on more accurate prediction of the data and settings of FLC for more than one day پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

14 - افزایش عملکرد حرارتی سیستم ذخیره سازی گرماي نهان با استفاده از پره هاي موج دار و تغییر هندسه لوله
رحمن حمید زهرا مهردوست

در این پژوهش بهبود عملکرد حرارتی سیستم ذخیره سازي انرژي گرماي نهان با استفاده از پره هاي موج دار و تغییر هندسه لوله حاوي سیال انتقال حرارت به صورت عددي بررسی شده است. سیستم مورد بررسی از نوع مبدل حرارتی پوسته و لوله بوده و پارافین RT35 به عنوان ماده تغییر فاز دهنده به ک چکیده کامل

در این پژوهش بهبود عملکرد حرارتی سیستم ذخیره سازي انرژي گرماي نهان با استفاده از پره هاي موج دار و تغییر هندسه لوله حاوي سیال انتقال حرارت به صورت عددي بررسی شده است. سیستم مورد بررسی از نوع مبدل حرارتی پوسته و لوله بوده و پارافین RT35 به عنوان ماده تغییر فاز دهنده به کار گرفته شده است. با ثابت در نظر گرفتن سطح مقطع کل لوله و پره ها و همچنین حجم ماده تغییر فاز دهنده، تأثیر شکل لوله حاوي سیال انتقال حرارت و پره طراحی شده بر فرآیند ذوب ماده تغییر فاز دهنده بررسی شده است. نتایج شبیه سازي عددي نشان می دهد پره هاي موج دار باعث تسریع فرآیند تغییر فاز در مقایسه با پره هاي مستقیم متداول می شوند. زمان ذوب کامل ماده تغییر فاز دهنده با استفاده از پره موج دار %9/33 در مقایسه با پره مستقیم کاهش می یابد. تغییر هندسه لوله حاوي سیال انتقال حرارت از دایره اي به شکل گلبرگ براي بهبود بیشتر عملکرد حرارتی سیستم ذخیره انرژي گرماي نهان پیشنهاد شده است. سرعت ذوب ماده تغییر فاز دهنده با افزایش تعداد گلبرگ ها افزایش می یابد. زمان ذوب کامل براي لوله با هفت گلبرگ تا %66/7 در مقایسه با لوله دایره اي با پره هاي موج دار و %69/8 نسبت به حالت مبنا با پره هاي مستقیم کاهش می یابد. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

15 - A Combination of Genetic Algorithm and Particle Swarm Optimization for Power Systems Planning Subject to Energy Storage
Mohsen Mohammadhosseini Hamid Ghadiri

With the ever-increasing growth of electrical energy consumption in different fields of a power plant, expanding strategies in power plants is a vital, important and inevitable action. Generally, greenhouse gas emissions can be reduced by replacing wind energy instead o چکیده کامل

With the ever-increasing growth of electrical energy consumption in different fields of a power plant, expanding strategies in power plants is a vital, important and inevitable action. Generally, greenhouse gas emissions can be reduced by replacing wind energy instead of using fossil fuels in power plants for electricity generation. A physical system that is capable of harnessing energy for distribution and compensation electricity at a desired and determined later time is called a typical energy storage system. In this paper, a proper optimization method for expansion planning of electrical energy storage is presented. Since the meta-heuristic algorithms are a very suitable tool for optimization purposes, a hybrid of genetic algorithm (GA) and particle swarm optimization (PSO) technique are used in this research. The main objective of the optimization problem is to increase the energy storage. The implementation of the proposed method is performed using MATLAB and GAMS tools. The simulation results strongly validate the correctness and effectiveness of the proposed method. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

16 - Optimizing investment of pumped hydro storage system for renewable energy future
Zohreh Goudarzi Jafar Bagherinejad Majid Rafiee Amir Abolfazl Souratgar

10.22094/joie.2023.1974939.2022

Renewable energies are increasingly being considered for use in electricity networks. The high variability of consumption, and the instability of renewable energies, necessitate the use of energy storage systems. The problem of optimizing investment for an energy storag چکیده کامل

Renewable energies are increasingly being considered for use in electricity networks. The high variability of consumption, and the instability of renewable energies, necessitate the use of energy storage systems. The problem of optimizing investment for an energy storage system is formulated here. The proposed model, in particular, determines the optimal size of the energy storage system based on maximizing social welfare. The problem is formulated as a mixed-integer linear programming (MILP), and an equivalent mixed complementary problem (MCP) to solve a quadratic system of nonlinear equations. Due to its high efficiency, the Benders decomposition technique is used to solve the proposed model. The results of solving a 300-node system that cannot be solved by CPLEX using the Benders decomposition technique are presented. The results demonstrate that the proposed method can efficiently find a solution while considering the network’s limitations, increasing social welfare. Finally, the performance of the MILP and MCP models for various numerical cases is compared. The findings of this paper indicate that by increasing the dimensions of the problem, the performance of the MCP model improves compared to the MILP model in terms of computational time and the value of the objective function. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

17 - Improvement of LVRT Capability of Wind Farms by Using SMES and ‎R-Type BFCL
Masoud &lrm; Radmehr&lrm; Seyyedeh Maral Moharreri koushalshah

Fulfillment the Low-voltage ride-through (LVRT) is required for wind farms (WFs) connected to the power system. This paper proposes simultaneous using both superconducting magnetic energy storage (SMES) and R-type solid-state fault current limiter (SSFCL) for enhancemen چکیده کامل

Fulfillment the Low-voltage ride-through (LVRT) is required for wind farms (WFs) connected to the power system. This paper proposes simultaneous using both superconducting magnetic energy storage (SMES) and R-type solid-state fault current limiter (SSFCL) for enhancement the LVRT capability of WFs. The WFs is modeled with a doubly-fed induction generator (DFIG). The drive-train system is modeled by two-mass drive system. The analytical and simulation studies of using both SCES and R-type SSFCL for improving the LVRT capability of WFs are presented and compared with the impact of the Using the SMES alone. The simulation results show that simultaneous using both SCES and SSFCL effectively improves the LVRT capability of WFs connected to weak grids. Simulation were performed in PSCAD/EMTDC software environment. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

18 - طراحی بهینه ریزشبکه‌های مسکونی با در نظر گرفتن وقوع خطا و احتمال خاموشی
مهرداد موحدپور سیروس محمدی محمدجواد کیانی طاهر نیکنام محمود زاده باقری

یکی از مباحث قابل توجه شبکه قدرت در سال‌های اخیر پیدایش ریزشبکه‌ها می‌باشد. طراحی بهینه یک ریزشبکه شامل انتخاب بهترین ترکیب از گزینه‌های موجود (واحدهای تولید پراکنده، سیستم‌های ذخیره‌ساز انرژی و برنامه‌های پاسخ‌گویی بار) برای تامین بار مصرفی به منظور حذاقل‌سازی هزینه‌ها چکیده کامل

یکی از مباحث قابل توجه شبکه قدرت در سال‌های اخیر پیدایش ریزشبکه‌ها می‌باشد. طراحی بهینه یک ریزشبکه شامل انتخاب بهترین ترکیب از گزینه‌های موجود (واحدهای تولید پراکنده، سیستم‌های ذخیره‌ساز انرژی و برنامه‌های پاسخ‌گویی بار) برای تامین بار مصرفی به منظور حذاقل‌سازی هزینه‌های ریزشبکه می‌باشد. در این مقاله مدلسازی جامعی برای مسئله طراحی بهینه ریزشبکه‌های مسکونی با لحاظ کردن واحدهای تولید پراکنده تجدیدپذیر، سیستم‌های ذخیره‌ساز انرژی و بارهای قابل کنترل انجام شده است. این مدل رفتار تصادفی ذاتی منابع انرژی تجدیدپذیر و عدم قطعیت در پیش‌بینی بار الکتریکی را در نظر گرفته و مدل‌های تصادفی مناسبی برای آنها انتخاب شده است. همچنین وقوع خطا و احتمال وقوع خاموشی در طراحی بهینه ریزشبکه‌های مسکونی جهت افزایش قابلیت اطمینان و کارایی آنها و توسعه مدل‌های پیشین در نظر گرفته شده و به تابع هدف مساله اضافه شده است. برای یافتن پاسخ بهینه، مسئله طراحی ریزشبکه‌ها به صورت یک مسئله بهینه‌سازی با هدف حداقل‌سازی مجموع هزینه‌های طرح توسعه ریزشبکه مدلسازی و پاسخ بهینه با الگوریتم بهینه‌سازی کلونی مورچگان تعیین می‌شود. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

19 - تعیین بهینه ظرفیت باتری‌ها در بهره‌برداری اقتصادی از ریزشبکه با استفاده از الگوریتم جستجوی فاخته
سنا انصاری سیروس محمدی

امروزه با افزایش میزان تقاضا برای انرژی الکتریکی استفاده از منابع تولید پراکنده و به ویژه منابع تجدید پذیر روز به روز در حال رشد می‌باشد که این منابع در غالب ریزشبکه‌ها توان مورد نیاز سیستم را تامین می‌کنند. بهره‌برداری از منابع تجدیدپذیر معمولاً با عدم‌قطعیت همراه می‌ب چکیده کامل

امروزه با افزایش میزان تقاضا برای انرژی الکتریکی استفاده از منابع تولید پراکنده و به ویژه منابع تجدید پذیر روز به روز در حال رشد می‌باشد که این منابع در غالب ریزشبکه‌ها توان مورد نیاز سیستم را تامین می‌کنند. بهره‌برداری از منابع تجدیدپذیر معمولاً با عدم‌قطعیت همراه می‌باشد. از این رو، در این مقاله در ابتدا آرایش بهینه تولید منابع تولید پراکنده موجود در سیستم در دو مد جزیره‌ای و اتصال به شبکه تعیین می‌گردند. از آنجایکه بهره‌برداری از ریزشبکه در حضور منابع تولید پراکنده و قیود مختلف، یک مسئله بهینه‌سازی با قیود متعدد می‌باشد در این مطالعه از الگوریتم جستجوی فاخته که یک الگوریتم فراابتکاری با سرعت همگرایی بالا می‌باشد به منظور حل مسئله بهینه‌سازی و تعیین آرایش تولید واحدها استفاده شده است. به منظور کاهش تأثیر عدم‌قطعیت توان خروجی سیستم فتوولتاییک از ذخیره‌سازی انرژی استفاده شده است که در این مقاله ظرفیت بهینه آن متناسب با شرایط بهره‌برداری تعیین می‌گردد. الگوریتم پیشنهادی برای تعیین ظرفیت بهینه باتری در یک ریزشبکه نمونه پیاده‌سازی شده است. نتایج بدست آمده نشان دهنده کارآیی روش پیشنهادی برای تعیین آرایش بهینه منابع تولید پراکنده و ظرفیت بهینه باتری دارد. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

20 - ارائه استراتژی پویا برای تجدید ارایش شبکه توزیع با توجه به اهمیت قابلیت اطمینان و امنیت سیستم
حسین لطفی رضا قاضی محمدباقر نقیبی سیستانی

تجدید ارایش فیدرهای شبکه توزیع یک مساله بهینه سازی در سیستم قدرت است که با تغییر وضعیت سوئیچینگ در شبکه توزیع برای براورده کردن توابع هدف خاصی انجام می‌شود. در این مطالعه، مساله تجدید ارایش پویا فیدرهای توزیع در حضور منابع تولید پراکنده و سیستم‌های ذخیره انرژی بهینه ساز چکیده کامل

تجدید ارایش فیدرهای شبکه توزیع یک مساله بهینه سازی در سیستم قدرت است که با تغییر وضعیت سوئیچینگ در شبکه توزیع برای براورده کردن توابع هدف خاصی انجام می‌شود. در این مطالعه، مساله تجدید ارایش پویا فیدرهای توزیع در حضور منابع تولید پراکنده و سیستم‌های ذخیره انرژی بهینه سازی شده است. با توجه به اینکه در مطالعات تجدید ارایش به قابلیت اطمینان و امنیت شبکه توجه کمتری شده است، به همین منظور سعی شده از تابع هدف انرژی توزیع نشده در کنار شاخص پایداری ولتاژ و تلفات انرژی در این مطالعه استفاده شود. به منظور بهینه سازی همزمان شاخص‌ قابلیت اطمینان و توابع هدف دیگر، طرح بهینه‌ای برای توپولوژی بهینه فیدرهای شبکه توزیع و همچنین شارژ و دشارژ سیستم‌های ذخیره انرژی ارائه شده است. با توجه به مساله پیچیده بهینه سازی در این مطالعه، الگوریتم بهبود یافته جهش قورباغه مبتنی بر یک استراتژی جدید جهش ارائه شده است. به منظور نشان دادن توانایی روش مورد نظر در ارائه طرح بهینه برای مساله بهینه سازی چند هدفه در این مطالعه، از یک شبکه 33 باسه استفاده شده است. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

21 - تعیین استراتژی عملکرد بهینه ذخیره‌ساز در سیستم قدرت
محمدحسین رنجبری رضوانه دلیلی مجتبی پیشوایی

تعیین ظرفیت بهینه ذخیره‌سازها در سیستم‌های قدرت امروزی مورد علاقه و توجه قرار گرفته است. یکی از کاربردهای منابع ذخیره‌ساز انرژی، تعویق افزایش ظرفیت تولید می‌باشد که استفاده از منابع ذخیره‌ساز انرژی با بهبود وضعیت توان در ساعات پیک مصرف، سبب تاخیر در نیاز به نصب واحد نیر چکیده کامل

تعیین ظرفیت بهینه ذخیره‌سازها در سیستم‌های قدرت امروزی مورد علاقه و توجه قرار گرفته است. یکی از کاربردهای منابع ذخیره‌ساز انرژی، تعویق افزایش ظرفیت تولید می‌باشد که استفاده از منابع ذخیره‌ساز انرژی با بهبود وضعیت توان در ساعات پیک مصرف، سبب تاخیر در نیاز به نصب واحد نیروگاهی جدید می‌شود. در این مقاله ظرفیت بهینه ذخیره‌ساز با هدف کاهش هزینه‌های بهره‌برداری، توسط برنامه‌ریزی غیرخطی مرتبه دوم تعیین می‌گردد. این روش، مسئله را با یک تابع هدف مرتبه دوم برحسب توان تولیدی واحدها و توان ذخیره‌ساز بیان می‌کند. قیود نیز به صورت معادلات برابری و نابرابری خطی مدل شده‌اند. در روش پیشنهادی محدودیت‌های توان تولیدی و نرخ افزایشی و کاهشی توان ژنراتورها در نظر گرفته شده‌اند پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

22 - Designing and Optimization of Hybrid Solar and Wind Turbine, with Superconducting Magnetic Energy Storage, by TLBO Algorithm
Farshid Biria سید محمود مدرسی Hamid Reza Akbari

Considering the outstanding use of renewable energy sources, most of industrial countries secure a main part of their required energy from renewable energy resources. Solar panels and wind turbines are the most important sources for the scattered production based on Ren چکیده کامل

Considering the outstanding use of renewable energy sources, most of industrial countries secure a main part of their required energy from renewable energy resources. Solar panels and wind turbines are the most important sources for the scattered production based on Renewable energies. In this study the optimized design of a solar panel, wind turbine hybrid system with superconductive magnetic energy storage (SMES), separated from network, to provide for the load demand of a military site is considered. The aim of a system optimization is specifying the number of solar panels, wind turbines, and SMESs with minimizing the cost of system's energy production. In hybrid systems, due to fluctuations in energy production of solar panels and wind turbines, accumulation systems are used in order to provide for a perpetual load. This system is also used to minimize annual costs of energy production for a system of load demand of a military site with the use of TLBO algorithm on a basis of teach-learn is being studied. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

23 - Investigating the Effect of Different Penetration of Renewable Energy Resources on Islanded Microgrid Frequency Control Using a Robust Method
Amir Hosein Tayebi Reza Sharifi Amir Hosein Salemi Faramarz Faghihi

This paper proposes a robust method for frequency control in an islanded microgrid facing solar unit uncertainties. Here, microgrids with photovoltaic panels, battery energy storage systems, diesel generators, and fuel cells are considered. This paper focuses on the fre چکیده کامل

This paper proposes a robust method for frequency control in an islanded microgrid facing solar unit uncertainties. Here, microgrids with photovoltaic panels, battery energy storage systems, diesel generators, and fuel cells are considered. This paper focuses on the frequency constancy of stand-alone microgrids for reaction to these uncertainties. There are so many ways to control the frequency of microgrids, such as the PI control method, but these methods can't be useful in the case of uncertain systems. Due to the small scale of energy generation, the microgrid inertia changes with these uncertainties. Robust control is a method for frequency control that can be used in a situation of uncertainties, perturbations and frequency instability. In this article H_∞ frequency control is used for a microgrid with a dual peak load profile in the case of different coefficient penetrations of the solar panel. The results demonstrated that the battery energy storage system's coefficient penetration and the solar cell significantly affect microgrid frequency. A smart algorithm is proposed to determine the best coefficient penetration value for battery energy storage system available electricity and solar panels. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

24 - Optimal Planning of Distributed Energy Resources in Distribution Microgrid to Improve Resource Owner Profit and Network Resiliency
Soheil Haji Mohammadi Mahmoud Modaresi

10.30495/spre.2023.707225

The objective of this study is to strategize the allocation of resources within the distribution microgrid. The primary goals are to diminish active power loss and voltage discrepancies, enhance resilience, decrease the expense of procuring energy from the main network, چکیده کامل

The objective of this study is to strategize the allocation of resources within the distribution microgrid. The primary goals are to diminish active power loss and voltage discrepancies, enhance resilience, decrease the expense of procuring energy from the main network, augment the incorporation of distributed renewable energy sources, and optimize the profitability of integrating distributed generation and storage resources into the power supply. In this article, the microgrid design challenge is approached through the focus on a nonlinear optimization model. The Biogeography-based optimization algorithm is employed to tackle this complex problem. Moreover, the planning solution is crafted to address uncertainties, incorporating factors such as wind speed, solar radiation, and consumption load variability within the distribution network. To validate the efficacy of the proposed methodology, the standard 33-bus test system is scrutinized. The outcomes underscore the remarkable efficiency of the proposed solution, showcasing its potential for practical applications in optimizing microgrid performance. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

25 - Intelligent Power Control of Green Building-Integrated of Fuel Cell and Plug-in Electric Vehicle in Smart Distribution Systems
Iman Ghiasi Masoud Golkar Amin Hajizadeh

The renewable energy sources and plug-in electric vehicles (PEVs) are becoming very popular because of the combination of high fuel costs and concerns about emission issues. This paper presents modelling and control of a Building Integrated Fuel Cell and Plug-in Electri چکیده کامل

The renewable energy sources and plug-in electric vehicles (PEVs) are becoming very popular because of the combination of high fuel costs and concerns about emission issues. This paper presents modelling and control of a Building Integrated Fuel Cell and Plug-in Electric Vehicles (BIFC-PEV) in smart distribution systems. In BIFC-PEV system, conventional building elements could be replaced by special fuel cell and PEV for delivering power to the house. The interest in battery electric vehicles (BEVs) and plug-in electric vehicles (PEVs) has increased due to their impact on redistribution of the pollution from tail pipe to smog stuck, low-cost charging, and reduced petroleum usages. First, the overall configuration of the BIFC-PEV including dynamic models of fuel cell, battery and its power electronic interfacing are briefly described. Then, to distribute the power between power sources, the fuzzy power controller has been developed to stabilize the DC-link power. Simulation results are illustrated to demonstrate the effectiveness and capability of proposed control strategy during different operating conditions in utility grid. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

26 - Two-stage Framework for Microgrids Energy Management Considering Demand Response Program and Compressed Air Energy Storages under Uncertainties
Alireza Azarhooshang Sasan Pirouzi Mojtaba Ghadamyari

10.30495/ijsee.2022.1950652.1168

This paper presents a two-stage stochastic model for the management of microgrids. In the proposed model, the uncertainties related to the generation output of wind turbines, the consumption load, and the electrical energy price have been taken into account. The present چکیده کامل

This paper presents a two-stage stochastic model for the management of microgrids. In the proposed model, the uncertainties related to the generation output of wind turbines, the consumption load, and the electrical energy price have been taken into account. The presented two-stage problem is modeled as a mixed-integer linear programming (MILP) problem and solved by the CPLEX solver of the GAMS software. In the first stage, the operation areas of individual microgrids are determined. To this end, the considered model is implemented on the 118-bus IEEE distribution system and the security constraints of the distribution system are considered. In the second stage, the microgrid operation problem is solved considering the microgrids' operation area. The second stage is solved as single-objective and multi-objective problems separately. Objective functions in the multi-objective case include the operating costs and the amount of pollutant emissions. The results show that an increase in the operating costs due to the reduction in the amount of emissions in the bi-objective case. It is worth noting that the multi-objective model provided in this study is solved using the fuzzy and the ε-constraint methods separately. The comparison indicates a more reduction in the operating costs in the ε -constraint method than the fuzzy method. However, the reduction of emissions in the fuzzy method is higher than that of the ε-constraint method. Further, more investigations prove the effectiveness of the DRP on the correction of the demand curve and the reduction in the operating costs. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

27 - Locating, Sizing, and Optimal Planning of the Distribution Substations Using Vanadium Flow Battery Storage to Improve the Efficiency of the Power Distribution Network
Ebadollah Amouzad Mahdiraji Mojtaba Sedghi Amiri

In power grids, there must always be a balance between energy production and consumption. Due to the variable nature of consumers, energy production should also be subject to these changes. Electricity storage is one of the most important issues in the electricity indus چکیده کامل

In power grids, there must always be a balance between energy production and consumption. Due to the variable nature of consumers, energy production should also be subject to these changes. Electricity storage is one of the most important issues in the electricity industry, which can generate many ancillary services such as load curve leveling, peak shaving, integration with renewable units, rotating reservations, etc. This paper presents a new and practical method for locating, sizing, and optimally planning vanadium current storage batteries in the above distribution substations. In this innovative method, using load forecasting, the amount of peak consumption per day is calculated, and based on it, several indicators are defined to prioritize the storage installation location. Then, according to the power consumption information in the selected substation, the optimal storage capacity for leveling the load curve is determined, and finally, optimal planning for charging and discharging the storage is presented. In this paper, for simulation of real consumption data of the above distribution network of Semnan city has been used. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

28 - Distribution Network Reconfiguration Considering Energy Storage Devices Based on Binary Particle Swarm Optimization
Mostafa Karimi Mohsen Simab

10.30495/ijsee.2021.684016

This paper studies a new method for reconfiguration of the distribution network that considers access to energy storage devices. Initially, a new distribution network reconfiguration model is being created that takes into account access to energy storage devices. This m چکیده کامل

This paper studies a new method for reconfiguration of the distribution network that considers access to energy storage devices. Initially, a new distribution network reconfiguration model is being created that takes into account access to energy storage devices. This model takes as an objective function the minimum of network losses and takes into account the current power and voltage constraints induced by energy storage devices. In reconfiguration schemes, the dual power flow directions are also deliberated. To solve the proposed model, the Binary Particle Swarm Optimization (BPSO) is implemented to get the optimal reconfiguration scheme. Finally, to check the correctness and efficacy of the proposed process, two distribution networks with admission to energy storage systems are being checked (Initial topology of 12-bus system - Optimal topology without considering energy storage - Optimal topology considering energy storage), Then proposed more suitable method for solving the proposed reconfiguration models in this manuscript. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

29 - Microgrid Planning Including Renewables Considering Optimum Compressed Air Energy Storage Capacity Determination Using HANN-MDA Method
Seyedamin Saeed Tahere Daemi Zohreh Beheshtipour

Microgrids, with their ability to integrate renewable energy sources, play a crucial role in achieving sustainable and resilient energy systems. Effective planning and optimization of microgrids, particularly considering the inclusion of compressed air energy storage (C چکیده کامل

Microgrids, with their ability to integrate renewable energy sources, play a crucial role in achieving sustainable and resilient energy systems. Effective planning and optimization of microgrids, particularly considering the inclusion of compressed air energy storage (CAES) systems, are essential for maximizing their benefits. This study proposes a novel approach, the Hybrid Artificial Neural Network-Modified Dragonfly Algorithm (HANN-MDA), for determining the optimum capacity of CAES in microgrid planning. The HANN-MDA method combines the learning capabilities of artificial neural networks with the optimization power of the modified dragonfly algorithm. The proposed method aims to minimize the overall cost of microgrid operation while considering the integration of renewable energy sources and the storage capabilities of CAES. Simulation results demonstrate the effectiveness of the HANN-MDA method in accurately determining the optimal CAES capacity, leading to improved microgrid performance and cost savings. The findings highlight the importance of considering CAES in microgrid planning and the potential of the HANN-MDA method for achieving efficient and economically viable microgrid designs. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

30 - Optimization of the Microgrid Scheduling with Considering Contingencies in an Uncertainty Environment
Saber Talari Mahmoud Reza Haghifam Ali Akhavein

In this paper, a stochastic two-stage model is offered for optimization of the day-ahead scheduling of the microgrid. System uncertainties including dispatchable distributed generation and energy storage contingencies are considered in the stochastic model. For handling چکیده کامل

In this paper, a stochastic two-stage model is offered for optimization of the day-ahead scheduling of the microgrid. System uncertainties including dispatchable distributed generation and energy storage contingencies are considered in the stochastic model. For handling uncertainties, Monte Carlo simulation is employed for generation several scenarios and then a reduction method is used to decrease the number of scenarios. The scenarios are used in second stage of the stochastic model to check the system security. The amount of spinning reserve and energy are optimized in the first stage by minimizing the total cost of operation. A sample microgrid is used to compare the offered stochastic model with the deterministic one پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

31 - Robustness Energy Management Module Design for Smart Homes concerning Operation Uncertainty of PVs and WTs Resources
Fatemeh Mohammadi Faramarz Faghihi Ahad Kazemi Amirhossein Salemi

Technology development and increase in residential energy consumption cause moving toward automation and smart home (SH) to be inevitable. Recently, PVs and WTs resources attachment and CHP and Battery energy storage to SH equipment come to some challenges such as outpu چکیده کامل

Technology development and increase in residential energy consumption cause moving toward automation and smart home (SH) to be inevitable. Recently, PVs and WTs resources attachment and CHP and Battery energy storage to SH equipment come to some challenges such as output power uncertainty to the energy management system (EMS). Usually, SH has a connection to the city distribution system and can buy or sell energy from or to the utility at the appropriate time. Therefore, this paper presents the new robustness of SH EMS considering real-time energy pricing at the retail power market, which is solved using genetic algorithm technique. The objective function is the summation of CHP emission cost and energy consumption cost for non-interruptible, interruptible and thermostatic loads. Finally, simulation results and numerical studies are applied on test SH, and conceptual results are discussed. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

32 - Effect of Wind Turbine, Solar Cells and Storages in Short Term Operation of Coupled Electricity and Gas Infrastructures in Different Climates
Samaneh Pazouki Mahmoud-Reza Haghifam Javad Olamaei

The biggest challenges faced in big cities are greenhouse gas emission and growing energy needs. Efficient utilization of existing infrastructures has a prominent role in response to the challenges. Energy hub approach embraces performance of different energy networks. چکیده کامل

The biggest challenges faced in big cities are greenhouse gas emission and growing energy needs. Efficient utilization of existing infrastructures has a prominent role in response to the challenges. Energy hub approach embraces performance of different energy networks. Energy hub is defined as a super node in electrical system receiving distinctive energy carriers such as gas and electricity in its input, and based on minimum cost decides when and how much of which energy carrier should supply the hub requirements. In this paper, we examine impact of renewable energy resources (wind and solar) and energy storages (electrical and thermal storages) on short term scheduling of energy hub. Effect of the technologies is also investigated on total operation costs of the energy hub in hot and cold climates. Mixed Integer Linear Programming (MILP) model is used for modeling proposed energy hub. CPLEX solver of GAMS software is employed to solve the problem. The results reveal that when and how much of which energy carrier should be exploited to satisfy hub required demands پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

33 - Heat transfer Simulation of solar wall phase chang materials (PCM) for energy storage and optimization
Ali Akbar Hosseinjani

phase change materials have a high capacity in thermal energy storage, these materials can be used to prevent the heat transfer into the building besides optimize and improve the performance of the refrigeration and air conditioning system. Adding phase change materials چکیده کامل

phase change materials have a high capacity in thermal energy storage, these materials can be used to prevent the heat transfer into the building besides optimize and improve the performance of the refrigeration and air conditioning system. Adding phase change materials (PCM) to the building can improve the inside comfort temperature and save consumption energy of the building. In this article the parameters that affect the performance of PCM in the building walls, such as phase change temperature, latent heat, thickness, thermal conductivity, etc., have been investigated using ANSYS software. the numerical simulation of thermal energy storage in the solar walls of the building have investigated using phase change materials in different thicknesses with different heat flux rates. This wall is designed to capture the sun energy during the day, reducing energy consumption and optimizing it during peak times. پرونده مقاله

فهرست مقالات Energy storage

سکوی نشر دانش

پیوندهای سایت

مراکز مرتبط

پشتیبانی

صفحات رسمی