مدل برنامه ریزی توسعه تولید/انتقال مقید به حاشیه امنیت فرکانسی با مشارکت اینرسی مجازی منابع انرژی تجدیدپذیر

با گسترش منابع تجدیدپذیر انرژی و کاهش اینرسی معادل شبکه­های قدرت، مسئله تامین پاسخ فرکانسی اولیه شبکه قدرت مطرح شده است که در میان تمامی راهکارهای پیشنهادی، دو روش تغییر مدیریت نیروگاه­های شبکه و فعال سازی اینرسی مجازی تولیدات تجدیدپذیر بیشتر از سایر روش­ها مورد استقبال قرار گرفته است. مسئله برنامه­ریزی توسعه تولید/انتقال نیز باید خود را با این روش­ها تطبیق دهد؛ بنابراین در این مقاله مدلی از برنامه­ریزی توسعه تولید/انتقال ارائه شده است که در آن هر یک از نیروگاه­های تجدیدپذیر بادی و خورشیدی دارای اینرسی مجازی هستند و می­توانند در پاسخ فرکانسی اولیه مشارکت نمایند. همچنین، قیود مربوط به حاشیه امنیت فرکانسی در مسئله لحاظ شده است. حاشیه امنیت فرکانسی، حداکثر مقدار مجاز و قابل تحمل نامتعادلی میان تولید و مصرف برق یک شبکه است که با در نظرگیری آن می­توان، برنامه­ریزی صحیح­تری برای توسعه تولید/انتقال شبکه نسبت به روش­هایی که در آن پاسخ فرکانس شبکه را به صورت چند ضابطه ای مدل می­کردند، ارائه می­دهد. نسبت به روش سنتی نیز تحمل شبکه در مقابل حوادث ناگهانی افزایش پیدا کرده است و مانع از خروج مقادیر قعر فرکانس و نرخ تغییرات فرکانس از حد مجاز شده­است که مسلما با صرف هزینه بیشتری نسبت به مدل سنتی این امر محقق شده است. از شبکه IEEE-RTS۹۶ برای بررسی صحت مدل استفاده شده است. از ترکیب نرم افزارهای YALMIP و MOSEK برای حل مدل برنامه ریزی خطی عدد صحیح به دست آمده استفاده شده است که کارایی قابل توجهی در حل این مدل­ها از خود نشان داده­اند. همچنین دینامیک فرکانس شبکه در اثر خروج بزرگ ترین نیروگاه و تحلیل حساسیت پارامترهای پاسخ فرکانسی نسبت به افزایش سطح نفوذ تولیدات تجدیدپذیر ارائه شده است.

Keywords:

Generation/Transmission Expansion Planning , Frequency Security Margin , Virtual Inertia , Renewable Energy Resources , برنامه ریزی توسعه تولید/انتقال , حاشیه امنیت فرکانسی , اینرسی مجازی , منابع انرژی تجدیدپذیر