بهینه سازی هوشمند هزینه های انرژی در ریزشبکه های ترکیبی برق و گاز با در نظر گرفتن تولید پراکنده و ذخیره سازی

در این مقاله، یک چارچوب جامع برای بهینه سازی هزینه های بهره برداری در ریزشبکه های ترکیبی برق و گاز با در نظر گرفتن منابع تولید پراکنده، ذخیره سازی انرژی، و نوسانات قیمتی در بازار انرژی ارائه شده است. هدف اصلی، کاهش هزینه های عملیاتی و افزایش کارایی بهره برداری از منابع در شرایط واقعی و نامطمئن است. برای این منظور، یک مدل ترکیبی بهینه سازی بر پایه برنامه ریزی خطی صحیح آمیخته (MILP) و روش برنامه ریزی مقاوم مبتنی بر قیود احتمالاتی (DRCC) توسعه یافته و در محیط نرم افزار گمز با استفاده از حل کننده CPLEX پیاده سازی شده است. مدل پیشنهادی در قالب یک ساختار دو مرحله ای بازار (شامل بازار روز-قبل و بازار لحظه ای) تدوین شده تا تصمیم گیری های برنامه ریزی و اصلاح انحرافات تولید در شرایط عدم قطعیت به صورت موثر انجام گیرد. برای ارزیابی عملکرد مدل، یک ریزشبکه شامل منابع خورشیدی، بادی، میکروتوربین، سلول سوختی، و باتری، همراه با بارهای متغیر و قابل کنترل شبیه سازی شده است. نتایج عددی نشان می دهد که استفاده از مدل پیشنهادی باعث کاهش ۱۸ درصدی هزینه کل بهره برداری، کاهش ۲۷ درصدی بار قطع شده، و افزایش نرخ بهره برداری از منابع انرژی تجدیدپذیر به بیش از ۹۵ درصد شده است. همچنین، انحراف از برنامه بازار به میزان ۵۵ درصد کاهش یافته و پایداری سیستم بهبود یافته است. انعطاف پذیری ساختار مدل، قابلیت تعمیم آن به حامل های دیگر مانند گرما و سرمایش را نیز فراهم می سازد.

Keywords:

Hybrid microgrid , Energy hub , Robust planning , Cost optimization , Energy storage , DRCC , Renewable energy sources , ریزشبکه ترکیبی , هاب انرژی , برنامه ریزی مقاوم , بهینه سازی هزینه , ذخیره سازی انرژی , منابع تجدیدپذیر