برنامه‌ريزي بهره‌برداري چندهدفه از ريز شبكه‌ها در حضور بارهاي حرارتي و شارژ و دشارژ ذخيره‌سازهاي حرارتي با استفاده الگوريتم تكاملي آموزش و يادگيري (TLBO)

Planning the multi-objective operation of micro-grids in the presence of thermal loads and the charging and discharging of thermal storage devices using the evolutionary training and learning algorithm (TLBO)

استفاده از توليدات پراكنده بر پايه توليد همزمان الكتريسيته و گرما ازجمله گام‌هاي مهم درراه تقسيم شبكه‌هاي توزيع به ريز شبكه‌ها به‌عنوان بلوك‌هاي سازنده سيستم‌هاي هوشمند مي‌باشد. ازاين‌رو بررسي و ارزيابي عملكرد توليدات پراكنده در حضور واحدهاي توليد همزمان الكتريسيته و گرما در ريز شبكه‌ها و بهره‌برداري از ريز شبكه‌ها با در نظر گرفتن ذخيره‌سازهاي انرژي الكتريكي و ذخيره‌سازهاي گرمايي امري ضروري مي‌باشد. در اين مقاله، مدل‌سازي رفتار واحدهاي CHP و ذخيره‌سازهاي انرژي حرارتي و فرمول‌بندي مسئله بهره‌برداري بهينه چندهدفه از ريز شبكه با در نظر گرفتن واحدهاي توليد همزمان گرما و انرژي به همراه ذخيره‌سازهاي گرمايي با به‌كارگيري الگوريتم تكاملي آموزش و يادگيري (TLBO) ارائه مي‌شود. توابع هدف موردنظر شامل هزينه‌هاي بهره‌برداري از ريز شبكه، ميزان تلفات شبكه و ميزان انحراف ولتاژ باس ها از مقدار نامي مي‌باشند. براي حل مسئله بهينه‌سازي، از الگوريتم تكاملي TLBO كه در اين زمينه يك الگوريتم قوي و مؤثر مي‌باشد استفاده مي‌شود. شبكه موردمطالعه، يك شبكه 69 شينه بوده كه شامل تعدادي واحدهاي توليد پراكنده و تعدادي منابع توليد همزمان برق و حرارت مي‌باشد.نتايج شبيه‌سازي، كارايي مؤثر برنامه‌ريزي بهره‌برداري چندهدفه از ريز شبكه‌ها در حضور بارهاي حرارتي را با استفاده از نرم افزار متلب نشان مي‌دهد.

Abstract: The use of distributed generation based on the simultaneous production of electricity and heat is one of the important steps in the division of distribution networks into micro-grids as building blocks of intelligent systems. Therefore, it is necessary to study and evaluate the performance of distributed generation along with the units of simultaneous production of electricity and heat in micro-grids and operation of micro-grids with regard to electrical energy storage and heat storage. In this paper, modeling the behavior of CHP units and thermal energy storage and formulating the problem of optimal multi-objective utilization of micro-grids by considering heat and energy simultaneous production units with heat storage using an evolutionary training and learning algorithm (TLBO) is provided. The object functions include the costs of operating the micro-grid, the amount of network losses and the amount of deviation of the bus voltage from the nominal value. To solve the optimization problem, the evolutionary algorithm TLBO is used, which is a powerful and effective algorithm in this field. The study network is a 69-bus network that includes a number of distributed generation units and a number of simultaneous sources of electricity and heat. The results show the effective planning of multi-purpose operation of micro-grids in the presence of thermal loads by using MATLAB.