طراحي بهينه و مديريت هوشمند انرژي سيستم هيبريد مستقل از شبكه براي مناطق روستايي

Intelligent Optimal Design and Energy Management of Stand-Alone Hybrid System for Rural Regions

با نگاهي دقيق به مصرف انرژي در نواحي روستايي كشور قابل ذكر است در حال حاضر استفاده از انرژي الكتريسيته توسط شبكه توزيع جهت تامين مايحتاج انرژي الكتريكي در بسياري از نواحي روستايي كشور در حدود 99.5-98.5 درصد بعنوان شيوه اي معمول جهت تامين انرژي برق به حساب مي آيد. اگرچه اين شيوه در اكثر مناطق روستايي صعب العبور و دور از شبكه، موجب صرف هزينه هاي هنگفتي جهت برق رساني و نيز افزايش ميزان نرخ افت در شبكه ميگردد. لذا با توجه به رشد روزافزون تقاضاي انرژي و ارزش افزوده در صنايع تبديلي، استفاده از منابع متعدد تامين انرژي به ويژه انرژيهاي تجديدپذير اجتناب ناپذير است . خوشبختانه، ايران از منابع غني انرژيهاي تجديد شونده به ويژه انرژي هاي خورشيدي، بادي و ... مي باشد. در اين راستا استفاده از منابع متعدد انرژي در نواحي روستايي كشور گامي موثر در جهت استقلال و خودكفايي از نظر تامين انرژي در اين مناطق محسوب گرديده و مشكل تامين انرژي مورد نياز در نواحي دور افتاده و صعب العبور را كه با مشكلات بسيار و صرف هزينه هاي گزاف همراه است، بر طرف مي نمايد و بطور قطع در راستاي تامين بخشي از اهداف در نظر گرفته شده در سياستهاي كلي كشور مي باشد. لذا در اين مقاله يك سيستم هيبريد فتوولتاييك، بادي با ذخيره ساز باتري جهت تامين يك الگوي بار نمونه مستقل از شبكه طراحي مي-شود. هدف از اين طراحي، تامين انرژي مورد نياز و كمينه سازي هزينه كل توليد در طول عمر سيستم مي باشد.كه با استفاده از الگوريتم جديدي با سرعت همگرايي بالا تحت عنوان الگوريتم رقابت استعماري اندازه بهينه اين منابع تعيين و تابع هزينه مينمم شده و كارايي اين سيستم در شرايط مختلف عملكرد با اطلاعات واقعي پروفيل بار و هواشناسي يكي از مناطق شمال غرب ايران (شهر جلفا) مورد بررسي قرار گرفته مي شود.

The most of villages in our country received 98.5 to 99.5 percentage of their electrical energy from national distribution network. While some of them are faraway villages so connecting them to national network is expensive. Also this work cause increase rate of falling voltage. Nowadays different source of energy especially renewable energies are used to answer the growth of demand energy. Fortunately Iran is rich in renewable energy resources such as solar, wind and etc. Therefore using different energy resources in faraway villages concluded improving of national electrical network independence. In this paper a wind- photovoltaic hybrid system which has battery backup will design in order to feed ice landing load. The goal is preparing energy for load and minimization of cost in whole of system life time. For these purpose Imperialistic Competitive Algorithm is used which has good velocity of convergence. This article determines the optimal size of each source and minimizes the cost function. Simulation results show the ability of designed system in different conditions. Actual data of load profile and climatic condition are used. The case study is Jolfa in North West of Iran.