انتخاب تركيب بهينه منابع توليد پراكنده به منظور افزايش امنيت انرژي در سايت هاي دفاعي با رويكرد پدافند غيرعامل

Optimal Mix of Distributed Generation Allocation to Improve the Security of Energy Supply in Defensive Sites Using Principles of Passive Defence

امنيت انرژي الكتريكي سايت هاي دفاعي تحت تاثير عوامل مختلفي از جمله حوادث طبيعي و حملات دشمن قرار دارد. از اين رو، توجه به اصول پدافند غيرعامل به منظور طراحي و توسعه شبكه هاي الكتريكي در مراكز مهم دفاعي، امري حياتي است. هدف اين مطالعه، افزايش امنيت تامين انرژي الكتريكي سايت هاي دفاعي از ديدگاه پدافند غيرعامل است. با توجه به حضور منابع توليد پراكنده و عدم قطعيت توليد توان آ‌ن ها، روش‌هاي متداول بررسي امنيت تامين انرژي به طور مستقيم قابل اعمال نيستند. در اين مقاله يك مدل سازي جديد براي تعيين تركيب بهينه منابع انرژي تركيبي (تعيين نوع، ظرفيت و محل نصب مناسب) در مراكز حساس تدوين شده است، به‌طوري كه قيود فني شبكه در كنار عدم قطعيت منابع انرژي و اولويت قطع بارهاي حساس برآورده شوند. كفايت تامين انرژي مصرف‌كنندگان با حل مجموعه‌اي از مسيله‌هاي پخش بار بهينه مورد ارزيابي قرار گرفته ‌است. الگوريتم ارايه شده به منظور حل مسيله مبتني بر الگوريتم رقابت استعماري، كاهش سناريو و پخش بار بهينه، ارايه شده ‌است. مدل ارايه شده در محيط نرم‌افزارهاي MATLAB و GAMS حل شده ‌است و تركيب بهينه منابع انرژي براي افزايش امنيت انرژي سايت‌هاي دفاعي و كاهش ميزان خاموشي بارهاي حساس، در راستاي تحقق اصول پدافند غيرعامل (متعددسازي، متنوع‌سازي و پراكندهسازي)، به دست آمده است. نتايج نهايي نشان‌دهنده كارايي الگوريتم پيشنهادي در طراحي مناسب منابع انرژي تركيبي و افزايش قابل توجه امنيت تامين انرژي الكتريكي است.

Security of electrical energy supply in defencive sites is affected by different parameters like natural disasters and enemy attacks. So, attention to principles of passive defence for design and enhancement of electrical networks in defencive sites is critical. The objective of this study is to increase security of energy supply in defencive sites from the standpoint of passive defence. Due to the presence of DG units and the uncertainty of their power, common methods of security evaluation of energy supply are not applicable directly. For this propose, a new framework for optimal allocation of hybrid energy resources in these sites is presented so that networks technical constraints is satisfied beside energy resources uncertainty and sensitive loads priorities. Supply adequacy of consumers is evaluated by solving a set of optimal power flow equations. Finally, a comprehensive algorithm based on imperialist competitive algorithm, scenario reduction, and optimal power flow is proposed. The optimization problem is formulated as combination of a mixed integer nonlinear programming main problem and a set of nonlinear programming sub problems, taking into consideration the system constraints during all computational steps. The proposed model is presented in MATLAB and GAMS environments and optimal mix of energy resources is obtained to increase energy security of defensive sites and to reduce outage of critical loads, towards principles of passive defense (proliferation, diversification, and dispersation). Final results show the effectiveness of the proposed algorithm in optimal design of hybrid energy resources and remarkable improvement of energy supply security.