ترجمه فارسی عنوان مقاله

توسعۀ معیار قابلیت اطمینان کوتاه مدت برای تنظیم فرکانس تحت نفوذ بالای توان بادی با حمایت خودرو- به- شبکه

عنوان انگلیسی

Development of short-term reliability criterion for frequency regulation under high penetration of wind power with vehicle-to-grid support

کد مقاله	سال انتشار	تعداد صفحات مقاله انگلیسی
52862	2014	9 صفحه PDF

منبع

Publisher : Elsevier - Science Direct (الزویر - ساینس دایرکت)

Journal : Electric Power Systems Research, Volume 107, February 2014, Pages 258–267

فهرست مطالب ترجمه فارسی

چکیده

کلیدواژه‌ها

مقدمه

تنظیم فرکانس تحت سطوح بالای نفوذ توان بادی

جدول 1: نیازمندی‌های ذخیرۀ چرخان در نواحی مختلف [6].

ملاحظات طراحی

توان بادی

شکل 1. نگاشت بین سرعت باد و منحنی توان یک توربین بادی

توان خودرو- به- شبکه

ذخیرۀ چرخان برای تنظیم فرکانس

شکل 2. منابع توان ترکیبی در یک منحنی بار روزانه.

خرابی ژنراتورها

فرمولبندی

نرخ شکست تنظیم فرکانس

شکل 3. توزیع احتمال ترکیبی برای ژنراتورهای تعقیب بار در IEEE RTS 1996.

جدول 2: توزیع خروجی تروبین بادی 1 مگاواتی نگاشت شده از یک مدل پیش‌بینی شدۀ سرعت باد.

محاسبۀ نرخ شکست تنظیم فرکانس با P_base بهینه

شکل 4. توزیع احتمال مشترک نمونۀ X و Y.

شکل 5. تغییر در نرخ شکست تنظیم فرکانس نسبت به p_base_.

شبیه‌سازی‌ها و موارد مطالعه

مورد 1 ارزیابی سطح نفوذ ممکن توان بادی

شکل 6. تغییر در نرخ شکست تنظیم فرکانس نسبت به میزان توان تخصیص یافتۀ تعقیب بار.

شکل 7. تغییر در نرخ شکست تنظیم فرکانس نسبت به میزان نفوذ توان بادی برای یک تعداد ثابتی از مزارع بادی.

شکل 8. تغییر در نرخ شکست تنظیم فرکانس نسبت به میزان نفوذ توان بادی برای یک تعداد ثابتی از توربین‌ها

مورد 2 تاثیر استاندارد پورتفولیوی تجدیدپذیر (RPS) روی پایداری فرکانس

شکل 9. تغییر در نرخ شکست تنظیم فرکانس نسبت به سطح نفوذ نیروگاه‌های حرارتی (غیرتجدیدپذیر) تحت مقررات RPS.

جدول 3: پارامترهای مربوط به شبیه‌سازی‌ها.

مورد 3 مقایسه با شاخص‌های مرسوم قابلیت اطمینان

شکل 10. احتمال قطعی بار ساعتی و نرخ شکست تنظیم فرکانس در طی 24 ساعت

شکل 11. احتمال قطعی بار و نرخ شکست تنظیم فرکانس نسبت

شکل 12. مقایسۀ نرخ شکست تنظیم فرکانس با احتمال قطعی بار موردانتظار

جدول 4: شاخص‌های مرسوم قابلیت اطمینان محاسبه شده برای یک بار روزانه

نتیجه‌گیری

ترجمه کلمات کلیدی

قدرت باد، LOLP؛ باتری، V2G، مدولاسیون فرکانس، قابلیت اطمینان

کلمات کلیدی انگلیسی

Wind power, LOLP; Battery, V2G, Frequency regulation, Reliability

ترجمه چکیده

شاخص‌های قابلیت اطمینان موجود برای سیستم‌های قدرت معیارهایی از پایداری بلندمدت را فراهم می‌کنند؛ در این کار، ما یک معیار جدید برای قابلیت اطمینان معرفی می‌کنیم که احتمال وقوع کمبود ذخیرۀ چرخان را تخمین می‌زند و در نتیجه نشان دهندۀ پایداری کوتاه مدت فرکانس شبکه است. در قسمت فرمولبندی، بار، توان بادی، و توان خودرو به شبکه (V2G) به صورت متغیرهای تصادفی نمایش داده می‌شوند، و ژنراتورهای معمولی به یک شیوۀ قطعی مشارکت می‌کنند. با استفاده از تعادل عرضه و تقاضا و قیود فیزیکی کنترل خودکار تولید (AGC)، دو نامعادله استخراج می‌شود که از آن‌ها احتمال تنظیم موفقیت‌آمیز فرکانس حاصل می‌شود. احتمال وارونه ، موسوم به نرخ شکست تنظیم فرکانس (FRFR)، به عنوان یک متریک (معیار) در معیار قابلیت اطمینان کوتاه مدت به کار می‌رود. سپس، معیار توسعه یافته در چند مطالعۀ موردی به کار گرفته می‌شود. ابتدا، تاثیر بکارگیری توان بادی برحسب ذخیرۀ چرخان موردنیاز تخمین زده شد. سپس سطح نفوذ قابل قبول توان بادی در موردی بررسی شد که توان V2G نیز حضور دارد. تغییر نرخ شکست تنظیم فرکانس برحسب میزان تعهد (مشارکت) نیروگاه‌های توان حرارتی (غیرتجدیدپذیر) نیز تحت استاندارد پورتفولیوی تجدیدپذیر (RPS) بررسی شد تا اثر بازگشتی سیاست تشریح شود. در نهایت، نرخ شکست تنظیم فرکانس برای سیستم تست قابلیت اطمینان IEEE محاسبه شده و با شاخص‌های قابلیت اطمینان مرسوم مقایسه شد.

ترجمه مقدمه

بحران هسته‌ای که توسط حادثۀ هسته‌ای اخیر در فوکوشیما آغاز شد موجب تسریع معرفی فناوری بهره‌گیری از انرژی تجدیدپذیر شد. توان بادی به طور خاص به عنوان یک منبع انرژی پایدار مطرح است که می‌تواند جایگزین توان هسته‌ای شود و بیشتر کشورها تاکنون به طور فعال ارتقاء توان بادی را از طریق یارانه‌ها و/ یا مقرراتی که نهاده‌اند آغاز کرده‌اند [1، 2]. مانع اصلی در بکارگیری مقیاس وسیع توان بادی تنزل کیفیت شبکه است که توسط تولید بینابینی (نوسانی) ایجاد می‌شود [3، 4]. از آنجا که باید یک تعادلی بین تولید و مصرف (بار) در شبکۀ قدرت حفظ شود، تولید نوسانی توربین‌های بادی مانع از آن می‌شود که بتوان آن‌ها را به سادگی به شبکۀ قدرت اتصال داد. در عوض، مقادیر انبوهی از تولید ذخیره یا انرژی ذخیره شده باید به مدد طلبیده شوند تا این نوسانات ذاتی توان بادی را اصلاح و تنظیم کنند [5]. نوسانات بلندمدت می‌تواند با زمانبندی تعهد (مشارکت واحد) ژنراتورها همراه باشد؛ با این حال، نوسانات کوتاه مدت باید از طریق تنظیم سطوح خروجی ژنراتورهای برخط به صورت زمان واقعی، مدیریت شوند. به عبارت دیگر، نوسانات کوتاه مدت را تنها می‌توان در محدودۀ ذخیرۀ چرخان مدیریت کرد. هرچند ذخیرۀ چرخان به طور گسترده در نوشته‌های علمی بدون تعریف به کار رفته است، اما یک بررسی نشان داد که این عبارت توسط نویسنده‌های مختلف به شیوه‌های گوناگون و متفاوت به کار رفته است [6]. در این مقاله، ما از تعریف ذیل استفاده می‌کنیم [6]: ظرفیت توان برخط که برای کنترل پسخورد خودکار مثل گاورنر آزاد و کنترل خودکار تولید (AGC) در اختیار است. تاکنون، نفوذ توان بادی تدریجی بوده و سهم نسبی آن در مقایسه با دیگر منابع اصلی تولید ناچیز است. در نتیجه، بیشتر اپراتورهای شبکه توان بادی را تنها به عنوان یک اغتشاش در شبکه در نظر می‌گیرند، که سیستم کنترل خودکار تولید آن را در ذخیرۀ چرخان موجود مدیریت می‌کند. با این حال، وقتی سطح نفوذ توان بادی افزایش می‌یابد، اپراتورهای شبکه باید تاثیر آن را در شبکه در نظر بگیرند، و لذا، یک معیار کمّی برای تخمین ذخیرۀ چرخان موردنیاز باید تدبیر شود.

دانلود رایگان 2 صفحه اول مقاله لاتین (PDF)

پیش نمایش مقاله

چکیده انگلیسی

Existing reliability indices for power systems provide measures of long-term stability; in this work, we propose a new reliability criterion that estimates the probability of a spinning-reserve shortage occurring, thus indicating the short-term stability of the grid frequency. In the formulation, load, wind power, and vehicle-to-grid (V2G) power are represented as random variables, and conventional generators are incorporated in a deterministic manner. Using the equilibrium of demand and supply and the physical constraints of automatic generation control (AGC), two inequalities are derived, from which the probability of successful frequency regulation is obtained. The inverted probability, referred to as the failure rate for frequency regulation (FRFR), is employed as a metric in the short-term reliability criterion. Then, the developed criterion was applied in several case studies. First, the impact of wind-power deployment was estimated in terms of the required spinning reserve. The acceptable penetration level of wind power was then investigated in the case that V2G power is also present. The variation of FRFR with respect to the commitment level of thermal (non-renewable) power plants was also investigated under the renewable portfolio standard (RPS) to illustrate the recursive effect of the policy. Finally, FRFR was calculated for the IEEE reliability test system and compared with conventional reliability indices.