unit commitment
در نشریات گروه برق-
نشریه فناوری های نوین مهندسی برق در سیستم انرژی سبز، سال چهارم شماره 1 (پیاپی 13، بهار 1404)، صص 67 -84
ناترازی تولید و مصرف و نگرانی برای تامین انرژی مورد نیاز در شبکه قدرت همواره یکی از مشکلات بهره برداران شبکه بوده است. همچنین تولید برق در سطح کلان همواره صنعتی پرهزینه و پرآلاینده بوده است. لذا همیشه مهندسان و شرکت های تولید توان به دنبال راهی ارزان و پاک برای تولید توان بوده اند تا هم بتوانند بر ناترازی توان غلبه کنند و هم پایداری و سطح مجاز آلاینده در شبکه را تضمین کنند. معمول ترین منابعی که در شبکه قدرت برای تولید توان استفاده می شوند واحدهای گازی و حرارتی هستند، این واحدها سریعتر وارد مدار شده و البته هزینه تولید بیشتری هم دارند. اینکه چه زمانی از واحدهای حرارتی و چه زمان از واحدهای گازی در شبکه استفاده شود مسئله پیچیده ای است، که به عوامل مختلفی چون زمان پیک، قیمت سوخت و شرایط شبکه گازرسانی بستگی دارد. هیچ کدام از این موارد در حالت واقعی خود دارای قطعیت نیستند. از این رو در این مقاله عدم قطعیت منابع گازی و تغییر پذیری قیمت گاز در مساله مشارکت واحدهای نیروگاهی در سیستم قدرت توسط نرم افزار گمز مدل سازی و تحلیل شده است. همچنین از روش حل برنامه ریزی غیرخطی عدد صحیح مختلط برای حل مسئله استفاده شده است. نتایج نشان می دهد که در صورت وجود عدم قطعیت در منابع گازی، بیشتر تمایل به بهره گیری از سایر نیروگاه های شبکه است تا امنیت و پایداری شبکه حفظ گردد.
کلید واژگان: عدم قطعیت، بازار برق، مشارکت نیروگاه ها، امنیت شبکه برق، تولید پراکندهJournal of Technovations of Electrical Engineering in Green Energy System, Volume:4 Issue: 1, 2024, PP 67 -84The mismatch between production and consumption and concern for providing the energy needed in the power grid has always been one of the problems of grid operators. Also, large-scale electricity production has always been a costly and polluting industry. Therefore, engineers and power generation companies have always been looking for a cheap and clean way to generate power so that they can overcome the power imbalance and ensure stability and the allowed level of pollutants in the network. The most common sources used in the power grid to generate power are gas and thermal units, these units enter the circuit faster and, of course, have a higher production cost. When to use thermal units and when to use gas units in the network is a complex issue, which depends on various factors such as peak time, fuel price and gas supply network conditions. None of these things are certain in their true state. Therefore, in this article, the uncertainty of gas sources and the variability of gas prices in the problem of the participation of power plant units in the power system have been modeled and analyzed by GAMS software. Also, the mixed integer non-linear programming solution method has been used to solve the problem. The results show that if there is uncertainty in the gas sources, there is a greater tendency to use other power plants in the network in order to maintain the security and stability of the network.
Keywords: Uncertainty, Electricity Market, Unit Commitment, Power Grid Security, Distributed Generation -
مدل ریاضی دو سطحی برای بهینه سازی مشارکت واحدها در سیستم های انرژی با در نظر گرفتن بدترین سناریوهای خرابی منابع تجدیدپذیر
این مقاله مدلی ریاضی دو سطحی برای بهینه سازی مشارکت واحدهای تولید انرژی در حضور بدترین سناریوهای خرابی منابع تجدیدپذیر ارائه می دهد. نوآوری اصلی این پژوهش، ترکیب مدیریت بهینه بار، زمان بندی هوشمند شارژ و دشارژ خودروهای برقی، و مدل سازی دقیق خرابی منابع تجدیدپذیر در یک چارچوب جامع است. مدل سطح بالا با هدف کاهش هزینه های بهره برداری، مدیریت انعطاف پذیر بارها، و کاهش آلودگی تدوین شده است، در حالی که مدل سطح پایین به بررسی اثرات خرابی منابع و تضمین پایداری سیستم در شرایط بحرانی می پردازد. برای حل مسئله، شرایط بهینگی KKT به عنوان ابزاری کارآمد برای کاهش پیچیدگی مسئله دو سطحی استفاده شده و مدل به یک مسئله برنامه ریزی خطی عدد صحیح مختلط (MILP) تبدیل شده است. مدل پیشنهادی بر روی شبکه استاندارد IEEE مورد ارزیابی قرار گرفته و نتایج شبیه سازی نشان می دهد که این روش در مقایسه با سایر مدل های موجود، اثربخشی قابل توجهی دارد. به طور مشخص، هزینه های بهره برداری تا 18.5 درصد کاهش یافته، قابلیت اطمینان سیستم در شرایط بحرانی تا 35 درصد بهبود یافته، و اتلاف انرژی نیز به میزان 22 درصد کاهش یافته است. این دستاوردها نشان دهنده توانایی مدل در ارائه راهکارهای مقاوم و کارآمد برای مدیریت بهینه منابع انرژی در سناریوهای عدم قطعیت است. در مجموع، این پژوهش چارچوبی نوین برای بهره وری بیشتر در سیستم های انرژی تجدیدپذیر ارائه می دهد که می تواند به عنوان یک ابزار موثر در توسعه سیستم های پایدار و مقاوم آینده مورد استفاده قرار گیرد.
کلید واژگان: مشارکت واحدها، خودروهای برقی، سیستم ذخیره انرژی، منابع انرژی تجدیدپذیر، بهینه سازی دو سطحیBi-level mathematical model to optimize the unit commitment in energy systems considering the worst scenarios of failure of renewable resourcesThis paper presents a bi-level mathematical model for optimizing the unit commitment of energy generation units in the presence of worst-case scenarios of renewable resource failures. The main innovation of this research is the integration of optimal load management, intelligent scheduling of electric vehicle charging and discharging, and precise modeling of renewable resource failures within a comprehensive framework. The high-level model is designed to reduce operational costs, manage flexible loads, and minimize pollution, while the low-level model examines the effects of resource failures and ensures system stability under critical conditions. To solve the problem, the Karush-Kuhn-Tucker (KKT) optimality conditions are employed as an efficient tool to reduce the complexity of the bi-level problem, and the model is transformed into a Mixed-Integer Linear Programming (MILP) problem. The proposed model is evaluated on the standard IEEE network, and simulation results demonstrate that this approach significantly outperforms existing models. Specifically, operational costs are reduced by up to 18.5%, system reliability in critical conditions is improved by up to 35%, and energy losses are reduced by 22%. These achievements highlight the model's capability to provide resilient and efficient solutions for optimal energy resource management under uncertainty scenarios. Overall, this research offers a novel framework for enhanced productivity in renewable energy systems, which can serve as an effective tool in the development of future sustainable and resilient systems.
Keywords: Unit Commitment, Electric Vehicles, Energy Storage Systems, Renewable Energy Resources, Bi-Level Optimization -
با نفوذ منابع انرژی تجدیدپذیر و نیز افزایش تراکم در شبکه های انتقال، اهمیت مسیله در مدار قرار گرفتن بهینه واحدهای نیروگاهی (UC) بیش از پیش شده و بهره برداران سیستم قدرت نیازمند راهکارهای موثر برای یافتن جواب مناسب برای این مسیله اند. در این مقاله مدلی برای مسیله UC با در نظر گرفتن ظرفیت دینامیکی خطوط انتقال (DLR) در حضور منابع بادی ارایه گردیده تا با الحاق راهکارهای شبکه هوشمند در سیستم قدرت، بهره گیری موثرتر از ظرفیت موجود خطوط انتقال صورت پذیرد. به منظور انطباق رویکرد پیشنهادی با شرایط واقعی، عدم قطعیت پارامترهای نایقین مسیله شامل سرعت باد، بار شبکه و دمای محیط توسط روش سناریو بنیان در قالب یک برنامه ریزی تصادفی مدل می گردد. برای تولید سناریوها روش مونت کارلو و به منظور کاهش سناریو از الگوریتم خوشه بندی K-means استفاده شده است. تمامی محدودیت های مسیله در مدل مورد نظر لحاظ شده و قیود شبکه انتقال با در نظر گرفتن معادلات پخش بار AC در نظر گرفته شده اند. نتایج مطالعات عددی بر روی شبکه 24 باسه IEEE RTS، بیانگر کارایی مدل ارایه شده در کاهش تراکم شبکه انتقال، کاهش هزینه های بهره برداری، کاهش انقطاع توان بادی، و درنهایت بهبود معیارهای فنی شبکه در کنار برنامه ریزی مطمین و پایدار برای سیستم قدرت است. با توجه به نتایج شبیه سازی، حضور DLR باعث افزایش دمای هادی به میزان 7 درجه سانتی گراد در محدوده مجاز می شود که این امر باعث افزایش بارگذاری خط به میزان حدود 34% نسبت به ظرفیت استاتیکی آن شده است. به این ترتیب، حضور DLR کاهش 33/15 درصدی در هزینه کل بهره برداری را موجب می گردد. همچنین مقدار قطع بار اجباری و توان بادی قطع شده به ترتیب کاهش 9/88 و 7/89 درصدی را در حضور DLR نشان می دهند.کلید واژگان: در مدار قرار گرفتن بهینه واحدهای نیروگاهی، ظرفیت دینامیکی خطوط، نیروگاه بادی، برنامه ریزی تصادفیWith penetration of renewable energy sources and increasing congestion in transmission networks, the issue of unit commitment (UC) problem has increased in importance, and power system operators demand effective approaches to find a suitable solution to this problem. In this paper, by considering a dynamic line rating (DLR) in the presence of wind power units, a model has been offeredfor the UC problem to use the existing capacity of lines more effectively through adding smart-grid technologies to the power system. To adapt the proposed approach with real conditions, uncertainties of the problem parameters including wind speed, network load, and ambient temperature were modeled by a scenario-based method in form of a stochastic programming. A Monte-Carlo simulation was used to generate those scenarios, and K-means clustering algorithm was employed so as to reduce scenarios . All problem limitations were taken into account, and transmission network constraints were considered by AC load flow relations. Numerical results on the IEEE RTS-24-bus system demonstrated the efficiency of the presented model in reducing transmission congestion, operating costs, wind power curtailment; and finally the enhancement of the network’s technical criteria along with the reliable and stable planning for the power system. Rgarding simulation results, the presence of DLR increased the conductor temperature up to 7 oC by satisfying the maximum allowable temperature. This resulted in 34% higher loading of line compared to a static rating. In this way, the DLR brought about a 15.33% reduction in total operating cost. In addition, the load shedding and wind power curtailment showed reductions of 88.9% percent and 89.7% in the presence of DLR.Keywords: Unit commitment, Dynamic line rating, Wind power generation, Stochastic programming
-
در مدار قرارگیری نیروگاه ها با در نظرگیری اشکال عملکردی ذخیره-سازهای ترکیبی در تامین پایداری فرکانسی
در مدار قرارگیری نیروگاه مقید به امنیت، به عنوان یک روش پیشگیرانه تامین پاسخ فرکانسی شبکه می تواند منجر به نفوذ بیشتر منابع تجدیدپذیر انرژی با حفظ پارامترهای پاسخ فرکانسی در محدوده مجاز شود و نیاز به اقدامات اصلاح کننده از قبیل بارزدایی زیر فرکانسی یا خاموشی سراسری را کاهش دهد. تاکنون دیدگاه بهره برداری از اینرسی مجازی واحدهای ذخیره ساز دارای اینورتر متصل به شبکه، به صورت بدبینانه (عدم تامین اینرسی مجازی) و خوش بینانه (تامین بی نقص پاسخ فرکانسی) بوده است. اما در نگاه واقع بینانه ممکن است سیستم تامین پاسخ فرکانسی با اختلالی مواجه شود و عملکرد نادرستی از خود نشان دهد که در این مقاله به مدل سازی و تحلیل ابعاد فنی و اقتصادی آن پرداخته شده است. عدم تشخیص صحیح سنسورها، عملکرد نادرست سیستم کنترل، عدم تزریق صحیح توان ذخیره ساز، خرابی اینورتر، تنظیم نادرست پارامترها و... همگی از عوامل منجر به نقص عملکرد سیستم ذخیره ساز هستند، اما در این مقاله به منظور حفظ جامعیت مدل، از پرداختن به علت عملکرد نامناسب سیستم ذخیره ساز اجتناب شده و صرفا به درنظرگرفتن اثر آن یعنی امکان عدم مشارکت صحیح سیستم ذخیره ساز اکتفا شده است. در این مدل جهت درنظرگرفتن پایداری فرکانسی سیستم، محدودیت های نقطه قعر و نرخ تغییرات اولیه فرکانس به صورت قیود خطی به مسیله برنامه ریزی مقاوم خطی عدد صحیح، افزوده شده و جهت حل آن از ادغام حلگرهای MOSEK و YALMIP استفاده شده است. نتایج حاصل از پیاده سازی این مدل در شبکه IEEE-RTS96 نشان از تخطی قیود فرکانسی در صورت چشم پوشی از اختلال سیستم های ذخیره ساز دارد که با صرف هزینه بیشتر بر واحدهای پاسخ سریع، آنلاین نگه داشتن واحدهای بیشتر و رعایت ظرفیت آزاد نیروگاهی می توان از وقوع آن جلوگیری کرد.
کلید واژگان: در مدار قرارگیری نیروگاه، پایداری فرکانسی، ذخیره سازهای ترکیبی، منابع انرژی تجدیدپذیرJournal of Iranian Association of Electrical and Electronics Engineers, Volume:20 Issue: 4, 2023, PP 147 -162Using security-constrained unit commitment as a preventative method of supplying power system frequency response can increase the penetration of renewable energy sources while maintaining frequency response parameters within their allowable range. Moreover, it can reduce the need for corrective actions such as under-frequency load shedding and can prevent power blackouts. So far, there have been two views about the virtual inertia of grid-connected energy storage units, pessimistic (lack of virtual inertia) and optimistic (failure-free frequency response). However, in reality, the frequency response supply system may experience malfunction and incorrect operation, which is modeled and analyzed in this paper from a techno-economic standpoint. False sensor detection, control system malfunction, wrong power injection of energy storage, inverter failure, improper parameter setting, etc., can all be considered disruptive factors. However, in order to have a more general model, the article avoids dealing with the reason behind the poor performance of the storage system and focuses only on its effects, i.e., the possibility of the storage system not participating correctly. The proposed model takes into account the system's frequency stability by linearly integrating the nadir frequency and the rate of change of frequency limits to the robust mixed-integer linear programming model with YALMIP and MOSEK solvers. The results of implementing this model in the IEEE-RTS96 network show that neglecting energy storage system malfunctions can lead to violations of frequency constraints that must be compensated by increasing costs and keeping more online units with more free headroom.
Keywords: Unit Commitment, Frequency Stability, Hybrid Energy Storage Systems, Renewable Energy Resources -
نشریه عصر برق، پیاپی 18 (زمستان 1401)، صص 22 -30
باتوجه به رشد چشمگیر بار در صنعت برق و همچنین نفوذ بالای توربین های بادی (WTs) در سیستم های قدرت، مساله برنامه ریزی تولید واحدها (UC) به یک مساله حیاتی تبدیل شده است. UC مساله برنامه ریزی تولید واحدها، زمان روشن و خاموش شدن واحدها و نحوه ی توزیع بار بین واحدهای روشن را طوری تعیین می کند که هزینه کمینه شود؛ از این رو محور اصلی این مقاله، شامل دو سناریو که بررسی برنامه ریزی تولید واحدها با قیود مختلف از جمله نرخ شیب و ناحیه ممنوعه تولید در حضور و عدم حضور WTs است؛ بنابراین در ابتدا برنامه ریزی تولید واحدها را با در نظرگیری بار ساعت های آتی انجام می شود که این کار باعث افزایش قابلیت اطمینان برنامه ریزی و همچنین کمینه نمودن هزینه ها می شود. در قسمت دوم روشی برای برنامه ریزی تولید واحدها ارایه می شود که در این روش، کمترین زمان خاموشی واحدها نیز در تابع هدف گنجانده شده است، در واقع هزینه های راه اندازی به صورت ساعتی در نظر گرفته شده اند. این روش پیشنهادی الگوی برنامه ریزی تولید را طوری تغییر می دهد که هزینه ها، کاهش می یابند. در نهایت پیاده سازی مساله در دو سناریو با درنظرگرفتن توربین های بادی و عدم حضور توربین های بادی انجام می شود.
کلید واژگان: برنامه ریزی تولید، توربین بادی، زمان بندی واحدها، توزیع اقتصادی بار، نرخ شیب واحدها، قیود ناحیه ممنوعهDue to the significant growth of load in the power industry as well as the high penetration of wind turbines (WTs) in power systems, the issue of unit generation (UC) planning has become a critical issue. UC determines the problem of planning the production of units, the time when units are turned on and off, and how to distribute the load between the units that are turned on so that the cost is minimized; Therefore, the main focus of this article includes two scenarios that examine the production planning of units with different constraints, including the slope rate and the production prohibited area in the presence and absence of WTs; Therefore, at first, the production planning of the units is done by considering the load of future hours, which increases the reliability of the planning and also minimizes the costs. In the second part, a method for planning the production of units is presented, in this method, the minimum shutdown time of the units is also included in the objective function, in fact, the start-up costs are considered hourly. This proposed method changes the production planning pattern so that the costs are reduced. Finally, the implementation of the problem is done in two scenarios considering wind turbines and the absence of wind turbines.
Keywords: Unit commitment, wind turbine, unit scheduling, economic dispatch, unit slope rate, prohibited zones -
در این مقاله یک فرمولاسیون و الگوریتم جدید برای مسیله مشارکت واحدها با قیود امنیتی، ارایه شده است، که قادر است بدترین پیشامد خروج خطوط شبکه انتقال را بدست آورده و مسیله را تحت چنین شرایطی حل نماید. شارژ و دشارژ بهینه خودروهای برقی، شارژ و دشارژ بهینه سیستم ها ذخیره سازی انرژی و بارهای انعطاف پذیر به همراه منابع انرژی تجدیدپذیر در مسیله در مدار قرار گرفتن واحدها در نظر گرفته شده است. عدم قطعیت منابع انرژی پراکنده به صورت روش مبتنی بر سناریو مدل سازی شده است. در این مقاله یک تابع چند هدفه شامل، کاهش هزینه بهره برداری، بی باری و راه اندازی/خاموش سازی واحدها، هزینه های قطع بار، جابه جایی بار، آلایندگی واحدها، شارژ و دشارژ بهینه ذخیره سازها و قطع توان منابع انرژی تجدیدپذیر در نظر گرفته شده است. فرمول بندی پیشنهادی یک مدل برنامه ریزی خطی عدد صحیح مرکب (MILP) می باشد، که جواب بهینه مطلق آن توسط حل کننده های قدرتمند Gurobi تضمین شده است. به منظور صحت سنجی فرمولاسیون پیشنهادی چندین مورد مطالعاتی و شبکه آزمایشی 6 و 24 شین برای تجزیه و تحلیل در نظر گرفته شده است. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که الگوریتم پیشنهادی برای شناسایی بدترین احتمال خروج خط شبکه انتقال کارآمد می باشد به طوری که تابع هدف مسیله پس از خروج بدترین حالت خط از شبکه در حدود 8 درصد افزایش یافته است.
کلید واژگان: در مدار قرارگرفتن واحدها، سیستم های ذخیره انرژی، انرژی تجدیدپذیر، بارهای انعطاف پذیر، قیود امنیتیThis paper presents a new formulation and algorithm for the problem of unit commitment with security constraints, which can obtain the worst case of transmission network line outage and solve the problem under such conditions. Optimal charging and discharging of electric vehicles, optimal charging and discharging of energy storage systems, and flexible loads along with renewable energy resources are considered in the problem of unit commitment. Uncertainty of energy resources is modeled as a scenario-based method. In this paper, a multi-objective function that includes reduction of operating cost, no-load and unit start-up/shutdown, load shedding costs, load shifting, unit pollution, optimal charging and discharging of storages, and the power cut of renewable energy resources is considered. The proposed formulation is a mixed integer linear programming (MILP) model whose absolute optimal solution is guaranteed by powerful Gurobi solvers. To validate the proposed formulation, several study cases and test 6- and 24-bus networks are analyzed. The simulation results show that the proposed algorithm is effective in identifying the worst possible line exit of the transmission network so that the objective function of the problem increases by about 8% after the worst-case line exit from the network.
Keywords: Unit commitment, Stochastic security-constrained, optimization, renewable resources, mixed integer linear programming -
خودترمیمی ضروری ترین ویژگی جهت بازیابی شبکه توزیع هوشمند در هنگام بروز خطا است. جزیره سازی منطقه دچار خطا را می توان هم به صورت آفلاین و هم به صورت آنلاین انجام داد. با استفاده از روش جزیره سازی آنلاین برای بازیابی سرویس در منطقه خطادار، می توان مرز ریزشبکه های جزیره ای و تعداد ریزشبکه ها را به صورت بهینه، حین وقوع خطا تعیین نمود. در این مطالعه، یک روش ریاضی دو مرحله ای جدید جهت بازیابی خودترمیمی هنگام وقوع خطا ارایه شده است. در لایه اول آرایش بهینه سیستم در ناحیه دچارخطا، توسط یک مدل ریاضی جدید تعیین می شود. سپس در لایه دوم مسیله مشارکت واحدها در سیستم توزیع هوشمند حل می شود. کاهش یا قطع بار برنامه ریزی مجدد منابع تولید پراکنده غیرقابل توزیع و برنامه ریزی بهینه سیستم های ذخیره ساز انرژی تعیین می شوند. زمان اجرای کم و راه حل بهینه از مهم ترین مزایای طرح پیشنهادی است. ابزارهایی مانند کاهش هوشمند بار و برنامه های پاسخ گویی به تقاضا نیز جهت بازیابی بهینه سیستم استفاده شده است. سیستم توزیع 33 شینه IEEE برای اعتبارسنجی روش پیشنهادی استفاده می شود. نتایج مطالعات موردی اثربخشی روش پیشنهادی را نشان می دهد.کلید واژگان: برنامه های پاسخ گویی به تقاضا، خودترمیمی، ریزشبکه جزیره ای، مشارکت واحدSelf-Healing is the most essential feature for smart distribution network Restoration when a fault occurs. Islanding of the fault zone can be done both offline and online. Using the online islanding method to restoration the service in the fault zone, the boundary of islanding micro-grids and the number of islands can be determined optimally during the fault. In this study, a novel two-step mathematical method for self-healing restoration after the fault is presented. In the first layer, the optimal arrangement of the system in the faulty area is determined by a new mathematical model. In the first layer, the boundary of island-operating MGs is determined after the fault, which leads to decreasing load shedding and operation costs of the distribution system. Then, in the second layer, the unit commitment problem in the smart distribution system is solved. The load shedding or outage, non-dispatchable distributed generation (DG) resources rescheduling, and optimal planning energy storage systems (ESSs) are determined. Low execution time and the optimal solution are the most essential advantages of the pro po s ed scheme. Tools such as smart load shedding and demand response Programs (DRP) have also been used for optimal system restoration. The IEEE 33-bus distribution system is used to validate the prop osed method. The results of case studies demonstrate the effectiveness of the proposed methodology.Keywords: Demand Response Programs, islanding micro-grid, Self-healing, Unit commitment
-
در مدار قرار گرفتن واحدها با در نظر گرفتن قید امنیت، یک روش کاربردی برای برنامه ریزی و عملکرد در زمان واقعی، توسط بهره بردار سیستم است. یکی از راهکارهای حل مسایل در مدار قرار گرفتن واحدهای دارای قیود امنیتی در مقیاس بزرگ استفاده از روش تجزیه بندرز می باشد؛ تقویت نحوه فرمول بندی مسیله تغییر زیادی روی سرعت حل و حجم محاسباتی می گذارد. در این بررسی با استفاده از مفهوم ضرایب توزیع خروج خطوط و ترکیب آن با شرایط امنیتی N-K به بررسی مسیله برنامه ریزی چگونگی در مدار قرار گرفتن واحدها پرداخته شد و شاخص جدیدی را تحت عنوان خطوط حساس در شرایط بیان شده معرفی گردید. استفاده از این مفهوم این امکان را فراهم می کند تا بتوان در شرایط یکسان حجم محاسبات را در مقیاس های بزرگ کاهش داد؛ بنابراین، برنامه ریزی در مدت زمان کمتری قابل حل بوده که برای برنامه ریزی های روزانه و یا دوره های زمانی کوتاه تر از اهمیت زیادی برخوردار است. محاسبه و مقایسه روی شبکه 118 شینه IEEE انجام گرفته برای انجام محاسبات و حل مسیله پخش بار بهینه از نرم افزار گمز و جعبه ابزار MATPOWER برای تحلیل و محاسبه ضرایب توزیع توان استفاده شده است. برای اجرای شرایطN-K از یک حلقه تکرار شناسایی قیود استفاده شده و نتایج نشان می دهد حلقه باعث کاهش زمان حجم محاسبات می گردد. در روش پیشنهادی خطوط حساس شناسایی و شرایط بهره برداری از این خطوط نشان داده شده است که می توان به پاسخ مناسبی با قابلیت اجرا در شرایط بروز خطا رسید.
کلید واژگان: بهبود عملکرد در مدار قرار گرفتن واحدها، قیود امنیتی، ضرایب توزیع وقفه خطوط، شرایط N-kSecurity Constrained Unit Commitment is a practical way for the system operator to plan and operate in real time. Considering the transmission system and security constraints can lead to different responses to load distribution. One of the solutions to solve problems in the circuit of units with large-scale security constraints is to use the Benders analysis method. But strengthening the way the problem is written puts a big difference on the speed of solution and the computational volume the purpose of this research is existing N-K constraint might lead possibility to ignore some other constraints and minimize the calculation. In the proposed model, studied faults are identified in a loop, and power flow control are proceeded by adding necessary constraints. In each step, transmission system constrains are defined, and in case any overloading occurs, relating constrain is going to be activated in the following step. This strategy defines necessary constraints in each hour and line. Also, sensitive network lines which are overloaded due to lines subjected to fault exit could be defined. Considering the mentioned issues, the importance of Unit Commitment and optimal solution proposition in large scale, in the thesis we are going to analyze the unit commitment by using line outage distribution factor and its combination with N-K security constraint. The calculation volume in large scale could be decreased by applying this strategy, thus, the computation is fast-speed. On the other hand, all the computations and comparisons are applied on IEEE 118-bus network using GAMS software and MATPOWER tool to analyze power distribution factors. A repeating constraint identification loop is employed to implement N-K constraint, and results show the loop reduces the computation time. In the proposed method, the sensitive lines and their operation conditions are identified that the appropriate response can be achieved in the fault conditions.
Keywords: security constrained, unit commitment, line outage distribution factors, N-K criterion -
مسیله مشارکت واحدها UC یکی از مسایل مهم در بازار برق به شمار می آید که با هوشمند شدن و تجدیدساختار شبکه ها اهداف و متغیرهای آن دستخوش تغییراتی شده است. در این مقاله حل و مدل سازی مسیله مشارکت واحدها با در نظر گرفتن شبکه های هوشمند پیشنهاد شده است. همانطور که می دانیم در شبکه های هوشمند مسایل جدید همچون مدیریت سمت تقاضا و منابع ذخیره ساز انرژی (باتری) و همچنین اهداف جدید همچون کاهش آلایندگی های زیست محیطی واحدها وجود دارد که می بایست مدنظر قرار گیرد. در این مقاله مسیله مشارکت واحدها با مدل سازی مدیریت سمت تقاضا در کنار شارژ و دشارژ بهینه سیستم ذخیره ساز باتری با هدف کمینه کردن هزینه های اقتصادی واحدها و باتری و آلایندگی زیست محیطی ارایه شده است. مدل پیشنهادی یک مدل برنامه ریزی خطی عدد صحیح مرکب MILP می باشد که با استفاده از نرم افزارهای تجاری قدرتمند همانند Gurobi حل شده و جواب های بهینه سراسری تضمین می شود. مدل پیشنهادی روی دو شبکه استاندارد 6 و 118 شینه IEEE اجرا شده که نتایج نشان از کارآمدی مدل پیشنهادی می باشد.
کلید واژگان: مشارکت واحدها، مدیریت سمت تقاضا، منابع ذخیره ساز انرژی، برنامه ریزی خطی عدد صحیحThe issue of unit commitment (UC) is one of the most important issues in the electricity market, and with the smartening and restructuring of networks which its goals and variables have undergone changes. In this paper, solving and modeling the problem of unit commitment by considering smart networks is proposed. As we know, in smart grids, there are new issues such as demand side management and energy storage systems (batteries) as well as new goals such as reducing the environmental pollution of the units that must be considered. In this paper, the issue of unit commitment with demand side management modeling along with optimal charging and discharging of battery storage system with the aim of minimizing the economic costs of units and batteries and environmental pollution is presented. The proposed model is a Mixed Integer Linear Programming (MILP) model that is solved using powerful commercial software such as Gurobi and guarantees optimal global solutions. The proposed model is implemented on two standard IEEE 6 and 118 bus networks, the results of which show the efficiency of the proposed model.
Keywords: Unit commitment, demand side management, energy storage system, mixed integer linear programming -
مسئله مشارکت واحدها (UC) یا به عبارتی مسئله در مدار قرار گرفتن واحدها یک مسئله بهینه سازی بسیار مهم می باشد که حل دقیق آن می تواند منجر به کاهش چشمگیر هزینه ها شود. به طور کلی هدف UC کمینه کردن هزینه کل واحدهای تولیدی با در نظر گرفتن قیود واحدها و سیستم در طول دوره در نظر گرفته شده می باشد. در مجموع UC به دو مسئله تقسیم می شود، نخست مسئله ای برای تعیین حالت روشن و یا خاموش شدن واحدهای تولیدی برای هر ساعت در نظر گرفته شده که معمولا 24 ساعته می باشد و مسئله دیگر نیز پخش بار اقتصادی بین واحدهای تولیدی می باشد. در نظر گرفتن هر دو مسئله به صورت همزمان سبب پیچیده شدن حل خواهد شد، همچنین باید توجه داشت که دشواری مسئله نیز متناسب با تعداد واحدهای تولیدی و همچنین قیود در نظر گرفته شده افزایش می یابد. همانطور که گفته شد به طور معمول هزینه واحدها به عنوان هدف اصلی کمینه سازی در مسایل UC قرار می گیرد. در این مقاله شبکه های هوشمند مد نظر قرار گرفته است، که یکی از اهداف این شبکه ها علاوه بر کاهش هزینه، کاهش مسایل زیست محیطی هم می باشد، لذا در این مقاله حل مساله UC در شبکه های هوشمند با در نظر گرفتن آلودگی واحدهای تولیدی مد نظر قرار گرفته است، در نتیجه یک تابع چند هدفه برای کمینه سازی انتخاب شده است، از طرفی دیگر با معرفی شبکه های هوشمند، وجود سیستم های ذخیره ساز انرژی (ESS) هم در شبکه مد نظر قرار گرفته است، که در این مقاله شارژ و دشارژ بهینه سیستم های ذخیره ساز انرژی نیز پیشنهاد شده است. از دیگر مسایل مدل سازی شده در این مقاله مسئله مدیریت سمت تقاضا در شبکه های هوشمند می باشد که در این مقاله به آن پرداخته شده است. مدل پیشنهاد شده یک مدل برنامه ریزی خطی آمیخته با عدد صحیح می باشد (MILP)، که به منظور صحت سنجی عملکرد مدل و روش پیشنهادی دو سیستم 4 و 10 واحدی به همراه منابع ذخیره ساز آزمایش شده است، که نتایج نشان از عملکرد مطلوب مدل پیشنهادی می باشد.
کلید واژگان: مشارکت واحدها، آلایندگی، برنامه ریزی خطی آمیخته با عدد صحیح، سیستم ذخیره ساز انرژی، مدیریت سمت تقاضاThe problem of unit commitment (UC) or in other words, the issue of placing the units in orbit is a very important optimization problem, the exact solution of which can lead to a significant reduction in operation costs. In general, UCchr('39')s goal is to minimize the total cost of production units by considering the constraints of the units and the system during the intended period. In fact, UC is divided into two issues. First, there is the issue of determining the on or off mode of production units for each hour, which is usually 24 hours, and the second is the distribution of economic dispatch between production units. Considering both problems at the same time will complicate the solution. It should also be noted that the difficulty of the problem also increases in proportion to the number of production units as well as the constraints considered. As mentioned, unit cost is typically the primary goal of minimizing UC issues. This paper considers smart grids, one of whose goals is reducing environmental pollution in addition to reducing costs. Therefore, this paper considers UC problem-solving in smart grids by considering the pollution of production units, so a multi-objective function is selected for minimization. On the other hand, with the introduction of smart grids, the existence of energy storage systems (ESS) in the network is also considered. This paper suggests optimal charging and discharging of energy storage systems, too. Another issue modeled in this paper is the issue of demand response in smart grids. Demand response program modeling allows grid demands to be shifted within the specified range at different times of the day. The proposed model is a mixed integer linear programming model (MILP) that has been tested to validate the performance of the proposed model, i.e., 4-unit and 10-unit systems with storage resources. To solve the proposed model, a powerful Gurobi solver is used. This solver also guarantees optimal global solutions and can get optimal solutions in the shortest time. In the end, the simulation results showed that modeling the problem of optimizing the charge and discharge of the energy storage system, along with the problem of demand-response management in the issue of unit participation, is very effective in reducing operating costs and reducing pollution. On the other hand, due to the linear nature of the problem, the proposed model can be solved in larger dimensions of the power systems.
Keywords: Unit commitment, Pollution, Mixed-Integer Linear Programming, Energy Storage System -
ادغام منابع تولید پراکنده در یک مجموعه واحد توسط نیروگاه های مجازی قابل اجراست. نیروگاه مجازی مجموعه ای از منابع قابل برنامه ریزی و غیر قابل برنامه ریزی به همراه بارهای انعطاف پذیراست که در سراسر شبکه پخش شده و در حالت تجمیع شده به صورت یک نیروگاه مدل سازی می شود. بار انعطاف پذیر با تغییر مصرف و اعمال برنامه های پاسخگویی بار میتواند سبب تقویت عملکرد سیستم قدرت شود. تولید نیروگاه مجازی دارای عدم قطعیت بوده و برنامه ریزی آن با دشواری همراه است. برای رفع این مشکل از تیوری شکاف ازاطلاعاتی استفاده شده است. برای بررسی تاثیر نیروگاه های مجازی با در نظر گرفتن برنامه پاسخگویی بار روش برنامه ریزی دو مرحله ای نیروگاه ها در شبکه 24 باسه IEEE پیاده سازی شده است. نتایج بدست آمده در دوحالت با و بدون در نظر گرفتن نیروگاه های مجازی و برنامه پاسخگویی بار با یکدیگیر مقایسه شده و کارایی روش پیشنهادی نشان داده شده است.
Journal of Operation and Automation in Power Engineering, Volume:9 Issue: 2, Summer 2021, PP 88 -102The integration of the distributed energy resources into a single entity can do with virtual power plants. VPP is a cluster of dispatchable and non- dispatchable resource with flexible loads which distributed in allover the grid that aggregated and acts as a unique power plant. Flexible load is able to change the consumption so demand response program is applied to use them to improvement of the power system performance. Virtual power plant generation has uncertainty and it make hard to schedule the VPP. To deal this matter Information gap decision theory hint us to optimal schedule of the VPP. To show the effects of VPP and DRP on power system operation cost a bi-level unit commitment with regard the VPPs and DRP is solved in modified IEEE 24 bus reliability test system. Results in presence of VPP and DRP in both IGDT strategies are compared with disregard VPP and DRP and effectiveness of the proposed model is reflected.
Keywords: Virtual Power Plants, Demand Response Programming, Unit commitment, Bi-Level Programming, Information Gap Decision -
Journal of Operation and Automation in Power Engineering، سال هشتم شماره 3 (Autumn 2020)، صص 182 -194
مساله برنامه ریزی بهره برداری با عدم قطعیت در برخی پارامترهای سیستم از جمله بار، رزرو و تولید بادی همراه است. یکی از موضوعات مهم برای بهره بردار سیستم قدرت مدلسازی این عدم قطعیتها است. بهره برداران سیستم قدرت می توانند از روش های مختلف برای مدیریت عدم قطعیتها از جمله روش های متغیرهای تصادفی و فازی استفاده کنند. در این مقاله یک روش جدید از مدلسازی فازی برای فرمول بندی مساله هماهنگی واحدهای نیروگاهی در محیط عدم قطعیت و شامل منابع ذخیره ساز ارایه شده است. توابع فازی نوع دوم بازه یکنواخت برای مدلسازی عدم قطعیت در تولید منابع بادی بکار گرفته شده و از توابع فازی نوع یک برای مدلسازی سایر عدم قطعیتهای سیستم در مساله ورود و خروج واحدهای نیروگاهی استفاده شده است. روش پیشنهادی روی دو سیستم نمونه که دارای منابع تولید متعارف، منابع بادی و نیروگاه های تلمبه ذخیره ای هستند پیاده شده تا تفاوت این دو نوع مدلسازی فازی بررسی شود. نتایج حاصله نشان دهنده بهبود در سود کل مساله هماهنگی واحدها در مدلسازی فازی نوع دوم نسبت به اول است.
کلید واژگان: ورود و خروج واحدها، مجموعه فازی نوع دوم، عدم قطعیت تولید بادی، نیروگاه تلمبه ذخیره ایJournal of Operation and Automation in Power Engineering, Volume:8 Issue: 3, Autumn 2020, PP 182 -194The operation planning problem encounters several uncertainties in terms of the power system’s parameters such as load, operating reserve and wind power generation. The modeling of those uncertainties is an important issue in power system operation. The system operators can implement different approaches to manage these uncertainties such as stochastic and fuzzy methods. In this paper, new fuzzy based modeling approach is implemented to develop the new formulation of power system problems under an uncertain environment with energy storage systems. Interval type-2 fuzzy membership function (MF) is implemented to model the uncertainty of available wind power generation and the type-1 fuzzy MF is used to model the other parameters in weekly unit commitment (UC) problem. The proposed approach is applied to two different test systems which have conventional generating units, wind farms and pumped storage plants to consider differences between the type-1 and type-2 fuzzy approaches for uncertainty modeling. The results show that the total profit of UC problem using type-2 fuzzy MF is better than type-1 fuzzy MF.
Keywords: Pumped storage plant, Type-2 fuzzy sets, Unit commitment, Wind power uncertainty -
Since the emergence of power market, the target of power generating utilities has mainly switched from cost minimization to revenue maximization. They dispatch their power energy generation units in the uncertain environment of power market. As a result, multi-stage stochastic programming has been applied widely by many power generating agents as a suitable tool for dealing with self-scheduling strategies under uncertainty. However, dependence structure between stochastic variables has been almost ignored in the literature. Copula function is a new concept in the probability and statistics field which has the capability to represent the dependence structure among stochastic variables. However, Copula function has recently taken into account in power system studies by some articles. In this article, self-scheduling strategy of a generation utility owning thermal units is investigated while the dependence structure among stochastic load and market price variables is taking into account. We assume that the generation utility is a price-taker agent in a power market, and it also has to meet the load of a specific region as a retailer. The results indicates that as the stochastic dependence structure among load and price variables is considered in modeling load and price scenarios, the output of unit commitment problem changes so that the revenue of generation utility increases.
Keywords: Unit commitment, Stochastic Dependence Structure, Multistage Stochastic Programming, Scenario Tree Construction, Copula Function -
Journal of Operation and Automation in Power Engineering، سال هفتم شماره 1 (Winter-Spring 2019)، صص 27 -39در این مقاله، یک روش تحلیلی و غیرتکراری برای حل مسئله در مدار قرارگیری نیروگاه ها (UC) با در نظر گرفتن محدودیت های مختلف ارائه شده است. در روش پیشنهادی، جدول تقاضای توان از پیش تهیه شده بهبودیافته (IPPD) برای حل مسئله UC مورد استفاده قرار گرفته است، سپس روش تحلیلی “λ-logic” برای حل زیر-مسئله پخش بار اقتصادی استفاده شده است. ماهیت تحلیلی و غیرتکراری دو روش فوق، منجر به ساده شدن حل مسئله UC شده است. این روش همچنین مزایای صرفه جویی در هزینه و زمان را داراست، که به خصوص در سیستم های مقیاس بزرگ مهم است. روش پیشنهادی در سیستم های با 10 واحد و 40-100 واحد نیروگاه با در نظر گرفتن قیود مختلف مانند: محدودیت تولید توان واحدهای نیروگاهی، محدودیت ذخیره، حداقل زمان روشن و خاموش بودن واحدهای نیروگاهی و... تست شده است. مقایسه نتایج شبیه سازی روش پیشنهادی با نتایج روش های ارائه شده در سایر مقالات نشان می دهد که روش پیشنهادی راه حل بهتری را در زمان محاسباتی کم، به خصوص در سیستم های مقیاس بزرگ، ارائه می دهد.کلید واژگان: در مدار قرارگیری نیروگاه ها، پخش بار اقتصادی، جدول IPPD، روش ?-logicJournal of Operation and Automation in Power Engineering, Volume:7 Issue: 1, Winter-Spring 2019, PP 27 -39Many different methods have been presented to solve unit commitment (UC) problem in literature with different advantages and disadvantages. The need for multiple runs, huge computational burden and time, and poor convergence are some of the disadvantages, where are especially considerable in large scale systems. In this paper, a new analytical and non-iterative method is presented to solve UC problem. In the proposed method, improved pre-prepared power demand (IPPD) table is used to solve UC problem, and then analytical “λ-logic” algorithm is used to solve economic dispatch (ED) sub-problem. The analytical and non-iterative nature of the mentioned methods results in simplification of the UC problem solution. Obtaining minimum cost in very small time with only one run is the major advantage of the proposed method. The proposed method has been tested on 10 unit and 40-100 unit systems with consideration of different constraints, such as: power generation limit of units, reserve constraints, minimum up and down times of generating units. Comparing the simulation results of the proposed method with other methods in literature shows that in large scale systems, the proposed method achieves minimum operational cost within minimum computational time.Keywords: Unit commitment, Economic Dispatch, IPPD table, “?-logic” algorithm
-
تاب آوری سیستم به عنوان مفهوم جدیدی در صنعت برق از اهمیت ویژه ای برخوردار شده است. این مقاله، با در نظرگرفتن نرخ تغییر فرکانس به عنوان شاخصی جدید برای تاب آوری سیستم، در مقابل حوادث نادر و شدید که منجر به خروج واحدها و ناپایداری های فرکانسی می شود، به معرفی مدل تاب آور ورود و خروج واحدهای حرارتی می پردازد. این مدل با استفاده از مساله کلیدزنی بهینه واحدهای تولید پراکنده، قراردادهای قطع بار اضطراری و استفاده از حذف بار فرکانسی تطبیقی خودکار روشی موثر برای حل مساله در مدار قرارگرفتن واحدهای نیروگاهی به منظور جلوگیری از ناپایداری فرکانسی شبکه ارائه می نماید و در هنگام وقوع حادثه نقطه کار سیستم را در حالتی پایدار نزدیک به نقطه بهینه قرار می دهد. تمام مراحل شبیه سازی در نرم افزار MATLAB بر روی شبکه استاندارد 57 باسه IEEE انجام شده است. نتایج شبیه سازی روش پیشنهادی زمانی که با مساله مرسوم برنامه ریزی ورود و خروج واحدهای نیروگاهی با صرف نظر از کلیدزنی بهینه واحدهای تولید پراکنده مقایسه می شود، اثربخشی این رویکرد نوآورانه را در افزایش ثبات فرکانس سیستم قدرت نشان می دهد.کلید واژگان: تاب آوری شبکه، در مدار قرارگرفتن واحدهای نیروگاهی، کلیدزنی بهینه واحدهای تولید پراکنده، بارهای قابل قطع، حذف بار فرکانسی تطبیقی خودکارSystem resilience as a new concept in the power industry becomes important recently. This paper with consider to the rate of change of frequncey as a new system resilience index, introduces a resilient constraint unit commitment model to increase resilience against rare and severe events that ultimately lead to outages and frequency instabilities. This model offers an effective approach to solve unit commitment problem to prevent frequency instability by using optimal distributed generation switching problem, emergency interruptible load contracts and adaptive automatic frequency load shedding and when the event occurs, it places the system’s operating point in a stable state close to its optimal point. All simulation steps in the MATLAB software were conducted on 57-bus IEEE standard system. Simulation results of the proposed method, when compared with the conventional unit commitment approach without optimal distributed generation switching, imply the effectiveness of this innovative approach in the power system frequency stability enhancement.Keywords: Electric grid resilience, unit commitment, distributed generation optimal switching, emergency interruptible loads contracts, adaptive automatic frequency load shedding
-
A host of technologies has been developed to achieve these aims of the smart grid. Some of these technologies include plug-in electric vehicle, demand response program, energy storage system and renewable distributed generation. However, the integration of the smart grid technologies in the power system operation studies such as economic emission unit commitment problem causes two major challenges. Pumped storage unit with the capability of storing energy can provide spinning reserve and consequently decrease total cost and environmental emission. The goal of this study is to develop and examine a hybrid GA-heuristic and deterministic optimization algorithm for solving the UC problem for a smart grid with considerations for pumped storage as an energy storage system. Simulation results show improvements in total cost and environmental emission by 1.27 and 4.09%, respectively.Keywords: smart grid, Pumped storage, Unit commitment, Optimization
-
در مدار قرار دادن نیروگاه ها یکی از مهم ترین مسایل در بهره برداری از سیستم های قدرت است که در آن قیود مختلفی وجود دارند که باید رعایت شوند. این مسیله، غیرخطی و گسترده می باشد؛ به همین دلیل استفاده از الگوریتم های هوشمند برای حل آن بسیار مورد توجه قرار گرفته است. در این مقاله با بهره گیری از الگوریتم هوشمند رقابت استعماری اصلاح شده، که روش جدیدی است، حل مسئله در مدار قرار دادن ژنراتور ها و تخصیص تولید واحد های مختلف برای تامین انرژی در طول برنامه یک روزه در سیستم استاندارد 10، 60 و 100 واحدی IEEE انجام گرفته است. نتایج به دست آمده نشان دهنده صرفه جویی اقتصادی بیشتر نسبت به سایر الگوریتم های هوشمند مانند الگوریتم ژنتیک (GA)، الگوریتم بهبودیافته ژنتیک (ICGA)، الگوریتم اجتماع پرندگان (PSO) و بهبودیافته های آن و الگوریتم جست وجوی پرنده فاخته (Cockoo Searching) است.
کلید واژگان: در مدار قرار دادن نیروگاهها، روشهای تکاملی، الگوریتم رقابت استعماری اصلاحشدهOne of the most important problems for power system operation is unit commitment (UC), for which different constraints should be satisfied. UC is a nonlinear and large-scale problem; thus, using the evolutionary algorithms has been considered for solving the problem. In this paper, the solution of the UC problem was investigated using Modified Imperialistic Competition Algorithm (MICA). Simulations were performed for a 10, 60 and 100-unit IEEE test system to produce the demand energy during a period of 24-hour. The obtained results were compared with those of some pervious algorithms such as GA, ICGA, PSO and their modified versions, and Cuckoo searching. The comparisons demonstrated the economic advantage of the presented method.
Keywords: Unit commitment, Evolutionary algorithms, Modified imperialistic competition algorithm, Priority list -
در این مقاله، مسئله در مدار قرار گرفتن نیروگاه های حرارتی، با استفاده از ترکیب منطق فازی و الگوریتم جهش قورباغه حل شده است که در آن، محدودیت ها و قیود حداقل و حداکثر تولید، حداقل زمان توقف و روشن بودن، زمان راه اندازی، ذخیره چرخان و… در نظر گرفته شده است. از منطق فازی جهت کاهش زمان تولید سیکل های خاموش و روشن بودن نیروگاه ها به عنوان اعضاء جامعه پاسخ های ممکن در حل مسئله در مدار قرار دادن استفاده شده است و الگوریتم جهش قورباغه برای بهینه کردن پاسخ ها به کار می رود و استفاده از روش پیشنهادی، منجر به سرعت در زمان دسترسی به پاسخ بهینه و کاهش هزینه تولید می شود. شبیه سازی در محیط نرم افزاری MATLAB انجام شده است و نتیجه آن در مقایسه با برخی الگوریتم های هوشمند دیگر بهبودهایی را در هزینه تولید و زمان حل مسئله نشان می دهد. این روش قابلیت توسعه در حل مسئله در مدار آوردن نیروگاه های حرارتی در ابعاد مختلف با لحاظ سایر قیود و محدودیت ها را دارا می باشد.کلید واژگان: واحدهای حرارتی، در مدار قرار دادن نیروگاه ها، روش لاگرانژ، الگوریتم جهش قورباغه، منطق فازیIn this paper, the thermal unit commitment is solved by using combined fuzzy logic and Shuffled Frog Leaping Algorithm, in which the minimum and maximum generation constraints, minimum up/down-time constraints, starting time, spinning reserve,and so on are considered. Fuzzy logic is used to reduce the production time of the ON/OFF cycle durations of each unit in the feasible solutions. Shuffled Frog Leaping Algorithm is used to optimize the results. Using the proposed method reduces the computation time and also the generation cost. The simulation has been done in the MATLAB software environment, and as its results compared with some other intelligent algorithms including Lagrange Relaxation (LR), Integer-Coded Genetic Algorithm (GA) and Bacterial Foraging (BF) for improvements in generation cost and problem solving time is shown. This method has the ability to develop solving unit commitment in different dimensions with considering constraints and limits.Keywords: Thermal Units, Unit Commitment, Fuzzy Logic, Shuffled Frog Leaping Algorithm, Lagrange Relaxation
-
Combined cooling, heat, and power (CCHP) units can be integrated with conventional separate cooling, heat, and power production units to meet demands. The goal of this study is to develop and examine a hybrid GA-heuristic optimization algorithm for solving the unit commitment problem for integrated CCHP-thermal-heat only system with considerations for electricity boiler. When environmental emission cost and valve-point effects are considered, the utilization of CCHP units in an integrated CCHP-thermal-heat system results in environmental emission and total cost reduction by and 38.37 and 0.03% respectively. Also, using electricity boiler, environmental emission and total cost reduction of 0.53 and 0.03 are reached, respectively.
Keywords: Combined cooling, heat, power, Unit commitment, Environmental emission, Electricity boiler -
Wind energy as a main part of renewable energy has important role in many electricity industries, because of increasing concerns about environmental impacts of conventional power plants fuels. Wind power integration in the electricity system operation has some technical and economic effects because of the intermittent and variety nature of wind power production. Therefore, it is important for every utility or system operator to consider these technical or economical aspects especially as unit commitment problem. One of the most important strategies for increasing profits of each utility is integrating the wind power resources with limited energy resources such as pumped storage (PS) plants. Pumped storage can provide some of the flexibility that power system operators need to balance load and generation in an uncertain environment, and thus enhance a power system’s ability to incorporate wind power. This paper presents a new approach for solving the weekly unit commitment including wind farms and PS plants. For this purpose, the modified PSO mechanism is recommended. The proposed PSO is applied to two test systems (which are included two wind farms and one PS plant) and the results of this modified PSO are compared with the conventional PSO. Evaluation of the results of these test systems’ solutions show that better optimal schedules are obtained.Keywords: Unit commitment, particle swarm optimization, pumped storage plant, wind power availability
- نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شدهاند.
- کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شدهاست. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
- در صورتی که میخواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.