الف – پرداخت وجه بحساب وب سایت ایران ترجمه(شماره حساب)ب- اطلاع جزئیات به ایمیل irantarjomeh@gmail.comشامل: مبلغ پرداختی – شماره فیش / ارجاع و تاریخ پرداخت – مقاله مورد نظر --مقالات آماده سفارش داده شده پس از تایید به ایمیل شما ارسال خواهند شد.
قیمت
قیمت این مقاله: 25000 تومان
(ایران ترجمه - irantarjomeh)
توضیح
بخش زیادی از این مقاله بصورت رایگان ذیلا قابل مطالعه می باشد.
شماره
۷۷
کد مقاله
ELC77
مترجم
گروه مترجمین ایران ترجمه – irantarjomeh
نام فارسی
مدیریت اطلاعات تصادفی در عملیات میکرو گرید
نام انگلیسی
Stochastic Information Management in Microgrid Operations
تعداد صفحه به فارسی
۱۲
تعداد صفحه به انگلیسی
۶
کلمات کلیدی به فارسی
مدیریت اطلاعات تصادفی, میکروگرید
کلمات کلیدی به انگلیسی
Stochastic Information Management, Microgrid
مرجع به فارسی
IEEE
مرجع به انگلیسی
Hao Liang and Weihua Zhuang – IEEE
کشور
کانادا
مدیریت اطلاعات تصادفی در عملیات میکرو گرید
میکرو گریدها که جهت تامین بار الکتریکی و حرارتی در مناطق محلی طراحی شده و بر مبنای منابع انرژی توزیعی می باشند، به طور قابل توجهی می توانند نسبت به کاهش اتلاف های توزیع و انتقال نیرو و همچنین ارتقای بهره گیری از انرژی تجدید پذیر کارامد باشند. با توجه به ویژگی تصادفی در ارتباط با تولید برق تجدید پذیر، و تاثیر بافرینگ ابزارهای ذخیره سازی انرژی و همچنین الگوهای مختلف رفتاری مشتریان، مدیریت تصادفی اطلاعات – پیاده سازی مدل سازی تصادفی و تکنیک های بهینه سازی برای پردازش اطلاعات و تصمیم گیری به عنوان یک مولفه حیاتی برای عملیات میکرو گرید به منظور تضمین کارایی، پایایی و اقتصادی بودن آن به شمار می آید.
در آینده قابل پیش بینی، انرژی همچنان به عنوان سنگ بنای اقتصاد جهانی تلقی می شود. اما به واسطه افزایش سریع قیمت های انرژی، تغییرات آب و هوایی و پیشرفت ها در فناوری، صنعت انرژی به سرعت در گوشه و کنار جهان تغییر شکل می یابد. یک مرحله حیاتی شامل به کارگیری منابع انرژی توزیعی برای تولید انرژی اقتصادی با توجه به مولفه دوست داشتن محیط زیست می باشد.
بر مبنای یک پیش بینی ارائه شده به وسیله آژانس بین المللی انرژی، تولید نیروی الکتریکی از منابع انرژی تجدید پذیر تقریباً از سال ۲۰۱۰ الی ۲۰۳۵ سه برابر گردیده و به میزان ۳۱ درصد مجموع تولید برق جهان خواهد رسید، که در این میان باد و خورشید بزرگترین سهم را به عهده دارند. با این وجود، فرایند تولید همزمان برق و گرما (CHP) همچنان سبب ارتقای کارایی کلی انرژی نیروگاه های برق حرارتی گردیده و همچنین موجب کاهش آلایندگی حرارتی در سیستم های آبی می گردد. استفاده از حرارت اتلافی را می توان از طریق به کار گیری گرما به عنوان منبع انرژی به منظور رانش یک سیستم سرمایشی، نظیر یخچال های جذبی، مورد استفاده قرار داد. بر این مبنا، وزارت انرژی ایالات متحده سعی در استفاده از CHP و ارتقای آن به میزان ۲۰ درصد در ارتباط با ظرفیت تولید کشوری تا سال ۲۰۳۰ دارد.
برخی از منابع انرژی توزیعی، چه باد، خورشید، CHP و موارد دیگر – را می توان به صورت کارامد در نواحی محلی، نظیر جوامع کوچک، دانشگاه یا مدرسه یا نواحی تجاری به کار گرفت که خود منجر به تشکیل گریدها یا شبکه های محلی کوچک مقیاس و مستقل خواهد شد که نوعاً تحت عنوان میکرو گریدها از آن ها نام برده می شود. با توجه به مزیت مجاورت بین ژنراتورهای تولید برق و بارهای مرتبط، میکرو گریدها می توانند به طور معنی داری نسبت به کاهش اتلاف های انتقال و توزیع و ارتقای به کار گیری انرژی تجدید پذیر اقدام نمایند.
خروجی متناوب و وابسته به شرایط آب و هوایی منابع انرژی تجدید پذیر، نظیر باد و خورشید، معرف پیچیدگی های جدی در این زمینه می باشد، که ممکن است سبب به مخاطره انداختن پایایی میکرو گرید گردیده و موجب قطع بار شود. سیستم های ذخیره سازی انرژی، نظیر باتری ها و فلایویل ها را می توان در یک سیستم میکرو گرید به کار گرفت تا قابلیت یکنواخت سازی جریان انرژی و میزان تامین آن به صورت متناوب به وجود آید. بعلاوه، برنامه های مدیریت طرف تقاضا (DSM) می توانند به ما در زمینه تعدیل میزان مصرف الکتریسیته به وسیله مشتریان بر مبنای میزان برق تامین شده و به منظور اطمینان از پایایی میکرو گرید کمک نمایند.
کلیه چنین ابزارها و فناوری هایی به وسیله اپراتور میکرو گرید تحت مدیریت قرار می گیرند. هدف اپراتور ایجاد نوعی تراز یا تعادل بین تولید برق و تقاضای آن و در عین حال حاصل آوردن اهداف خاص نظیر به حداقل رسانی هزینه عملیاتی و زیان های سیستمی و همچنین بر طرف نمودن محدودیت های عملیاتی میکرو گرید بر حسب بار گذاری سیستمی، جریان خط و محدودیت های ولتاژ می باشد.
مدیریت اطلاعات تصادفی در عملیات میکرو گرید
در خلال دهه های گذشته، توسعه فناوری های اطلاعات و ارتباطات تحت عنوان گرید هوشمند سبب گردیده است تا قابلیت کنترل میکرو گریدهای پیشرفته را داشته باشیم و از تسهیلات لازم در این زمینه استفاده نماییم. بر مبنای ارتباطات دو سویه مشخص شده در میکرو گرید، سیستم اطلاعات قابلیت جمع آوری اطلاعات وضعیت میکرو گرید، پردازش اطلاعات، و تصمیم گیری در خصوص عملیات میکرو گرید را خواهد داشت. اما با توجه به جامعیت منابع انرژی تجدید پذیر، و ابزارهای ذخیره سازی انرژی و برنامه های DSM، چالش های فنی جدیدی در ارتباط با مدیریت اطلاعات عملیات میکرو گرید بروز خواهند نمود. علی الخصوص، ویژگی تصادفی تولید برق تجدید پذیر را می بایست در عملیات میکرو گرید در نظر گرفت، چرا که عملیات از قبل مشخص شده میکرو گریدها ممکن است به واسطه نوسانات تولید برق با مشکل روبرو گردند.
تاثیر بافرینگ ابزارهای ذخیره سازی انرژی سبب ایجاد متغیرهای حالت بیشتری در ارتباط با عملیات میکرو گریدها گردیده است و بعلاوه فرایند مدل سازی گذارهای حالت بافر بین دوره ای در خلال چارچوب کلی زمانی عملیات میکرو گرید را الزامی می سازد (به طور عملی، یک روز عملیاتی میکرو گرید برای برنامه ریزی تولید)، که خود منجربه پیچیدگی های محاسباتی بالایی خواهد شد. نیازهای انرژی مشتریان علی الخصوص به صورت دینامیکی بوده و پیش بینی آن با توجه به وجود برنامه های DSM مشکل می باشد، چرا که تقاضا ممکن است در خلال برهه های زمانی تغییر یافته که می توان آن را به واسطه واکنش های مشتریان در برابر قیمت های الکتریسیته دانست.
به منظور مخاطب قرار دادن این چالش ها، مدیریت تصادفی اطلاعات را می توان در عملیات میکرو گرید به کار گرفت. مخصوصاً، مدل سازی تصادفی و تکنیک های بهینه سازی را می توان جهت مشخص سازی اطلاعات وضعیت میکرو گرید، حاصل آمده از سیستم ارتباطات، به کار برد آن هم به گونه ای که تصمیمات بهینه در خصوص عملیات میکرو گرید را بتوان به موقع اتخاذ کرد. در این زمینه تحقیقات زیادی در ارتباط با مدیریت تصادفی اطلاعات در گرید هوشمند انجام شده است. برخی از ابزارهای استاندارد را می توان جهت مخاطب قرار دادن چالش های فنی در عملیات میکرو گرید به کار گرفت. یک سری از رویکردهای مهم در این زمینه به شرح ذیل مشخص شده اند:
شبیه سازی مونت کارلو. سناریوها بر مبنای ایجاد توزیع های متغیرهای تصادفی در میکرو گرید، نظیر تولید نیرو از منابع انرژی تجدید پذیر، حاصل می شوند. یک مشکل عملیات قطعی میکرو گرید برای هر سناریو بر مبنای تحلیل جریان نیرو در نظر گرفته شده و راه حل آن مشخص می گردد. رویه های سنجشی عملکرد عملیات میکرو گرید، نظیر هزینه های تولید برق و اتلاف های سیستمی را نیز می توان بر مبنای راه حل های مرتبط با این مسئله و احتمالات هر کدام از این سناریوها مورد ارزیابی قرار داد.
تئوری صف بندی. این مورد نوعاً برای آنالیز عملکرد خطوط در حال انتظار یا صف های مشتریان مد نظر می باشد. در یک میکرو گرید جزیره ای، هر ابزار ذخیره سازی انرژی را می توان به عنوان یک صف بر مبنای قیاس بین انرژی ذخیره شده در ابزاره خاص و تعداد مشتریان در یک صف مدل سازی نمود. ویژگی های سنجشی عملکرد عملیات میکرو گرید را نیز می توان بر مبنای توزیع ایستگاهی یا توزیع ثابت طول صف محاسبه نمود که متناظر با آمار مقدار انرژی در ابزارهای ذخیره سازی انرژی می باشد که قابلیت استفاده از آن ها جهت تامین بارهای الکتریکی می باشد آن هم به هنگامی که تولید نیرو از منابع انرژی تجدید پذیر در حد کفایت نمی باشد.
تئوری موجودی تصادفی. این تئوری طراحی بهینه یک سیستم موجودی (یا ذخیره سازی) به منظور به حداقل رسانی هزینه عملیاتی را مورد خطاب قرار می دهد. در مقابل مدل های صف بندی، فرایند سفارش (یا دریافت) یک موجودی خاص را می توان تعدیل و منظم ساخت. در یک میکرو گرید متصل، تامین انرژی از گرید اصلی قابل حصول خواهد بود.
مدیریت اطلاعات تصادفی در عملیات میکرو گرید
تئوری موجودی تصادفی را می توان جهت بهینه سازی مقدار انرژی حاصله از گرید اصلی به منظور شارژ مجدد ابزارهای ذخیره سازی انرژی به کار گرفت، که بر مبنای قیاس بین سطح ذخیره انرژی و سطح موجودی می باشد.
بازی تصادفی. این مورد معرف یک کلاس بازی های دینامیکی با یک یا چند بازیکن بر حسب ویژگی های گذار حالت احتمالی می باشد. در یک میکرو گرید، ویژگی تصادفی رفتارهای مشتریان الکتریسیته در پاسخ به DSM را می توان از طریق گذارهای حالت احتمالی شبیه سازی نمود. بعلاوه، به واسطه طبیعت مقایسه ای بازیگران در این عرصه، تعاملات بین مشتریان متعدد الکتریسیته در یک سیستم دارای تغییرات دینامیکی را می توان مشخص ساخت، نظیر موارد مرتبط با بازار الکتریسیته در زمان حقیقی.
به هنگام به کار گیری ابزارهای مدیریت اطلاعات تصادفی برای عملیات میکرو گرید، لازم است تا توجه کافی را با در نظر گیری ویژگی های منحصر به فرد میکرو گریدها به شرح ذیل اعمال داشت:
میکرو گریدها دارای دو مود عملیاتی مختلف هستند – مود جزیره ای و مود متصل به – گرید که مترادف با اهداف مختلف عملیاتی میکرو گرید می باشند. در مود جزیره ای، هر میکرو گرید سعی در به حداقل رسانی هزینه های عملیاتی خود یا اتلاف های مربوطه می نماید. اما در مود متصل به – گرید، هر کدام اجازه تراکنش انرژی بین میکرو گرید و گرید اصلی را خواهند داشت و از این طریق می توان اظهار داشت که به حداقل رسانی هزینه ها یا زیان ها ممکن است در تعارض با به حداقل رسانی هزینه یا اتلاف گرید اصلی باشد. بنابراین، طرح های مدیریت اطلاعات تصادفی مختلف را می بایست برای مودهای عملیاتی مختلف یک میکرو گرید به کار گرفت و نوعی رابطه متقابل بین گرید اصلی و اهداف عملیاتی میکرو گرید را در نظر داشت.
میکرو گریدها جهت تامین بارهای الکتریکی و حرارتی در یک ناحیه جغرافیایی کوچک مد نظر می باشند. تولید برق و نیازهای مربوط به بار ممکن است معرف همبستگی های فضایی معنی داری به واسطه مشابهت شرایط آب و هوایی در نواحی کوچک باشند. از طرف دیگر، همبستگی فضایی را می بایست برای مدل سازی میکرو گرید به صورت دقیق مد نظر قرار داد. از طرف دیگر، بررسی همبستگی فضایی می تواند سبب تسهیل عملیات میکرو گرید مخصوصاً برای کاهش پیچیدگی محاسباتی از طریق به کار گیری چندین متغیر برای مشخص سازی ویژگی های میکرو گرید و تصمیم گیری در این زمینه شود.
هر دو مورد بارهای الکتریکی و حرارتی در میکرو گریدهای CHP وجود دارند. یک مدل دو بعدی را می بایست جهت مشخص سازی خروجی یک تاسیسات نیروگاهی CHP با توجه به ضریب توان متغیر با در نظر گیری بار گذاری سیستمی، توسعه داد. این مدل ممکن است متعاقباً در صورتی که نیروگاه CHP در ترکیب با بافرهای الکتریکی و حرارتی عمل نماید، با ویژگی های کاملاً متفاوت ذخیره سازی و شارژ و دشارژ، با پیپچیدگی هایی روبرو شود.
مدیریت اطلاعات تصادفی در عملیات میکرو گرید
در کاربرد طرح های مدیریت اطلاعات تصادفی در عملیات میکرو گرید، دو مسئله تحقیقاتی اصلی مد نظر است. اولین مورد و مهم ترین ویژگی پیچیدگی محاسباتی می باشد. در مقایسه با مدیریت اطلاعات به صورت قطعی، پیچیدگی محاسباتی مدیریت اطلاعات تصادفی به طور معنی داری بالاتر می باشد. کاهش پیچیدگی محاسباتی به عنوان یک مرحله حیاتی به منظور پوشاندن شکاف های بین ویژگی های تحقیقاتی و اجرایی به شمار می آید. مسئله دوم ضروریت حاصل آوردن آمارهای مربوط به تولید نیرو از منابع انرژی تجدید پذیر و پاسخ مشتریان به برنامه های DSM می باشد. چنین اطلاعاتی ممکن است در عملیات زمان واقعی میکرو گرید در دسترس نباشد. چگونگی حاصل آوردن ویژگی های مشترک فراگیری و بهینه سازی در عملیات میکرو گرید از جمله مواردی است که نیازمند تحقیقات متعاقب می باشد.
علی رغم کلیه چالش های فنی، مدیریت اطلاعات تصادفی به عنوان یک شاهراه اصلی برای عملیات میکرو گرید به منظور استفاده از منابع انرژی تجدید پذیر، ابزارهای ذخیره سازی انرژی و برنامه های DSM به شمار می آید، به گونه ای که قابلیت حاصل آوردن مزیت های اقتصادی و محیط زیستی میکرو گریدها را می توان به صورت مطلوبی در نظر گرفت. تحقیقات مرتبط بین رشته ای و تعاملات نزدیک تر و بیشتر بین محققین در رشته های مربوط به قدرت / انرژی همچنین سیستم های اطلاعاتی/ ارتباطاتی از جمله مواردی می باشد که در این زمینه مد نظر است.
لطفا به جای کپی مقالات با خرید آنها به قیمتی بسیار متناسب مشخص شده ما را در ارانه هر چه بیشتر مقالات و مضامین ترجمه شده علمی و بهبود محتویات سایت ایران ترجمه یاری دهید.
