توسعه امنیت محور شبکه‌های برق و گاز با در نظر گرفتن بارهای پاسخگو

امروزه در صنعت برق طراحی و بهره برداری بهینه و موثر اقتصادی همواره موردنظر بوده و در توسعه و بهره برداری از صنعت برق، هماهنگی شبکه برق و گاز به منظور حداقل کردن هزینه بهره برداری از اهداف اصلی به شمار می آیند. ازاین رو نیاز به مدلی است که با در نظر گرفتن قیود فنی توسعه شبکه های برق و گاز را هماهنگ کند. در این پژوهش توسعه متمرکز شبکه های گاز و برق با در نظر گرفتن معیار امنیتn1 در شبکه گاز مدل سازی شده است. این مدل سازی از دیدگاه یک سرمایه گذار مرکزی است که با در نظر گرفتن قیود فنی به دنبال حداقل کردن هزینه کل سرمایه گذاری و بهره برداری شبکه های برق و گاز می باشد. همچنین در این تحقیق نشان داده شده است که چگونه می توان هزینه های شبکه برق را با استفاده از سطح نفوذهای مختلف برنامه پاسخگویی بار کاهش داد. نتایج به دست آمده از مسئله سرمایه گذاری شبکه گاز نشان می دهد که نیاز به افزایش ظرفیت خط لوله در برخی مناطق وجود دارد. در این مورد، هزینه سرمایه گذاری شبکه گاز 19 میلیون دلار است، درحالی که کل هزینه سرمایه گذاری و بهره برداری شبکه گاز 37.19 میلیارد دلار است. از سوی دیگر، در شبکه برق، نیاز به نصب نیروگاه های جدید در مناطق مشخص شده است. همچنین این نتایج نشان می دهد که ظرفیت خط انتقال برخی خطوط باید افزایش یابد. همچنین با در نظر گرفتن معیار n1 در خروج خطوط لوله گاز، شبکه برق ترجیح می دهد که در حدود 3200 مگاوات واحدهای تولیدی جدید را به صورت پراکنده در نقاط مختلف شبکه نصب کند تا بدین ترتیب در برابر از دست رفتن خطوط لوله شبکه گاز مقاوم باشد. درحالی که بدون در نظر گرفتن معیار n1 برای خطوط لوله، با نصب 2400 واحد تولیدی جدید نیاز شبکه برطرف می شود.

Security-Based Co-Expansion Planning of Gas and Electricity Networks Considering Demand Response

Coordinated expansion planning of power plants has always attracted the attention of power industry planners to arrive at the optimal mix that assures adequacy of energy supply. Here, we model the coordinates for expansion of electricity and gas networks while considering technical constraints, in order to minimize the total cost of investment and operation of electricity and gas networks for a single investor. Our study results indicate that we need to increase pipeline capacity in some areas in order to optimize our investment in the gas network foe Khorasan Razavi province. This additional investment only amounts to $ 19 million, which is insignificant compared to the total investment and operation cost of the gas network of $ 37.19 billion. The study also indicates need for power generation capacity in specified areas. These results also indicate that the capacity of some transmission line should be increased. When we take into account security needs at the N1 benchmark level to deal with potential disruptions in gas pipelines, the electricity network would need to install around 3200 MW new generation units in different parts of the network to be robust against pipelines outages. While without considering the N1 criterion for pipelines, the additional power generation capacity needed is only 2400 MW.