در مدارقرارگیری نیروگاه ها با درنظرگرفتن عملکرد نامناسب سیستم های ذخیره ساز ترکیبی در تامین پایداری فرکانسی

در مدار قرارگیری نیروگاه مقید به امنیت، به‌عنوان 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، به‌صورت بدبینانه (عدم تامین اینرسی مجازی) و خوش‌بینانه (تامین بی نقص پاسخ فرکانسی) بوده است. اما در نگاه واقع‌بینانه 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 ذخیره‌ساز هستند، اما در این مقاله به‌منظور حفظ جامعیت مدل، از پرداختن به علت عملکرد نامناسب سیستم ذخیره‌ساز اجتناب شده و صرفاً به درنظرگرفتن اثر آن یعنی امکان عدم مشارکت صحیح سیستم ذخیره ساز اکتفا شده است. در این مدل جهت درنظرگرفتن پایداری فرکانسی سیستم، محدودیت‌های نقطه قعر و نرخ تغییرات اولیه فرکانس به‌صورت قیود خطی به مسئله برنامه‌ریزی مقاوم خطی عدد صحیح، افزوده شده و جهت حل آن از ادغام حلگرهای mosek و yalmip استفاده شده است. نتایج حاصل از پیاده‌سازی 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 نگه‌داشتن واحدهای بیشتر و رعایت ظرفیت آزاد نیروگاهی می توان از وقوع آن جلوگیری کرد.

unit commitment considering the malfunctioned operation of hybrid energy storage systems in frequency stability support

using 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.