یک چارچوب غیرمتمرکز مبتنی بر تبادل های انرژی رخ‌به‌رخ در ریزشبکه‌ها برای بهبود تاب‌آوری با درنظرگرفتن استقلال و حریم خصوصی

بروز حوادث شدیدی مانند رخداد سیل، زلزله و طوفان سبب ایجاد اختلال در عملکرد شبکه های توزیع شده و جزیره ای شدن آن ها را به دنبال دارد. در این شرایط، در صورتی که شبکه های توزیع دارای ریزشبکه ها باشند، این ریزشبکه‏ ها قادرند تا با کمک زیرساخت‏های فنی و ارتباطی خود از شبکه اصلی جدا شده و با اتصال به یکدیگر به تبادل انرژی پرداخته و هزینه‏های بهره‏برداری و خاموشی خود را کاهش دهند. بنابراین مدیریت انرژی در یک شبکه چند ریزشبکه‏ای نیازمند یک چارچوب بهره برداری غیرمتمرکز است تا با ایجاد مشوق‏های لازم، ریزشبکه ها را تشویق به تراکنش‏های میان ریزشبکه‏ای کند. در این مقاله یک چارچوب کاملاً غیرمتمرکز جهت بهبود تاب آوری ریزشبکه‏ها بر اساس سازماندهی تبادل های رخ به رخ انرژی آنها با درنظرگرفتن انگیزه های مالی مناسب جهت مشارکت ریزشبکه ها پیشنهاد شده است. در مدل پیشنهادی داده‏های خصوصی هر کدام از ریزشبکه‏ها مانند اطلاعات بار و منابع تولید پراکنده، در هنگام تسویه بازار محفوظ باقی می‏ماند. با استفاده از مدل غیرمتمرکز پیشنهادی، ریزشبکه‏ها می‏توانند در بستر تبادل های رخ به رخ انرژی، علاوه بر کاهش هزینه‏های بهره‏برداری خویش نسبت به حالت جزیره‏ای، تاب آوری شبکه را نیز افزایش دهند. رویکرد غیرمتمرکز پیشنهادی به کنترل کننده مرکزی نیاز نداشته و سرعت همگرایی بالایی دارد. برای ارزیابی عملکرد روش پیشنهادی، شبیه ‏سازی‏ها برای یک سیستم دارای چهارده ریزشبکه انجام و نتایج به دست آمده با رویکرد جزیره‏ای مقایسه شده است. شبیه سازی ها در محیط متلب و با استفاده از جعبه ابزار yalmip انجام شده است. برای حل مدل برنامه ریزی نیز از cplex 12.9 استفاده شده است. نتایج به دست آمده کارآیی روش پیشنهادی در افزایش تاب آوری و کاهش هزینه‏های بهر‏ه‏برداری را نشان داده است.

a decentralized framework to improve resilience in microgrids based on peer to peer transactions, considering independence and privacy

severe events such as floods, earthquakes and hurricanes cause disruption in the operation of distribution networks and lead to their islanding. in such cases, if the distribution networks have microgrids, these microgrids are able to separate from the main network and exchange energy with each other to reduce the operation and outage costs. therefore, the energy management in a multi microgrid network requires a decentralized operating framework to encourage microgrids to have transactions with each other by providing the necessary incentives. this paper developes a completely decentralized framework to improve the resilience of microgrids based on the organization of peer to peer energy transactions, taking into account the appropriate financial incentives for the participation of microgrids. the developed model protects the private data of each microgrid, such as load information and distributed generation resources, during market settlement. using the developed decentralized model, microgrids can increase network resilience in the context of peer to peer energy exchanges, in addition to reducing their operating costs compared to the island mode. the proposed decentralized approach does not require a central controller and has a high convergence speed. simulations are performed on a system with fourteen microgrids and the results are compared with the island approach to evaluate the performance of the proposed method. the simulations are performed in matlab r2020b environment using yalmip toolbox. cplex 12.9 is also used to solve the optimization problem. the results show the efficiency of the proposed method in increasing the resilience and reducing the operating costs.