بهره‌برداری مقید به امنیت ریزشبکه‌های شعاعی با تکیه‌بر مدل‌سازی آسیب‌پذیری و انعطاف‌پذیری مصرف‌کنندگان

این مقاله مدلی برای بهره‌برداری کوتاه‌مدت مقید به امنیت در یک ریزشبکه شعاعی ارائه می‌دهد. مدل مرسوم امنیت در شبکه‌های انتقال، قابل اعمال به شبکه‌های شعاعی نیست. جایی که خروج خط منجر به جزیره‌ای شدن بخشی از ریزشبکه شده و قطع بار امری طبیعی است. در این مقاله، مفهوم امنیت در ساختارهای شعاعی با استفاده از شاخص‌های زمانی آسیب بار مدل‌سازی شده و تاثیر کنترل بار بررسی می‌گردد. مدل پیشنهادی، محدودیت‌های بهره‌برداریِ حالت پیشامد را در فرایند برنامه‌ریزی کوتاه‌مدت وارد می‌کند. قیودی همچون تعادل بار و تولید جزیره، حدود مجاز انحراف فرکانس، انرژی موردنیاز برای تداوم تامین بار جزیره بر اساس شاخص‌های آسیب بار و مدت زمانی که نقاط بار قادرند انحرافات فرکانس پس از رخداد پیشامد را تحمل کنند. برنامه‌ریزی ساعت به ساعت منابع، بارها و تبادل توان با شبکه اصلی به‌نحوی صورت می‌گیرد که کمترین آسیب‌پذیری نسبت به پیشامدها ایجاد شده و در این سطح از آسیب‌پذیری بیشترین سود اقتصادی نیز حاصل گردد. اعمال مدل پیشنهادی بر شبکه 123 باسه ieee و مقایسه نتایج آن با راهبردهای مختلف بهره‌برداری نشان از برتری روش پیشنهادی دارد. به‌نحوی که آسیب بار در این روش حداقل 38% نسبت به راهبردهای دیگر کاهش می‌یابد. تحلیل هزینه و فایده، روش پیشنهادی را از دیدگاه‌های مختلف ارزیابی می‌نماید.

Security Constrained Operation of Radial Micro Grids Based on the Loads’ Vulnerabilities and Flexibilities

This paper proposes a mathematical model for the shortterm security constrained operation problem in a radial Microgrid. The conventional security modeling in the transmission system is not appropriate for radial networks, where, a line outage creates an island and usually leads to the load shedding. This paper proposes a security model for the radial Microgrid using the consumers’ damage indices. In addition, it analyses the load control effects. It includes these contingency state constraints in the shortterm scheduling: power balance in the island, allowed frequency deviation range, island’s capability to continue the service and load sensitivity to the duration of the abnormal condition. Hourly scheduling of the resources, loads and power exchange with the main grid is performed with the aim of minimizing the load damage in the contingency states and maximizing the profit at this selected security level. The proposed model is applied to IEEE 123bus test system.  It reduces the load damage index at least 38% in comparison to the other operational strategies. The costbenefit assessment is performed to analyze the proposed method in different viewpoints.