برنامه‌ریزی چندسطحی توسعه ریزشبکه‌های چندگانه با هدف بهبود تاب‌آوری در مقابل ریسک‌های لرزه‌ای ناشی از زلزله

در این مقاله، یک چارچوب سه‌سطحی جدید برای برنامه ریزی توسعه ریزشبکه‌های چندگانه در مقابل ریسک‌های لرزه‌ای ناشی از زمین‌لرزه ارائه می‌شود. در چارچوب سه‌سطحی پیشنهادی، مسئله سطح پایین با بیشینه‌سازی سود مشارکت ریزشبکه‌ها و کمینه‌سازی حذف بار اقدامات اصلاحی کوتاه‌مدت شامل بازآرایی و توزیع بهینه منابع تولیدی را تعیین می نماید. در مسئله سطح میانی، ماهیت غیرقابل‌پیش‌بینی وقوع زمین‌لرزه و تاثیرات آن بر روی تجهیزات شبکه توزیع به وسیله یک روش جدید تولید سناریو مبتنی بر مدل دقیق کاهندگی و منحنی‌های شکنندگی مدل سازی می شود. در مسئله سطح بالایی، طرح‌های توسعه ریزشبکه‌ها به عنوان اقدامات پیشگیرانه بلندمدت با هدف کمینه‌سازی هزینه‌های سرمایه‌گذاری و بهره‌برداری منابع تولیدی و بیشینه‌سازی سود مشارکت تعیین می گردند. به‌منظور حل چارچوب برنامه‌ریزی پیشنهادی که یک مسئله بهینه‌سازی چندسطحی، غیرمحدب، خطی و آمیخته با اعداد صحیح است، از الگوریتم جستجوی ملودی استفاده می‌شود. اثربخشی چارچوب پیشنهادی توسط چندین سناریو بر روی یک شبکه توزیع استاندارد 9 باس 33 کیلوولت تست شده است. نتایج شبیه سازی بیانگر سودمندی چارچوب برنامه‌ریزی سه‌سطحی پیشنهادی است.

Multi-Level Multi-Microgrid Expansion Planning to Enhance Resilience against Seismic Risks Arising from Earthquake

In today rsquo;s industrial world, it is indispensable to strengthen the power distribution network infrastructure against unexpected power losses and financial damages caused by earthquakes. This paper presents a new trilevel framework for multimicrogrid expansion planning (MMEP) against seismic risks stemming from the earthquake in which the lower level describes shortterm corrective actions as the distribution network operator (DNO) rsquo;s reaction after the seismic risks to apply feeder reconfiguration and generation resource redispatch. The intermediate level meticulously models the destructive effects of seismic risks on the power distribution network components, such as substations, feeders, and distributed energy resources (DERs) through a welldefined seismic scenario generation method (SSGM). In the SSGM, with a new point of view, maximum horizontal ground acceleration is modeled using a reduction procedure in terms of effective seismic parameters, including soil type, seismic magnitude, occurrence depth, and surface distance. Additionally, and more importantly, the probability of complete destruction of the power distribution network components is estimated by predetermined fragility curves. Relying on maximum horizontal ground acceleration and probability of complete destruction, multiple seismic scenarios are generated by maximizing the technicaleconomic damage subject to structural constraints. Then, the worstcase seismic scenario is selected. In the third level, however, the resilient optimal microgrid expansion plans, as the longterm preventive actions after the seismic risks, are identified. The MMEP objectives, modeled through the third level, are the minimization of the investment and operation costs and maximization of participation profits while satisfying long and shortterm constraints over the planning horizon. A potent melody search algorithm (MSA) is widely employed to solve the proposed largescale mixedinteger linear trilevel framework. The proposed planning framework is implemented on a standard 9bus 33kV test system to demonstrate the feasibility and effectiveness of the newly developed framework. The simulation results corroborate the effective performance of the proposed planning framework in improving the resilience of power distribution networks against seismic risks.