مدل‌سازی قابلیت اطمینان مزرعه فتوولتاییک با استفاده از مدل مارکوف

استفاده از واحدهای فتوولتاییک در شبکه قدرت و مشارکت آنها در تامین بار سیستم، رشد فزاینده‌ای در سال‌های اخیر داشته است به طوری که ظرفیت کل نصب‌شده فتوولتاییک در جهان از gw 5/1 در سال 2000 به صورت نمایی به gw 402 در سال 2017 رسیده است. در این تحقیق روشی تحلیلی برای ارزیابی قابلیت اطمینان مزارع بزرگ فتوولتاییک با در نظر گرفتن تغییرات توان ورودی و همچنین شاخص‌های قابلیت اطمینان اجزای واحد فتوولتاییک ارائه شده که می‌تواند برای تخمین انرژی سالانه تولیدی واحد فتوولتاییک و همچنین محاسبه شاخص‌های قابلیت اطمینان مورد استفاده قرار گیرد. با استفاده از مدل مارکوف، روش فراوانی و تداوم برای مدل‌سازی واحد فتوولتاییک همانند واحدهای چندحالته مورد استفاده قرار می‌گیرد و احتمال، فرکانس وقوع و نرخ گذر هر حالت بر مبنای اطلاعات آماری تابش خورشید و خصوصیات عملکردی واحد فتوولتاییک می‌تواند به دست آید. به دلیل وجود تعداد زیاد حالات تابش خورشید و عملکردی ماژول‌های فتوولتاییک از الگوریتم kmeans برای دسته‌بندی داده‌ها استفاده شده است. برای نشان‌دادن کارامدی مدل مذکور نتایج حاصل بر روی شبکه تست rbts مورد ارزیابی قرار گرفته‌اند. نتایج تحقیق بیانگر بالابودن حاشیه ظرفیت با استفاده از شاخص lolf نسبت به استفاده موردی از شاخص lole است و دلیل این موضوع، طبیعت تصادفی تابش خورشید در مقایسه با واحدهای مرسوم می‌باشد. از این رو اهمیت مطالعه شاخص‌های قابلیت اطمینان وابسته به فرکانس در این سیستم‌ها مشهود است.