برنامه‏ ریزی یکپارچه شبکه‏ های برق وگاز با در نظر گرفتن تاثیر واحد‏های ptg در پوشش عدم قطعیت خودروهای برقی

نیروگاه‏های گازی به دلیل دارابودن نرخ افزایش توان و کاهش توان بالا می‏توانند در ساعات پیک بار، در بهره‏برداری سیستم قدرت بسیار موثر واقع شوند. با گسترش نفوذ نیروگاه‏های گازی در سیستم قدرت و همچنین پیدایش فناوری‏های جدید مانند واحدهای تبدیل توان به گاز (ptg) برنامه‏ریزی یکپارچه دو شبکه برق و گاز مورد توجه محققین قرار گرفته است. گاز‏های تولیدشده توسط واحدهای ptg، در مخازنی ذخیره شده و به طور مستقیم به دست مصرف‏کنندگان می‏رسند یا در بازارهای گاز فروخته می‏شوند. در صورت لزوم‏ گاز‏های ذخیره‌شده نیز دوباره به برق تبدیل می‏شوند که این روش، جایگزین مناسبی به جای استفاده از باتری‏ها و ذخیره‏سازهای انرژی در شبکه برق و در طولانی‌مدت می‏باشد. در این مقاله یک مدل برنامه‏ریزی خطی ترکیبی عدد صحیح (milp) برای حل مسئله‏ برنامه‏ریزی تصادفی‏ یکپارچه شبکه‏های برق و گاز در حضور واحدهای ptg و با در نظر گرفتن عدم قطعیت ظرفیت شارژ و دشارژ در دسترس ایستگاه‏های g2v ارائه شده است. یک شبکه ترکیبی از شبکه برق اصلاح‌شده استاندارد 24باسه ieee و شبکه گاز بلژیک، شامل نُه نیروگاه که سه نیروگاه آنها از نوع گازی هستند، سه ایستگاه خودروی برقی، دو چاه گاز، چهار مخزن گاز و سه واحد ptg، به عنوان شبکه نمونه مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج حاصل، کارایی بهره‏برداری یکپارچه شبکه‏های برق و گاز را نسبت به بهره‏برداری مستقل شبکه‏ها و همچنین تاثیر مثبت ptgها را در پوشش عدم قطعیت شارژ و دشارژ خودروهای برقی نشان می‏دهد.

Coordinated Scheduling of Electricity and Natural Gas Networks Considering the Effect of PtG Units on Handling Electric Vehicles’ Uncertainties

Gasfueled power plants are considerably effective in power system operation during peak hours due to their high up and down ramping rates. By increasing the penetration of gasfueled power plants in power systems and development of new technologies, such as powertogas (ptg) units, coordinated scheduling of both electricity and natural gas (NG) networks has attracted systems researchers’ attention. The NG volume generated by ptg units are stored in storages to directly supply the NG demands, or to sell in NG markets. If necessary, the stored NG volumes are reconverted into electricity which may be a suitable replacement for batteries and storages in electricity network in long term. In this paper, a mixed integer linear programming (MILP) model is proposed for stochastic coordinated scheduling of electricity and NG networks with ptg units, considering uncertainties of charging and discharging available capacities of vehicle to grid (v2g) stations. A test network integrating modified 24bus IEEE electricity network and Belgium gas network including nine power stations (three of them are gasfueled), three v2g stations, and three ptg stations is studied to evaluate the effectiveness of the proposed model. Simulation results demonstrate the effectiveness of ptg units in handling the uncertainties of v2g stations charging and discharging. Besides, the effectiveness of coordinated scheduling of both electricity and NG networks in comparison with independent scheduling of both networks is demonstrated.