برنامه ریزی توسعه تولید، انتقال و باتری با توجه به شبکه گاز طبیعی: یک رویکرد دو سطحی

این مقاله مدلی جدید برای برنامه ریزی توسعه تصادفی دو سطحی معرفی می کند که به چالش های توسعه تولید، انتقال و ذخیره سازی باتری در کنار شبکه گاز طبیعی می پردازد. در این مدل، تصمیمات سطح بالا برای توسعه تولید، انتقال و ذخیره سازی باتری با مدل سازی سطح پایین شبکه گاز طبیعی ترکیب می شوند. یکی از نوآوری های کلیدی این مدل، ادغام اثرات باد شدید و نفوذ انرژی های تجدیدپذیر خورشیدی است. با توجه به اهمیت و عدم قطعیت فزاینده این عوامل، مدل ما یک رویکرد جامع ارائه می دهد. برای حل مسئله بهینه سازی، از تبدیل سطح پایین به معادلات KKT استفاده می کنیم که کارایی بالایی دارد. اثربخشی مدل با استفاده از دو شبکه آزمایشی بررسی می شود: یکی با ۶ شین برای برق و شبکه گاز با ۵ گره، و دیگری با ۲۴ شین و شبکه گاز با ۱۰ گره. تحلیل نتایج در شرایط مختلف، با استفاده از حل­کننده قدرتمند Gurobi کارایی مدل را تایید می کند و شواهد محکمی از توانایی آن در ثبت تعاملات بین برق، شبکه های گاز و انرژی های تجدیدپذیر ارائه می دهد. یافته های این مطالعه به برنامه ریزی توسعه کمک کرده و بینش های مفیدی را برای سیاست گذاران، اپراتورها و ذینفعان در ادغام انرژی های تجدیدپذیر فراهم می آورد. فرمول جدید ارائه شده، مبنایی برای تدوین استراتژی های جامع و دقیق در نظر گرفتن پیچیدگی های چشم انداز انرژی فراهم می کند. مدل و روش نوآورانه پیشنهادی، پایه ای قوی برای تحقیقات آینده، ارائه راه حل های عملی برای توسعه پایدار و یکپارچه سیستم انرژی خواهد بود.

کلیدواژه ها:

Power Network Expansion Planning ، Stochastic Optimization ، Renewable Energy Sources ، Bi-Level Optimization ، Natural Gas ، برنامه ریزی توسعه شبکه برق ، بهینه سازی تصادفی ، منابع تجدیدپذیر ، بهینه سازی دو سطحی ، گاز طبیعی