ارائه مدل برنامه ریزی تصادفی استوار چند مرحله ای برای مدیریت انرژی در ریزشبکه های هوشمند چندحاملی تحت عدم قطعیت منابع تجدیدپذیر

افزایش نفوذ منابع انرژی تجدیدپذیر توسعه فناوری های ذخیره سازی انرژی و گسترش ریزشبکه های هوشمند موجب تغییر ساختار بهره برداری و مدیریت سیستم های انرژی شده است. در این میان ریزشبکه های چندحاملی (Multi-Energy Microgrids) به دلیل قابلیت یکپارچه سازی حامل های مختلف انرژی شامل برق، حرارت، گاز و سامانه های ذخیره سازی به عنوان راهکاری موثر برای افزایش بهره وری، انعطاف پذیری و پایداری شبکه مطرح شده اند. با این حال ماهیت متغیر و غیرقطعی منابع تجدیدپذیر نظیر انرژی خورشیدی و بادی، عدم قطعیت بار مصرفی و نوسانات قیمت، انرژی فرآیند برنامه ریزی و مدیریت انرژی را با چالش های جدی مواجه کرده است. در چنین شرایطی توسعه مدل های تصمیم گیری مقاوم و تطبیقی برای مدیریت بهینه ریزشبکه های هوشمند ضروری است. در این مقاله یک مدل برنامه ریزی تصادفی استوار-چندمرحله ای (Multi-stage Stochastic-Robust Optimization) برای مدیریت انرژی در ریزشبکه های هوشمند چندحاملی تحت عدم قطعیت منابع تجدیدپذیر ارائه می شود. مدل پیشنهادی با ترکیب رویکردهای برنامه ریزی تصادفی و بهینه سازی استوار امکان مدیریت همزمان عدم قطعیت های ناشی از تولید تجدیدپذیر، تقاضای بار و تغییرات بازار انرژی را فراهم می کند. ساختار چندمرحله ای مدل نیز قابلیت تصمیم گیری پویا و بازنگری سیاست های بهره برداری را در افق زمانی مختلف ایجاد می کند. تابع هدف پژوهش شامل حداقل سازی هزینه بهره برداری، کاهش ریسک ناشی از عدم قطعیت، بهبود قابلیت اطمینان و افزایش بهره وری انرژی است. همچنین مدل امکان مدیریت هماهنگ تجهیزات تولید، ذخیره سازی و تبدیل انرژی را در محیط چندحاملی فراهم می سازد. نتایج مورد انتظار نشان می دهد که رویکرد پیشنهادی می تواند موجب کاهش هزینه های عملیاتی، افزایش انعطاف پذیری سیستم، بهبود تاب آوری در برابر نوسانات منابع تجدیدپذیر و ارتقای عملکرد ریزشبکه های هوشمند شود. این پژوهش گامی در جهت توسعه سامانه های انرژی پایدار، هوشمند و مقاوم در برابر عدم قطعیت محسوب می شود.

کلیدواژه ها:

ریزشبکه هوشمند ، ریزشبکه چندحاملی ، مدیریت انرژی ، برنامه ریزی تصادفی ، بهینه سازی استوار ، برنامه ریزی چندمرحله ای ، منابع انرژی تجدیدپذیر ، عدم قطعیت ، ذخیره سازی انرژی ، بهره برداری ، بهینه سیستم های انرژی چندحاملی