طراحی بهینه یک نیروگاه خورشیدی جدا از شبکه به منظور کاهش هزینه های احداث و میزان بار تأمین نشده با استفاده از الگوریتم ALPSO

فناوری های نوین مهندسی برق در سیستم انرژی سبز

دوره 2، شماره 1 - شماره پیاپی 5، خرداد 1402، صفحه 96-116   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.30486/teeges.2023.1972393.1049

نویسندگان

لیث خضیر عباس هلای¹؛ محمد مهدی رضایی^{* 2}

¹دانشکده مهندسی برق، واحد اصفهان (خوراسگان)، دانشگاه آزاد اسلامی، خوراسگان، اصفهان، ایران

²دانشکده مهندسی برق، واحد خمینی شهر، دانشگاه آزاد اسلامی، خمینی شهر، اصفهان، ایران

چکیده

انرژی خورشیدی منحصربه فردترین و مقرون به صرفه منبع انرژی تجدیدپذیر در جهان است و می تواند به اشکال دیگر انرژی تبدیل گردد. لذا در این مقاله قرار است تا به صورت کلان و در چشم انداز دراز مدت به امکان سنجی فنی و اقتصادی نصب یک واحد نیروگاه خورشیدی از نوع منفصل از شبکه با پشتیبانی باتری برای تأمین بخشی از برق شهر بغداد در کشور عراق پرداخته شود. تابع هدف این مسئله شامل هزینه نصب و تعمیر و نگهداری صفحات خورشیدی، باتری­ها و اینورتر است که با نرخ بهره مشخص در چشم انداز 20 ساله با استفاده از روش‌های فرا ابتکاری IPSO و ALPSOبرای حل شده است، همچنین فاکتور میزان بار از دست رفته، حد مجاز شارژ و دشار باتری­ها از جمله قیود اصلی مسئله هستند. یکی از ویژگی­هایی که این مقاله را از سایر مقالات متمایز می­کند اجرای آن برای مورد عملی شهر بغداد است، همچنین بررسی سود احتمالی حاصل از فروش برق به شبکه بالادست و استفاده از الگوریتم جدید  ALPSOهم از دیگر ویژگی­ها و نوآوری­های این مقاله به شمار می­روند. این الگوریتم از یک فرآیند جستجوی تطبیقی سه مرحله­ای استفاده می­کند و باعث می­شود تا قیود مسئله به خوبی رعایت شوند. نتایج نشان می­دهند که روش­های پیشنهادی باعث کاهش قابل ‌توجه بار از دست رفته (به خصوص در روش ALPSO)، کاهش هزینه تعمیر نگهداری و نصب می­شوند و در کل باعث بهبود عملکرد سیستم می­شوند.

کلیدواژه‌ها

فتوولتائیک؛ بهینه‌سازی؛ الگوریتم فرا ابتکاری؛ اینورتر؛ باتری؛ انرژی خورشیدی

مراجع