تاثیر پایداری سیستم تولید فوتوولتاییک خورشیدی توزیع شده در مقیاس بزرگ
چکیده
این مقاله بررسی مقایسه ای اثر فوتوولتاییک (PV) خورشیدی بر پایداری سیستم در سطوح مختلف نفوذ را ارائه می کند. سه سناریو مختلف همراه با مدل مرتبط دینامیکی یعنی واحدهای توزیع شده و مزارع متمرکز با و بدون قابلیت های تنظیم ولتاژ در نظر گرفته شده است. براساس این مدل ها، تاثیر مربوطه از طریق مقدار موثر، پایداری ولتاژ و تحلیل های پایداری گذرا با استفاده از داده های مربوط به شبکه توزیع برق آنتاریو و سیستم های مجاور آن مورد بررسی قرار گرفته است. این تاثیر براساس شرایط مالی بر مبنای هزینه حاشیه ای بلند مدت تولید برق در آنتاریو مورد بررسی قرار گرفته است.نشان داده شده است که تولیدکنندگان PV خورشیدی توزیع شده به طور قابل توجهی از نقطه نظر پایداری نسبت به مزارع خورشیدی مقرون به صرفه است.
1 . مقدمه
استان آنتاریو در کانادا در حال برنامه ریزی برای توقف تدریجی تمامی واحدهای تولیدی زغال سنگی تا سال 2014 است [1]. این کار چالشی را به استان برای تضمین تامین برق قابل اطمینان و کافی تحمیل می کند. شرکت برق آنتاریو (OPA)همانند اقدام انرژی سبز [2]، منابع انرژی تجدیدپذیر را به عنوان بخش مهمی از برنامه طولانی مدت خود برای سازگاری با این چالش در نظر می گیرد. براساس این برنامه، در میان منابع مختلف انرژی های تجدیدپذدیر، به مولدهای فوتوولتاییک خورشیدی (SPVGs)تعرفه های تخفیفی (FITs) برای تشویق پیاده سازی آن ها داده شده است.
در مدت زمان کوتاه هفت سال، از سال های 2004 تا 2010، کل ظرفیت PV خورشیدی متصل به شبکه برق با نرخ متوسط سالانه 55 درصد افزایش یافته است که کل ظرفیت حدود 40 گیگا وات است [4]. با این حال، نگرانی های فنی متعددی وجود دارد که می بایست مورد بررسی قرار گیرد تا به شبکه برق اجازه دهد تا با نفوذ بالای واحدهای PV خورشیدی سازگار شود. علاوه بر این، حمایت مالی از منابع تجدیدپذیر گران قیمت در عوض تولید مبتنی بر گاز طبیعی ارزان قیمت، پرسش مهمی است که منابع تجدیدپذیر با آن مواجه هستند. بنابراین، ابزارها و مطالعات که یک نمونه آن در این مقاله ارائه شده است، تاثیر و سهم منابع تجدید پذیر برای شرکت برق را نمایان می مند و مدیران سیستم قطعا نقش کمک کننده ای در زمینه این بحث ها دارند.
Abstract
This paper presents a comparative investigation of solar photovoltaic (PV) effect on system stability at different penetration levels. Three different scenarios with their relevant dynamic models are considered, namely, distributed units, and centralized farms with and without voltage regulation capabilities. Based on these models, the impact is examined through eigenvalue, voltage stability and transient stability analyses using real network data pertaining to Ontario and its neighboring systems. This impact is quantized in monetary terms based on the long run marginal cost of electricity production in Ontario. It is demonstrated that distributed solar PV generators are significantly more advantageous, from the stability point of view, than solar farms.
I. INTRODUCTION
THE province of Ontario, Canada, is planning to phase out all coal generator units by 2014 [1]. This imposes a challenge to the province to ensure a reliable and adequate long-term supply of electricity. The Ontario Power Authority (OPA), as per the Green Energy Act [2], considers renewable energy sources as an important part of its long-range plan to meet this challenge. According to this plan, among different sources of renewable energy, solar photovoltaic generators (SPVGs) are being given feed-in-tariffs (FITs) to encourage their deployment [3]. In a short duration of seven years, from 2004 to 2010, the total global grid-connected solar PV capacity has increased at an average annual rate of 55%, to a total capacity of about 40 GW [4]. However, there are some technical concerns that need to be addressed to allow the grid to safely accommodate high penetration of solar PV units. Moreover, funding expensive renewables in lieu of cheap natural gas based generation is an important policy question that renewables face. Thus, tools and studies, as the one presented in this paper, that highlight the impact and contribution of the renewables for utility and system managers are certainly helpful in the context of these discussions.
چکیده
1. مقدمه
2. مدل های دینامیک یک واحد فوتوولتاییک خورشید
3. مطالعات تاثیر سیستم
A. مطالعات پایداری
B. ارزش گذاری اقتصادی
4. توصیف سیستم موردی: آنتاریو
5. نتایج و بحث ها
A. تحلیل مقدار ویژه
B. تحلیل بارپذیری سیستم
C. شبیه سازی های حوزه زمان
6. نتیجه گیری
Abstract
I. INTRODUCTION
II. DYNAMIC MODELS OF A SOLAR PHOTOVOLTAIC UNIT
III. SYSTEM IMPACT STUDIES
A. Stability Studies
B. Economic Valuation
IV. CASE SYSTEM DESCRIPTION: ONTARIO
V. RESULTS AND DISCUSSIONS
A. Eigenvalue Analysis
B. System Loadability Analysis
C. Time-Domain Simulations
VI. CONCLUSION
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت ورد (word) با قابلیت ویرایش، بدون آرم سایت ای ترجمه
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت pdf، بدون آرم سایت ای ترجمه