view in publisher's site

Privacy-preserving mechanism for collaborative operation of high-renewable power systems and industrial energy hubs

Highlights•A privacy-preserving model is proposed for collaborative operation of private units.•A distributed approach is designed to coordinate power trading among various units.•The impacts of novel strategies are examined in reducing renewable power curtailment.•A robust–stochastic approach is used to address various uncertainties.•DIgSILENT is used to validate the results obtained from the optimization process.AbstractNowadays, achieving operational solutions to boost the flexibility of bulk power systems has become one of the major challenges in both industry and academia. The outcomes of recent studies demonstrate that the deployment of large-scale energy hubs can help enhance the flexibility of power systems. However, centralized management of networked energy hubs may not be compatible with the power system operator when they are managed by private owners. Motivated by this observation, a privacy-preserving decision-making structure is proposed in this paper for the collaborative operation of private industrial energy hubs and renewable power system by considering the high penetration of renewable energy sources. The proposed structure is drawn up based on the decentralized two-stage robust–stochastic approach and solved using the Benders decomposition algorithm by relying on the private ownership of various entities. The main objectives of this study lie in (1) decreasing renewable power curtailment and (2) minimizing the total operation costs of the private entities. To achieve these objectives, the effects of the multi-energy demand response program and energy conversion facilities are investigated in the context of the developed model. The competency and robustness of the proposed collaborative decision-making structure are examined on the IEEE 30-bus test system using GAMS and DIgSILENT PowerFactory software. Results show that if industrial energy hubs are successfully deployed in industrial parks, the total operation cost of the renewable power system decreases by up to 16.33%, renewable power curtailment reduces by 92.9%, and flexibility of the renewable power system enhances by increasing spinning reserve.

مکانیزم حفظ حریم خصوصی برای عملیات مشارکتی سیستم‌های قدرت تجدید پذیر بالا و مراکز انرژی صنعتی

نکات برجسته * یک مدل حفظ حریم خصوصی برای عملیات مشارکتی واحدهای خصوصی پیشنهاد شده‌است. * یک روش توزیع شده‌برای هماهنگ کردن تجارت برق بین واحدهای مختلف طراحی شده‌است. * اثرات استراتژی‌های جدید در کاهش محدودیت توان تجدید پذیر مورد بررسی قرار می‌گیرد. * یک رویکرد استوار - تصادفی برای رسیدگی به عدم قطعیت‌های مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد. * DIGSILENT برای تایید نتایج به‌دست‌آمده از فرآیند بهینه‌سازی استفاده می‌شود. امروزه دستیابی به راه‌حل‌های عملیاتی برای افزایش انعطاف‌پذیری سیستم‌های قدرت توده‌ای به یکی از چالش‌های عمده در صنعت و دانشگاه تبدیل شده‌است. نتایج مطالعات اخیر نشان می‌دهد که استقرار هاب های انرژی در مقیاس بزرگ می‌تواند به افزایش انعطاف‌پذیری سیستم‌های قدرت کمک کند. با این حال، مدیریت متمرکز هاب های انرژی شبکه‌ای ممکن است زمانی که توسط مالکان خصوصی مدیریت می‌شوند با اپراتور سیستم قدرت سازگار نباشد. با توجه به این مشاهده، یک ساختار تصمیم‌گیری حفظ حریم خصوصی در این مقاله برای عملیات مشارکتی هاب های انرژی صنعتی خصوصی و سیستم قدرت تجدید پذیر با در نظر گرفتن نفوذ بالای منابع انرژی تجدید پذیر پیشنهاد شده‌است. ساختار پیشنهادی براساس رویکرد دو مرحله‌ای نیرومند - تصادفی غیر متمرکز تنظیم می‌شود و با استفاده از الگوریتم تجزیه بندرز با تکیه‌بر مالکیت خصوصی نهاده‌ای مختلف حل می‌شود. اهداف اصلی این مطالعه در (۱)کاهش قطع برق تجدید پذیر و (۲)به حداقل رساندن هزینه‌های عملیاتی کل نهاده‌ای خصوصی است. برای دستیابی به این اهداف، اثرات برنامه پاسخ تقاضای چند انرژی و تسهیلات تبدیل انرژی در زمینه مدل توسعه‌یافته مورد بررسی قرار گرفته‌است. شایستگی و توانمندی ساختار تصمیم‌گیری مشارکتی پیشنهادی بر روی سیستم تست ۳۰ باسه IEEE با استفاده از GAMS و نرم‌افزار پاورکارخانه DIgSILENT مورد بررسی قرار می‌گیرد. نتایج نشان می‌دهد که اگر مراکز انرژی صنعتی با موفقیت در پارک‌های صنعتی مستقر شوند، هزینه بهره‌برداری کل سیستم قدرت تجدید پذیر تا ۱۶.۳۳ % کاهش می‌یابد، محدودیت توان تجدید پذیر تا ۹۲.۹ % کاهش می‌یابد، و انعطاف‌پذیری سیستم قدرت تجدید پذیر با افزایش ذخیره چرخان افزایش می‌یابد.
ترجمه شده با


پر ارجاع‌ترین مقالات مرتبط:

  • مقاله Mechanical Engineering
  • ترجمه مقاله Mechanical Engineering
  • مقاله مهندسی مکانیک
  • ترجمه مقاله مهندسی مکانیک
  • مقاله Civil and Structural Engineering
  • ترجمه مقاله Civil and Structural Engineering
  • مقاله مهندسی عمران و طراحی ساختار
  • ترجمه مقاله مهندسی عمران و طراحی ساختار
  • مقاله Building and Construction
  • ترجمه مقاله Building and Construction
  • مقاله ساختمان‌سازی و ساخت و ساز
  • ترجمه مقاله ساختمان‌سازی و ساخت و ساز
  • مقاله Management, Monitoring, Policy and Law
  • ترجمه مقاله Management, Monitoring, Policy and Law
  • مقاله مدیریت، نظارت، سیاست و قانون
  • ترجمه مقاله مدیریت، نظارت، سیاست و قانون
  • مقاله General Energy
  • ترجمه مقاله General Energy
  • مقاله انرژی عمومی
  • ترجمه مقاله انرژی عمومی
سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.