علیرضا حاتمی

چکیده: در این پایان‌نامه، به بررسی و شبیه‌سازی سیستم‌های میکروگرید با استفاده از الگوریتم‌های اشتراکی مبتنی بر HVAC برای مدیریت سمت تقاضا پرداخته شده است. با توجه به افزایش تولید انرژی‌های تجدیدپذیر و نیاز به بهبود پایداری و کارایی شبکه‌های برق، ریزشبکه‌ها به عنوان یک راه‌حل موثر برای مقابله با چالش‌های نوسانات تولید انرژی و مصرف برق مطرح شده‌اند. مدیریت سمت تقاضا در ریزشبکه‌ها، به دلیل ماهیت متغیر منابع تولید پراکنده و نیاز به تعادل بین عرضه و تقاضا، یکی از چالش‌های اصلی است. در این پژوهش، الگوریتم‌های اشتراکی مبتنی بر HVAC برای کاهش عدم تطابق توان و بهبود پایداری شبکه مورد استفاده قرار گرفتند. این الگوریتم‌ها با استفاده از داده‌های جمع‌آوری شده از سیستم HVAC و کاربران، مصرف انرژی را پیش‌بینی و بهینه‌سازی می‌کنند. سیستم کنترلی مورد استفاده شامل سه بخش اصلی کنترل Droop، بازیابی کنترل فرکانس خودی و کنترل ترمیمی است که هر یک نقش مهمی در بهبود عملکرد ریزشبکه ایفا می‌کنند. نتایج شبیه‌سازی‌ها نشان داد که الگوریتم‌های پیشنهادی قادرند پیک تقاضای برق را از 100 مگاوات به 90 مگاوات کاهش دهند که معادل 10 درصد کاهش در پیک تقاضا است. همچنین، توان مصرفی واحدهای HVAC از 20 مگاوات به 10 مگاوات کاهش یافت که نشان‌دهنده کاهش 50 درصدی مصرف انرژی این واحدها است. استفاده از این الگوریتم‌ها نیاز به دستگاه‌های ذخیره‌سازی انرژی را به صفر رساند و شاخص پایداری شبکه را به 99.9 درصد رساند که نشان‌دهنده بهبود قابل توجهی در پایداری شبکه است. شاخص بهره‌وری انرژی نیز به 90 درصد افزایش یافت که نشان‌دهنده افزایش 10 درصدی نسبت به حالت بدون کنترل HVAC است. با این حال، عملکرد این الگوریتم‌ها تا حدی به محدودیت توان و رفتارهای دینامیکی حساس است و نیاز به بهینه‌سازی و استفاده از منابع ذخیره انرژی برای بهبود عملکرد در شرایط مختلف دارد. در مجموع، این پژوهش نشان می‌دهد که استفاده از الگوریتم‌های اشتراکی مبتنی بر HVAC می‌تواند به بهبود کارایی و پایداری ریزشبکه‌ها کمک کند و راه‌حلی موثر برای مدیریت سمت تقاضا در سیستم‌های برق آینده ارائه دهد. همچنین، نتایج نشان داد که این الگوریتم‌ها می‌توانند تا 50 درصد عدم تطابق توان را کاهش داده، هزینه‌های ذخیره انرژی را تا 30 درصد کاهش دهند و قابلیت اطمینان سیستم را تا 20 درصد بهبود بخشند. این نتایج حاکی از آن است که الگوریتم‌های پیشنهادی می‌توانند نقش مهمی در توسعه ریزشبکه‌های پایدار و مقرون به صرفه ایفا کنند.