۳-۳-۳ زیربرنامه تعیین نوع باس ها بعد از وقوع حادثه

این بخش همانند فصل۲ می­باشد با این تفاوت که نیروگاه بادی در فرمولاسیون مربوطه همچون واحدهای تولیدی دیگر لحاظ می­ شود و به صورت روابط (۳-۶) و (۳-۷) نمایش داده می­شوند. بعد از وقوع حادثه متناسب با هر سناریو برای اینکه شبکه به سلامت حوادث هر سناریو را پشت سر بگذارد، باس­های شبکه به دو نوع تقسیم می­شوند. بدین صورت که در باس­های نوع اول افزایش تولید یا کاهش مصرف، بهره­بردار را در جلوگیری از دست دادن بار کمک می­ کند. برعکس کاهش تولید و یا افزایش مصرف در برخی باس­های دیگر (باس­های نوع دوم) برای سپری کردن این حادثه مفید خواهد بود. در این بخش از روشی استفاده می­ شود که نوع باس­ها را بعد از وقوع هر سناریو حوادث تعیین می­ کند. همانطور که بیان شد انجام این زیربرنامه سبب می­گردد که شبکه به نحوی مدل شود که با تعداد قیود کمتری بتوان پاسخ مسئله بکارگیری واحدها را با لحاظ کردن قیود امنیتی بدست آورد.

در این زیربرنامه در هر یک از بازه­های زمانی موردنظر تابع هدف بصورت رابطه (۳-۶) در نظر گرفته می­ شود و به ازای هر باس دو نوع متغیر تعریف شده است. متغیر اول میزان از دست دادن بار و متغیر دوم میزان از دست رفتن تولید بعد از وقوع هر سناریو است.

(۳-۶)

برنامه در هر یک از بهینه­سازی­های این مرحله تابع هدف را برای کمینه شدن دنبال می­ کند. قیود موجود در این مرحله در درجه اول قید تامین توان رابطه (۳-۷) و سپس بیشینه توان قابل عبور از خطوط شبکه رابطه (۳-۸) خواهند بود.

(۳-۷)

(۳-۸)

(۳-۹)

اگر  این باس در این حادثه متعلق به گروه اول است و در غیر اینصورت متعلق به گروه دوم می­باشد. با معلوم شدن نوع باسها در هر تکرار، تعداد قیود نامساوی (۳-۴) که تنها در باس­های نوع دوم وجود دارد و همچنین تعداد قیود نامساوی (۳-۳) که تنها در باس­های نوع اول وجود دارد کاهش می­یابد.

۳-۳-۴ ایجاد و کاهش سناریوهای باد و خروج واحدها و خطوط

در این تحقیق فرض شده که توان نیروگاه بادی با یک توزیع نرمال  مدل می­ شود بدین صورت که میزان باد پیش ­بینی شده میانگین  و انحراف معیار  در نظر گرفته می­ شود. از شبیه سازی مونت­کارلو برای تولید زیادی سناریو با توزیع نرمال استفاده می­ شود. در هر سناریو میزان تولید باد به صورت تصادفی و براساس میزان پیش بینی توان تولیدی باد (میانگین) صورت گرفته است. میانگین توان تولیدی باد در نظر گرفته شده ۱۵۰ مگاوات و میزان انحراف معیار ۵% میانگین توان تولیدی باد است. شبکه مورد استفاده برای این شبیه­سازی، سیستم تست IEEE RTS1 است. بردار متغیرهای تصادفی شامل ۶۴ متغیر تصادفی است که وضعیت دسترس پذیری ۲۶ واحد تولیدی و۳۷ خط انتقال و ۱ تولید مزرعه بادی می­باشند. مجموع سناریوهای تولیدی به روش مونت کارلو برای خروج ها ۳۹۶۷ سناریو در نظر گرفته شده است که با بهره گرفتن از روش کاهش سناریو fast forward با در نظر گرفتن اینکه فاصله نسبی بین سناریوهای تولیدی و کاهش یافته ۱۰% باشد تعداد سناریوها به ۵۸ سناریو کاهش یافته است [۳۴]. بنابراین ماتریس سناریوها در هر ساعت ابعادی معادل ۵۸  ۶۴ را خواهد داشت که شامل ۲۶ متغیر خروج واحد تولید، ۳۷ متغیر خروج خط و ۱ متغیر توان تولیدی مزرعه بادی در هر ساعت می­باشد.

۳-۳-۵ جمع بندی الگوریتم

بطور کلی مسئله SCUC در حضور مزرعه بادی در روش پیشنهادی به بخش های زیر تجزیه می­ شود:
- مسئله مشارکت واحدها با قیود امنیتی در حضور نیروگاه بادی (تابع هدف رابطه (۳-۱) با قیود معرفی شده).
- زیربرنامه تعیین نوع باس ها به عنوان زیرمسئله ۱٫
- زیربرنامه بررسی قیود شبکه در ازای سناریوهای مختلف به عنوان زیرمسئله ۲٫
در این قسمت نیز ساختار استفاده شده برای برنامه­ ریزی مشارکت واحدها با قیود امنیتی در حضور نیروگاه بادی نشان داده شده است. سرعت اجرای برنامه با فرمولاسیون مورد استفاده نسبت به فرمولاسیون متداول بیشتر است.
در شکل (۳-۲) الگوریتم مورد استفاده برای مشارکت واحدها در حضور مزرعه بادی ارائه شده است. همانند فصل۲ در تکرار اول با یک حدس اولیه نوع باس­های شبکه در قدم اول تعیین می­ شود. هر چه این حدس هوشمندانه­تر باشد، سرعت روش افزایش می‏یابد. در این ساختار برنامه مشارکت واحدها به نحوی بدست می ­آید که تمام سناریوهای خروج واحدها، خطوط و سناریوهای باد را جوابگو باشد. سپس نوع باس با توجه به نتیجه این قسمت و زیر مسئله۱ بدست می ­آید. در مرحله بعد با بهره گرفتن از نتایج مسئله اصلی و زیر مسئله تعیین نوع باس، فلوی خطوط به ازای سناریوهای مختلف در هر ساعت بررسی می­شوند و در صورت تجاوز فلوی خطوط از حد مجاز در هر سناریو، آن قید به مسئله اصلی اضافه می­ شود. در تکرارهای بعدی، مسئله مشارکت واحدها علاوه بر قیود اصلی مسئله، شامل قیودی است که از تکرارهای قبل به علت تخطی برخی خطوط در ازای برخی سناریوها رخ داده است. همچنین قیود (۳-۳) و (۳-۴) که در هر مرحله به هنگام می­شوند، نیز به مسئله اصلی اضافه می­شوند.
مرحله۱
۱- حدس اولیه در مورد مجهولات برنامه مشارکت
۴- مسئله اصلی: مسئله مشارکت واحدها در حضور سناریوهای نیروگاه بادی و بررسی قیود شبکه
۳-۲-زیر برنامه بررسی قیود شبکه در ازای سناریوهای مختلف خروج خط، واحد و باد و ایجاد Bender cutهای مناسب در صورت لزوم
۳-۱- نوشتن قیود DC-LF مناسب در هر باس با در نظر گرفتن نوع باس ها(بدست آمده در مرحله۲)