Flexibility in Electric Power Distribution Networks

نفوذ بالای منابع انرژی تجدیدپذیر (RES) به دلیل تنوع آنها در تولید برق، چندین چالش فنی-اقتصادی را به اپراتورهای سیستم توزیع (DSOs) تحمیل می‌کند و از این رو، نیاز به انعطاف‌پذیری عملیاتی اضافی را افزایش می‌دهد. هدف انعطاف پذیری عملیاتی پوشش ایمن تغییرات احتمالی با حداقل هزینه با استفاده از جایگزین های انعطاف پذیر در حال ظهور یا طراحی مکانیسم های جدید بازار محلی برای ایجاد انگیزه در ارائه دهندگان انعطاف پذیری است. در چنین شرایطی، DSOs می‌تواند از پتانسیل گزینه‌های انعطاف‌پذیر مانند ذخیره‌سازی انرژی (ES)، پاسخ تقاضا (DR)، خودروهای برقی متصل (PEV) یا ژنراتورهای سریع در محل استفاده کند. با این حال، هر یک از منابع منعطف ذکر شده، ویژگی ها و الزامات خاص خود را دارد که باید مورد توجه قرار گیرد و این پیچیدگی را افزایش می دهد. طرح های پیکربندی مجدد شبکه بهینه راه حل دیگری برای افزایش انعطاف پذیری سیستم قدرت در سطح توزیع است.

یک شکاف تحقیقاتی بزرگ در رابطه با برنامه ریزی شبکه توزیع مبتنی بر انرژی های تجدید پذیر از نقطه نظر انعطاف پذیری وجود دارد. بنابراین، این کتاب با هدف بحث در مورد نیازهای انعطاف‌پذیری اضافی معرفی‌شده توسط RES و تشریح رویکردهای کلی برای تحلیل نیاز و ارائه انعطاف‌پذیری اضافی در شبکه‌های توزیع آینده در هر دو چارچوب زمانی برنامه‌ریزی و عملیاتی است.

این کتاب با موفقیت راه حل ها و تکنیک های جدیدی را برای افزایش انعطاف پذیری در سیستم های توزیع پیشنهاد می کند. همچنین نیاز به حرکت به سمت شبکه های توزیع هوشمند را به منظور افزایش انعطاف پذیری در سیستم های برق مدرن و آینده برجسته می کند.

High penetration of renewable energy sources (RESs) imposes several techno-economic challenges to distribution system operators (DSOs) due to their variability in power generation and, hence, increases the need for additional operational flexibility. Operational flexibility aims at securely covering the possible variations at the minimum cost using emerging flexible alternatives or designing novel local market mechanisms to incentivize flexibility providers. In such a situation, the DSOs can use the potential of flexible options such as energy storages (ESs), demand response (DR), plug-in electric vehicles (PEVs), or on-site fast run generators. However, each of the mentioned flexible resources has its own specific characteristics and requirements that should be taken into account, and this raises the complexity. Optimal network reconfiguration schemes are the other solution for increasing power system flexibility at the distribution level.

There is a great research gap related to renewable-based distribution network planning from a flexibility point of view. Therefore, this book aims to discuss the additional flexibility needs introduced by RESs and describe general approaches to analyze the need for and provision of additional flexibility in future distribution networks at both the planning and operational time frames.

This book successfully suggests new solutions and techniques to increase the flexibility in distribution systems. It also highlights the needs for moving towards smart distribution grids in order to enhance the flexibility in modern and future power systems.