This study presents a reliability-constrained optimization approach to determine the number and size of combined heat and power (CHP) system components, including CHP units, auxiliary boilers, and heat-storage tanks. To this end, the loss-of-load expectation and the expected energy not supplied are considered since the reliability indices ensure the security of operation. The load forecasting inaccuracy and the random outages of CHP system components as well as the loss of mains are modeled as a scenario tree using the Monte Carlo sampling approach. The problem is formulated as two-stage stochastic mixed integer linear programming. A scenario reduction technique is also introduced to reduce the computational burden of the scenario-based planning problem. Finally, the proposed model is applied to a large residential complex in Tehran as a case study

چکیده

این مطالعه یک روش بهینه‌ سازی تحت قید قابلیت اطمینان برای تعیین تعداد و سایز اجزای سیستم تولید همزمان برق و گرما (CHP) که شامل واحدهای CHP، بویلرهای کمکی و تانک‌ های ذخیره گرما است، ارائه می ‌دهد. برای این هدف، بار از دست رفته مورد انتظار و انرژی تامین نشده مورد انتظار در نظر گرفته می ‌شوند چرا که شاخص ‌های قابلیت اطمینان امنیت عملکرد را تضمین می ‌کنند. عدم دقت در پیش‌ بینی بار و خروج تصادفی اجزای سیستم CHP و همچنین از دست دادن خط اصلی بعنوان یک سناریو درختی با استفاده از روش نمونه‌ برداری مونت کارلو مدل می‌ شوند. این مسئله بعنوان یک برنامه ‌ریزی خطی آمیخته با عدد صحیح احتمالی دو مرحله ‌ای فرمول ‌بندی می‌ شود. همچنین یک روش کاهش سناریو نیز برای کاهش بار محاسباتی مسئله برنامه ‌ریزی مبتنی بر سناریو معرفی می ‌شود. سرانجام مدل ارائه شده برای یک مجتمع مسکونی در تهران بعنوان موضوع مورد مطالعه بکار می رود.

1-مقدمه

تولید ترکیبی یا تولید همزمان برق و گرما (CHP) فرآیند تولید برق با استفاده همزمان از گرمای اتلافی حاصل است. بدین نحو راندومان کل سیستم افزایش پیدا میکند، مصرف انرژی اولیه کاهش پیدا میکند و انتشار مداوم آلودگی حذف می ‌شود. [1] سایر مزایای استفاده از CHP عبارتند از: بازگشت سود بدلیل فروش انرژی الکتریکی به شبکه محلی، به تعلیق در آوردن ساخت شبکه و نیروگاه مرکزی و کاهش تلفات توزیع و انتقال...