Abstract:
การออกแบบระบบพลังงานไฟฟ้าแบบแยกอิสระด้วยพลังงานแสงอาทิตย์ พลังงานลม และระบบกักเก็บน้ำแบบสูบกลับ โดยใช้วิธีโปรแกรมเชิงเส้นจำนวนเต็มแบบผสม (Mix Integer Liner Programming (MILP)) ในการออกแบบมีข้อมูลการใช้ไฟฟ้าแบบบ้านอยู่อาศัย แบบกิจการขนาดกลาง และแบบผสมระหว่างบ้านอยู่อาศัยและกิจการขนาดกลาง ค่าของพลังงานแสงอาทิตย์และพลังงานลมเป็นค่าพยากรณ์จากข้อมูลสถิติ ผลที่ได้จากการออกแบบจะได้ชุดคำตอบที่ประกอบด้วยจำนวนแผ่นเซลล์แสงอาทิตย์ จำนวนกังหันลมผลิตไฟฟ้า กำลังไฟฟ้าสูงสุดของปั้มน้ำ กำลังไฟฟ้าสูงสุด ของกังหันน้ำผลิตไฟฟ้าและปริมาตรน้ำสูงสุดในระบบ เพื่อค่าใช้จ่ายต้นทุนที่ต่ำที่สุดในการออกแบบ ระบบพลังงานไฟฟ้าแบบแยกอิสระ ด้วยการคำนวณเพียงครั้งเดียวในแต่ละข้อมูลการใช้ไฟฟ้า ในงานวิจัยศึกษาเพิ่มเติมถึงผลกระทบของระบบพลังงานไฟฟ้า เมื่อค่าพลังงานลมและพลังงานแสงอาทิตย์ที่ได้รับมีค่าต่ำกว่าค่าพยากรณ์จากข้อมูลสถิติที่ใช้ในการออกแบบระบบพลังงานไฟฟ้า จนส่งผลกระทบทำให้เกิดค่าใช้จ่ายที่เกิดจากการถูกตัดโหลด (Load Shedding) โดยการนำชุดคำตอบของการออกแบบระบบพลังงานไฟฟ้ามาเป็นพารามิเตอร์ ผลที่ได้จากการลดค่าพลังงานแสงอาทิตย์และพลังงานลมที่ได้รับมีค่าต่ำกว่าค่าพยากรณ์จากข้อมูลสถิติจะแสดงให้เห็นถึงการใช้งานของปั้มน้ำ กังหันน้ำผลิตไฟฟ้า และปริมาตรน้ำในแต่ละคาบเวลาที่เปลี่ยนไป เพื่อให้ได้ค่าใช้จ่ายที่ต่ำที่สุดที่เกิดจากการถูกตัดโหลด ในแต่ละข้อมูลการใช้ไฟฟ้า
This thesis aims to design a stand alone power generating system consisting of wind, PV and pumped hydro storage systems using mixed-integer linear programming. Customer load profiles used for the design come from Provincial Electricity Authority (PEA)s typical load profiles for residential service, medium general service and the mixed between residential and medium general services. The data of wind and solar energy are obtained from statistical forecasting data. The optimal results that come from a single computational process include the number of PV units, the number of wind turbines, the rated capacity of pump motor and hydro turbine and the maximum volume of the upper reservoir for storage system In this research, the effect to the power generating system due to the shortage occurring from over-forecasting of wind and solar energy is also studied. The effect results in the system load shedding. The study of the effect is done by simulating the optimal results from the designed system as parameters along with the shortage of wind and solar energy. The results of the simulation show the operating cycles of pump and hydro turbine, and the changed volumes of reservoir in all considered periods in order to obtain the minimum cost of system load shedding for each type of customer load profile.