با گسترش شهرهای هوشمند و افزایش نفوذ منابع انرژی تجدیدپذیر، خودروهای الکتریکی، شبکههای هوشمند، اینترنت اشیاء، سیستمهای ذخیرهسازی انرژی، حمل و نقل هوشمند و سلامت هوشمند، مدیریت بهینه انرژی درحضور دادههای بزرگ و درهم تنیده به یکی از چالشهای اساسی سیستمهای توزیع فعال تبدیل شده است. در این پایاننامه، یک چارچوب جامع و غیر متمرکز مدیریت انرژی برای یک شهر هوشمند متشکل از صد خانه هوشمند ارائه شده است که در آن المانهای اصلی شهر هوشمند به صورت هماهنگ نظر گرفته شدهاند. هدف اصلی این سیستم مدیریت انرژی پیشنهادی، کاهش هزینه قبض برق مصرفکنندگان، هموارسازی منحنی بار، افزایش ضریب بهرهبرداری از منابع انرژی تجدیدپذیر و کاهش تزریق توان از شبکه اصلی میباشد. بهمنظور دستیابی به اهداف مذکور، سیستم مدیریت انرژی سلسله مراتبی غیرمتمرکز به صورت دو سطح محلی و سراسری چند لایه فرمول بندی شده است. در سطح محلی تمرکز بر رفتار خانههای هوشمند و المانهای آنها به صورت درونی در هر خانه هوشمند، به منظور بهینهسازی مصرف انرژی از منابع موجود و کاهش هزینه قبض برق مصرفی میباشد. لایههای موجود در سطح محلی برابر با لایه اول تا لایه پنجم میباشند که هر لایه ورودی و خروجی مشخص خود را دارا میباشد. همچنین این لایهها باید به ترتیب اجرا شوند زیرا خروجی هر لایه به ورودی لایههای بعدی با توجه به اولویت بندی موجود، ارتباط دارد. در سطوح سراسری دارای لایههای اول تا ششم هستیم، در این سطح تمرکز بر مبادله و انتقال توان بین خانههای هوشمند مختلف به منظور دستیابی به اهداف بهینهسازی میباشد. در این سطح هم مانند سطح قبلی اولویت بندی و ترتیب اجرای هر لایه باید به نحوه مشخص انجام شود، یعنی ابتدا لایه اول سطح سراسری سپس لایه دوم و تا لایه ششم سطح سراسری با ترتیب مشخص اجرا میشوند. نتایج حاصل نشان میدهد که استفاده از مدیریت هوشمند دو سطحی چند لایه سیستمهای ذخیرهسازی، شارژ و دشارژ خودروهای الکتریکی، منجر به کاهش قابل توجه هزینه انرژی مصرفی، بهبود پروفیل بار و افزایش سهم مصرف محلی انرژی تولیدی از منابع تجدیدپذیر میشود. همچنین، نتایج شبیهسازی با و بدون حضور منابع ذخیرهسازی انرژی توزیع شده، عملکرد بهتری در کاهش پیک بار و بهینهسازی تبادل توان با شبکه اصلی ارائه میدهند. نتایج این پژوهش میتواند بهعنوان مبنایی مناسب برای طراحی و توسعه سیستمهای مدیریت انرژی در شهرهای هوشمند آینده مورد استفاده قرار گیرد.
