پدافند غیرعامل (Jan 2023)
بهره برداری بهینه از سیستم تأمین آب-انرژی یک ریزشبکه جزیرهای با چند حامل انرژی با هدف ارتقاء تابآوری در مقابل حملات سایبری
Abstract
ریزشبکه‌های دارای چندین حامل انرژی با تکیه بر امکانات تبدیل انرژی، ساختاری انعطاف‌پذیر و بسیار کارامد را برای تأمین انرژی مصرفی و آب آشامیدنی فراهم می‌کنند. افزایش تقاضا برای مصرف انرژی به همراه کمبود آب آشامیدنی، از مسائل چالش‌برانگیز در زندگی امروزی به حساب می‌آیند. ازآنجاکه زیرساخت‌های تأمین آب آشامیدنی برای بهرهبرداری به انرژی الکتریکی قابل‌توجهی نیاز دارند، این امر منجر به ایجاد وابستگی بین سیستمهای تأمین آب و انرژی میشود. در این مقاله، یک رویکرد مدیریت بهینه آب-انرژی یکپارچه برای یک ریزشبکه جزیرهای شده به‌منظور تأمین تقاضاهای الکتریکی، گرمایش، سرمایش و آب آشامیدنی، با صرف کمترین هزینه ممکن، پیشنهاد شده است. ریزشبکه پیشنهادی به منابع تولید هم‌زمان برق و گرمایش، چیلر جذبی، بویلرهای الکتریکی و گازی، توربین بادی، واحد آب‌شیرین‌کن و انواع سیستمهای ذخیرهساز انرژی مجهز است. تابع هدف به‌صورت یک مسئله برنامهریزی صحیح خطی آمیخته با اعداد صحیح بیان میشود. مدل‌سازی عدم قطعیت‌های مربوط به تقاضاهای انرژی و توان تولیدی توربین‌های بادی نیز بر اساس برنامهریزی تصادفی مبتنی بر سناریو میباشد. همچنین به‌منظور در نظر گرفتن حملات سایبری به توربین‌های بادی در مدل برنامهریزی پیشنهادی، از تئوری تصمیم‌گیری مبتنی بر شکاف اطلاعاتی استفاده میشود که بهرهبردار را قادر میسازد با متحمل شدن یک هزینه قابل‌قبول، برنامهریزی تأمین انرژی و آب آشامیدنی را در برابر حملات سایبری به توربین‌های بادی، استوار سازد. در نظر گرفتن نقش حاملهای انرژی به‌غیراز برق و آب به همراه استفاده از مفهوم تابآوری در بهرهبرداری بهینه از سیستم تأمین آب-انرژی در یک ریزشبکه جزیرهای، از نوآوریهای مدل پیشنهاد شده هستند. در پایان نتایج عددی نشان می‌دهند که بهرهبردار می‌تواند اثر حملات سایبری بر هزینه بهرهبرداری را بدون حضور سیستمهای ذخیرهساز آب-انرژی به میزان 1/5 درصد و در حضور این منابع به میزان 10 درصد کاهش دهد که منجر به افزایش تابآوری سیستم در برابر چنین حملاتی خواهد شد.
