پارامترهایی که شامل عدم قطعیت می باشند عبارتند از: قیمت عمده فروشی انرژی و پیش بینی در تقاضای مصرف.

برای مدل سازی ریاضی مسئله برنامه ریزی مشارکت از مدل غیر تعادلی استفاده می شود. به منظور حل مسئله بهینه سازی از الگوریتم ژنتیک استفاده شده است.

عدم قطعیتهای حاکم بر قیمت عمده فروشی و پیش بینی نیاز مصرف در منطقه تحت پوشش نیروگاه مجازی در نظر گرفته شده و برای مد ل سازی آنها به ترتیب از توابع توزیع احتمال نرمال لگاریتمی و نرمال استفاده شده و جهت تحققهای پارامترهای غیرقطعی از شبیه سازی مونت کارلو استفاده شده است.

نتایج شبیه سازی در این پایان نامه نشان می دهد که چهارچوب ارائه شده ابزار توانمند و مناسبی جهت تدوین استراتژی پیشنهاد تولید نیروگاه مجازی به بازار و تعامل آن با مصرف کنندگان دارای قابلیت قطع بار می باشد.

 

 

 

 

 

فهرست مطالب:

عنوان                                                                                                                                       صفحه

فصل اول: مقدمه   ……………………………………………………………………………………… 1

1-1 مقدمه  ……………………………………………………………………………………………………………………. 2

1-2 بازار برق   ………………………………………………………………………………………………………………… 2

1-3 مفهوم نیروگاه مجازی(VPP)   …………………………………………………………………………………….. 2

1-4 مروری بر مطالب فصل ها   ……………………………………………………………………………………….. 3

 

فصل دوم: معرفی نیروگاه مجازی و مروری بر تحقیقات انجام شده   ……………………. 6

2-1 مقدمه …………………………………………………………………………………………………………………….. 7

2-2 مفهوم نیروگاه مجازی (VPP) …………………………………………………………………………………… 7

2-2-1 تولید پراکنده ………………………………………………………………………………………………………… 8

2-2-2 مزایای استفاده از DG ……………………………………………………………………………………………. 8

2-2-3 طبقه بندی انواع DG ………………………………………………………………………………………………. 9

2-2-4 انواع VPP …………………………………………………………………………………………………………… 11

2-2-5 اجزای VPP ………………………………………………………………………………………………………… 12

2-2-6 استراتژی کنترل VPP …………………………………………………………………………………………… 13

2-3 نیروگاه مجازی در بازار برق …………………………………………………………………………………. 14

2-3-1 معاملة بازار جدید در سطح توزیع…………………………………………………………………………… 14

2-4 مشارکت VPP در بازار برق ……………………………………………………………………………………….. 15

2-5 استراتژی بهینه قیمت دهی VPP در بازار عمده فروشی ………………………………………………. 16

2-5-1 مدل اقتصادی برای ارائه پیشنهاد تولید در بازار برق با بهره گرفتن از استراتژی تعادلی نش-SFE …… 17

2-5-2- مدل اقتصادی برای ارائه پیشنهاد در بازار برق براساس مدل غیر تعادلی …………………… 18

2-5-3 راهبردهای SCPBUC برای VPP……………………………………………………………………………. 19

2-6 استراتژی قیمت دهی نیروگاه گیرنده ی قیمت تحت عدم قطعیت قیمت …………………………. 19

2-7 جمعبندی ……………………………………………………………………………………………………………….. 20

فصل سوم: مدلسازی مسئله ی استراتژی بهینه مشاركت نیروگاه مجازی در بازار برق و معرفی روش حل …………………………………………………………………………………….. 21

3-1 مقدمه …………………………………………………………………………………………………………………….. 22

3-2 شناخت ابعاد مساله ………………………………………………………………………………………………….. 22

 

3-3 تابع هدف و قیود موجود در مساله(با در نظر گرفتن واحدهای CHP) …………………………….. 29
3-3-1 تابع هدف مساله توزیع اقتصادی تولید همزمان برق و حرارت ………………………………. 30

3-4 مدلسازی عدم قطعیت در تقاضا و قیمت و معرفی الگوریتم حل مساله ……………………………. 32
3-5 عملگرهای الگوریتم ژنتیك ……………………………………………………………………………………….. 34
3-6 جمعبندی ……………………………………………………………………………………………………………….. 36

فصل چهارم: شبیه سازی و تحلیل نتایج …………………………………………………………. 37

4-1 مقدمه …………………………………………………………………………………………………………………….. 38

4-2 معرفی شبكه ی اول(نیروگاه مجازی 1) ………………………………………………………………………. 38

4-3 شبیه سازی و تحلیل نتایج برای نیروگاه مجازی 1 در بازار انرژی …………………………………… 39

4-3-1 حالت مبنا (در غیاب عدم قطعیت ها) …………………………………………………………………….. 39

4-3-2 سناریو ی اول ……………………………………………………………………………………………. 42
4-3-3 سناریوهای دوم الی پنجم (در حضور عدم قطعیت قیمت) ………………………………………… 42
4-3-4 سناریوهای ششم الی نهم (در حضور عدم قطعیت قیمت و تقاضا) ……………………………. 46

4-3-5 نتایج شبیه سازی نسبت انحراف معیار به میانگین جهت متوقف سازی مونت كارلو …….. 49

4-4 شبیه سازی و تحلیل نتایج برای نیروگاه مجازی 1 در بازار رزرو ……………………………………. 50
4-4-1 سناریوی اول (در غیاب عدم قطعیت ها) …………………………………………………………. 50
4-4-2 سناریوهای دوم الی پنجم (در حضور عدم قطعیت در قیمت انرژی) …………………………… 51
4-4-3 سناریوهای ششم الی نهم (در حضور عدم قطعیت در قیمت انرژی و پیش بینی بار) …….. 53

4-4-4 نتایج شبیه سازی نسبت انحراف معیار به میانگین جهت متوقف سازی مونت كارلو……….. 53

4-5 مطالعه موردی دوم(نیروگاه مجازی 2) ………………………………………………………………………… 54

4-6 شبیه سازی و تحلیل نتایج برای نیروگاه مجازی 2 با در نظر گرفتن بازار انرژی ……………….. 55
4-6-1 حالت مبنا (در غیاب عدم قطعیت ها) ……………………………………………………………… 55
4-6-2 سناریوهای دوم الی پنجم (در حضور عدم قطعیت در قیمت انرژی) …………………………… 57

4-6-3 سناریوهای ششم الی نهم در حضور عدم قطعیت در قیمت و تقاضا ……………………….. 58
4-6-4 نتایج شبیه سازی نسبت انحراف معیار به میانگین جهت متوقف سازی مونت كارلو ……… 59

4-7 شبیه سازی و تحلیل نتایج شبكه ی جدید در بازار رزرو ……………………………………………….. 60

4-7-1 حالت مبنا (بدون در نظر گرفتن عدم قطعیت) ………………………………………………………….. 60

4-7-2 سناریوهای دوم الی پنجم (در حضور عدم قطعیت قیمت انرژی) ……………………………….. 61
4-7-3 سناریوهای ششم الی نهم (در حضور عدم قطعیت در قیمت انرژی و پیش بینی بار) …….. 62
4-7-4 نتایج شبیه سازی نسبت انحراف معیار به میانگین جهت متوقف سازی مونت كارلو……….. 63

4-8 جمعبندی ……………………………………………………………………………………………………………….. 63

فصل پنجم: نتیجه گیری و پیشنهادات ……………………………………………………………. 64

نتیجه گیری……………………………………………………………………………………………………………………… 65

پیشنهادات……………………………………………………………………………………………………………………….. 66

پیوست …………………………………………………………………………………………………… 67

پیوست 1) فهرست شکلهای مربوط به شبیه سازی شبکه های موجود در فصل چهارم …………….. 68

پیوست 2) منابع و مراجع …………………………………………………………………………………………………. 89

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

فهرست جدولها

عنوان                                                                                                    صفحه

جدول (4-1) اطلاعات ورودی مساله ………………………………………………………………………………. 40

جدول (4-2) سناریوهای موجود در مساله ………………………………………………………………………… 41

جدول (4-3) سود انتظاری VPP در بازار انرژی در شرایط عدم قطعیت قیمت ………………………. 43

جدول (4-4) سود انتظاری VPP در بازار انرژی در شرایط عدم قطعیت تقاضا ……………………….. 47

جدول (4-5) سود انتظاری VPP در بازار رزرو در شرایط عدم قطعیت قیمت …………………………. 52

جدول (4-6) سود انتظاری VPP در بازار رزرو در شرایط عدم قطعیت تقاضا …………………………. 53

جدول (4-7): سود انتظاری VPP (با در نظر گرفتن واحدهای CHP) در بازار انرژی در شرایط عدم قطعیت قیمت …………………………………………………………………………………………………………………. 57

جدول (4-8) سود انتظاری VPP (با در نظر گرفتن واحدهای CHP) در بازار انرژی در شرایط عدم قطعیت تقاضا ………………………………………………………………………………………………………………….. 58

جدول (4-9) سود انتظاری VPP (با در نظر گرفتن واحدهای CHP) در بازار رزرو در شرایط عدم قطعیت قیمت …………………………………………………………………………………………………………………. 61

جدول (4-10) سود انتظاری VPP (با در نظر گرفتن واحدهای CHP) در بازار رزرو در شرایط عدم قطعیت تقاضا ………………………………………………………………………………………………………………….. 62

 

 

 

 

فهرست تصاویر و نمودارها

عنوان                                                                                                       صفحه

شکل (2-1) اجزای VPP ……………………………………………………………………………………………….. 12

شکل (2-2) ساختار کلی VPP ……………………………………………………………………………………….. 13

شکل (2-3). اجزای سیستم قدرت در حالتی که مشارکت DG زیاد است ……………………………… 14

شکل (2-4). معاملات بالقوه برای تولید کنندگان ……………………………………………………………….. 15

شکل (4-1) دیاگرام تک خطی نیروگاه مجازی1………………………………………………………………….. 38

شکل (4-2) نتایج شبیه سازی حالت مبنا(در غیاب عدم قطعیت ها) با در نظر گرفتن بازار انرژی……………………………………………………………………………………………………………………………… 41

شکل (4-3) نتایج شبیه سازی حالت پایه (در حضور عدم قطعیت قیمت و S=0.02) با در نظر گرفتن بازار انرژی………………………………………………………………………………………………………………………. 43

شکل (4-4) نتایج شبیه سازی حالت پایه (در حضور عدم قطعیت قیمت و S=0.05) با در نظر گرفتن بازار انرژی ……………………………………………………………………………………………………………………….44

شکل (4-5) پیشنهاد برای بازار انرژی در تکرارهای متفاوت (S=0.05)……………………………………..44

شکل (4-6) نتایج شبیه سازی حالت پایه (در حضور عدم قطعیت قیمت و S=0.10) با در نظر گرفتن بازار انرژی ……………………………………………………………………………………………………………………….45

شکل (4-7) پیشنهاد برای بازار انرژی در تکرارهای متفاوت (S=0.10) …………………………………… 45
شکل (4-8) نتایج شبیه سازی حالت پایه (در حضور عدم قطعیت قیمت و S=0.15) با در نظر گرفتن بازار انرژی………………………………………………………………………………………………………………………..46

شکل (4-9) پیشنهاد برای بازار انرژی در تکرارهای متفاوت (s=0.15) …………………………………… 46
شکل (4-10) نتایج شبیه سازی حالت پایه (در حضور عدم قطعیت قیمت و تقاضا و S=0.02) با در نظر گرفتن بازار انرژی………………………………………………………………………………………………………. 47

شکل (4-11) نتایج شبیه سازی حالت پایه (در حضور عدم قطعیت قیمت و تقاضا و S=0.05) با در نظر گرفتن بازار انرژی………………………………………………………………………………………………………. 48
شکل (4-12) نتایج شبیه سازی حالت پایه (در حضور عدم قطعیت قیمت و تقاضا و S=0.10) با در نظر گرفتن بازار انرژی …………………………………………………………………………………………………….. 48
شکل (4-13) نتایج شبیه سازی حالت پایه (در حضور عدم قطعیت قیمت و تقاضا و S=0.15) با در نظر گرفتن بازار انرژی………………………………………………………………………………………………………..49
شکل (4-14) نسبت انحراف معیار به میانگین با در نظر گرفتن عدم قطعیت قیمت و (S=0.02) با در نظر گرفتن بازار انرژی………………………………………………………………………………………………………..49

شکل (4-15) نسبت انحراف معیار به میانگین با در نظر گرفتن عدم قطعیت قیمت و (S=0.05) با در نظر گرفتن بازار انرژی………………………………………………………………………………………………………..50

شکل (4-16) نتایج شبیه سازی حالت مبنا با در نظر گرفتن بازار رزرو……………………………………..51

شکل (4-17) نتایج شبیه سازی حالت مبنا (در حضور عدم قطعیت قیمت و S=0.02) با در نظر گرفتن بازار رزرو ………………………………………………………………………………………………………………52

شکل (4-18) نتایج شبیه سازی حالت مبنا (در حضور عدم قطعیت قیمت و تقاضا و S=0.02) با در نظر گرفتن بازار رزرو…………………………………………………………………………………………………………53
شکل (4-19) نسبت انحراف معیار به میانگین با در نظر گرفتن عدم قطعیت قیمت و (S=0.02) با در نظر گرفتن بازار رزرو…………………………………………………………………………………………………………54

شکل (4-20) دیاگرام تک خطی نیروگاه مجازی2 ………………………………………………………………. 54

شکل (4-21) نتایج شبیه سازی شبکه ی جدید با در نظر گرفتن بازار انرژی……………………………..56
شکل (4-22) نتایج شبیه سازی شبکه ی جدید (در حضور عدم قطعیت قیمت و S=0.02) با در نظر گرفتن بازار انرژی………………………………………………………………………………………………………………58
شکل (4-23) نتایج شبیه سازی شبکه ی جدید (در حضور عدم قطعیت قیمت و تقاضا و S=0.02) با در نظر گرفتن بازار انرژی……………………………………………………………………………………………………59
شکل (4-24) نسبت انحراف معیار به میانگین (در حضور عدم قطعیت قیمت و S=0.02) با درنظر گرفتن بازار انرژی………………………………………………………………………………………………………………59

شکل (4-25) نتایج شبیه سازی شبکه ی جدید با در نظر گرفتن بازار رزرو………………………………60
شکل (4-26) نتایج شبیه سازی شبکه ی جدید (در حضور عدم قطعیت قیمت و S=0.02) با در نظر گرفتن بازار رزرو……………………………………………………………………………………………………………….61

شکل (4-27) نتایج شبیه سازی شبکه ی جدید (در حضور عدم قطعیت قیمت و تقاضا و S=0.02) با در نظر گرفتن بازار رزرو…………………………………………………………………………………………………….62
شکل (4-28) نسبت انحراف معیار به میانگین (در حضور عدم قطعیت قیمت و S=0.02) با درنظر گرفتن بازار رزرو……………………………………………………………………………………………………………… 63

شکل (پیوست 1-1) نسبت انحراف معیار به میانگین با در نظر گرفتن عدم قطعیت قیمت و (S=0.10) با در نظر گرفتن بازار انرژی ……………………………………………………………………………………………….68

شکل (پیوست 1-2) نسبت انحراف معیار به میانگین با در نظر گرفتن عدم قطعیت قیمت و (S=0.15) با در نظر گرفتن بازار انرژی…………………………………………………………………………………………………68

شکل (پیوست 1-3) نسبت انحراف معیار به میانگین با در نظر گرفتن عدم قطعیت قیمت و تقاضا و (S=0.02) با در نظر گرفتن بازار انرژی…………………………………………………………………………………..69

شکل (پیوست 1-4) نسبت انحراف معیار به میانگین با در نظر گرفتن عدم قطعیت قیمت و تقاضا و (S=0.05) با در نظر گرفتن بازار انرژی…………………………………………………………………………………..69

شکل (پیوست 1-5) نسبت انحراف معیار به میانگین با در نظر گرفتن عدم قطعیت قیمت و تقاضا و (S=0.10) با در نظر گرفتن بازار انرژی…………………………………………………………………………………..70

شکل (پیوست 1-6) نسبت انحراف معیار به میانگین با در نظر گرفتن عدم قطعیت قیمت و تقاضا و (S=0.15) با در نظر گرفتن بازار انرژی…………………………………………………………………………………..70

شکل (پیوست 1-7) نتایج شبیه سازی حالت مبنا (در حضور عدم قطعیت قیمت و S=0.05) با در نظر گرفتن بازار رزرو…………………………………………………………………………………………………………71

شکل (پیوست 1-8) نتایج شبیه سازی حالت مبنا (در حضور عدم قطعیت قیمت و S=0.10) با در نظر گرفتن بازار رزرو…………………………………………………………………………………………………………71

شکل (پیوست 1-9) نتایج شبیه سازی حالت مبنا (در حضور عدم قطعیت قیمت و S=0.15) با در نظر گرفتن بازار رزرو…………………………………………………………………………………………………………72

شکل (پیوست 1-10) نتایج شبیه سازی حالت مبنا (در حضور عدم قطعیت قیمت و تقاضا و S=0.05) با در نظر گرفتن بازار رزرو…………………………………………………………………………………….72
شکل (پیوست 1-11) نتایج شبیه سازی حالت مبنا (در حضور عدم قطعیت قیمت و تقاضا و S=0.10) با در نظر گرفتن بازار رزرو…………………………………………………………………………………….73
شکل (پیوست 1-12) نتایج شبیه سازی حالت مبنا (در حضور عدم قطعیت قیمت و تقاضا و S=0.15) با در نظر گرفتن بازار رزرو…………………………………………………………………………………….73
شکل (پیوست 1-13) نسبت انحراف معیار به میانگین با در نظر گرفتن عدم قطعیت قیمت و (S=0.05) با در نظر گرفتن بازار رزرو…………………………………………………………………………………..74

شکل (پیوست 1-14) نسبت انحراف معیار به میانگین با در نظر گرفتن عدم قطعیت قیمت و (S=0.10) با در نظر گرفتن بازار رزرو……………………………………………………………………………………74

شکل (پیوست 1-15) نسبت انحراف معیار به میانگین با در نظر گرفتن عدم قطعیت قیمت و (S=0.15) با در نظر گرفتن بازار رزرو……………………………………………………………………………………74

شکل (پیوست 1-16) نسبت انحراف معیار به میانگین با در نظر گرفتن عدم قطعیت قیمت و تقاضا و (S=0.02) با در نظر گرفتن بازار رزرو……………………………………………………………………………………75

شکل (پیوست 1-17) نسبت انحراف معیار به میانگین با در نظر گرفتن عدم قطعیت قیمت و تقاضا و (S=0.05) با در نظر گرفتن بازار رزرو……………………………………………………………………………………75

شکل (پیوست 1-18) نسبت انحراف معیار به میانگین با در نظر گرفتن عدم قطعیت قیمت و تقاضا و (S=0.10) با در نظر گرفتن بازار رزرو……………………………………………………………………………………75

شکل (پیوست 1-19) نسبت انحراف معیار به میانگین با در نظر گرفتن عدم قطعیت قیمت و تقاضا و (S=0.15) با در نظر گرفتن بازار رزرو……………………………………………………………………………………76

شکل (پیوست 1-20) نتایج شبیه سازی شبکه ی جدید (در حضور عدم قطعیت قیمت و S=0.05) با در نظر گرفتن بازار انرژی……………………………………………………………………………………………………76

شکل (پیوست 1-21) نتایج شبیه سازی شبکه ی جدید (در حضور عدم قطعیت قیمت و S=0.10) با در نظر گرفتن بازار انرژی……………………………………………………………………………………………………77

شکل (پیوست 1-22) نتایج شبیه سازی شبکه ی جدید (در حضور عدم قطعیت قیمت و S=0.15) با در نظر گرفتن بازار انرژی……………………………………………………………………………………………………77

شکل (پیوست 1-23) نتایج شبیه سازی شبکه ی جدید (در حضور عدم قطعیت قیمت و تقاضا و S=0.05) با در نظر گرفتن بازار انرژی……………………………………………………………………………………78
شکل (پیوست 1-24) نتایج شبیه سازی شبکه ی جدید (در حضور عدم قطعیت قیمت و تقاضا و S=0.10) با در نظر گرفتن بازار انرژی……………………………………………………………………………………78
شکل (پیوست 1-25) نتایج شبیه سازی شبکه ی جدید (در حضور عدم قطعیت قیمت و تقاضا و S=0.15) با در نظر گرفتن بازار انرژی……………………………………………………………………………………79
شکل (پیوست 1-26) نسبت انحراف معیار به میانگین (در حضور عدم قطعیت قیمت و S=0.05) با درنظر گرفتن بازار انرژی…………………………………………………………………………………………………….79

شکل (پیوست 1-27) نسبت انحراف معیار به میانگین (در حضور عدم قطعیت قیمت و S=0.10) با درنظر گرفتن بازار انرژی…………………………………………………………………………………………………….80

شکل (پیوست 1-28) نسبت انحراف معیار به میانگین (در حضور عدم قطعیت قیمت و S=0.15) با درنظر گرفتن بازار انرژی…………………………………………………………………………………………………….80

شکل (پیوست 1-29) نسبت انحراف معیار به میانگین (در حضور عدم قطعیت قیمت و تقاضا و S=0.02) با درنظر گرفتن بازار انرژی…………………………………………………………………………………….80

شکل (پیوست 1-30) نسبت انحراف معیار به میانگین (در حضور عدم قطعیت قیمت و تقاضا و S=0.05) با درنظر گرفتن بازار انرژی…………………………………………………………………………………….81

شکل (پیوست 1-31) نسبت انحراف معیار به میانگین (در حضور عدم قطعیت قیمت و تقاضا و S=0.10) با درنظر گرفتن بازار انرژی…………………………………………………………………………………….81

شکل (پیوست 1-32) نسبت انحراف معیار به میانگین (در حضور عدم قطعیت قیمت و تقاضا و S=0.15) با درنظر گرفتن بازار انرژی…………………………………………………………………………………….81

شکل (پیوست 1-33) نتایج شبیه سازی شبکه ی جدید (در حضور عدم قطعیت قیمت و S=0.05) با در نظر گرفتن بازار رزرو…………………………………………………………………………………………………….82
شکل (پیوست 1-34) نتایج شبیه سازی شبکه ی جدید (در حضور عدم قطعیت قیمت و S=0.10) با در نظر گرفتن بازار رزرو…………………………………………………………………………………………………….82
شکل (پیوست 1-35) نتایج شبیه سازی شبکه ی جدید (در حضور عدم قطعیت قیمت و S=0.15) با در نظر گرفتن بازار رزرو…………………………………………………………………………………………………….83

 

شکل (پیوست 1-36) نتایج شبیه سازی شبکه ی جدید (در حضور عدم قطعیت قیمت و تقاضا و S=0.05) با در نظر گرفتن بازار رزرو…………………………………………………………………………………….83

شکل (پیوست 1-37) نتایج شبیه سازی شبکه ی جدید (در حضور عدم قطعیت قیمت و تقاضا و S=0.10) با در نظر گرفتن بازار رزرو…………………………………………………………………………………….84
شکل (پیوست 1-38) نتایج شبیه سازی شبکه ی جدید (در حضور عدم قطعیت قیمت و تقاضا و S=0.15) با در نظر گرفتن بازار رزرو…………………………………………………………………………………….84
شکل (پیوست 1-39) نسبت انحراف معیار به میانگین (در حضور عدم قطعیت قیمت و S=0.05) با درنظر گرفتن بازار رزرو. ……………………………………………………………………………………………………85

شکل (پیوست 1-40) نسبت انحراف معیار به میانگین (در حضور عدم قطعیت قیمت و S=0.10) با درنظر گرفتن بازار رزرو. ……………………………………………………………………………………………………85

شکل (پیوست 1-41) نسبت انحراف معیار به میانگین (در حضور عدم قطعیت قیمت و S=0.15) با درنظر گرفتن بازار رزرو. ……………………………………………………………………………………………………85

شکل (پیوست 1-42) نسبت انحراف معیار به میانگین (در حضور عدم قطعیت قیمت و تقاضا و S=0.02 ) با درنظر گرفتن بازار رزرو…………………………………………………………………………………… 86

شکل (پیوست 1-43) نسبت انحراف معیار به میانگین (در حضور عدم قطعیت قیمت و تقاضا و S=0.05 ) با درنظر گرفتن بازار رزرو…………………………………………………………………………………….86

شکل (پیوست 1-44) نسبت انحراف معیار به میانگین (در حضور عدم قطعیت قیمت و تقاضا و S=0.10 ) با درنظر گرفتن بازار رزرو. …………………………………………………………………………………..87

شکل (پیوست 1-45) نسبت انحراف معیار به میانگین (در حضور عدم قطعیت قیمت و تقاضا و S=0.15 ) با درنظر گرفتن بازار رزرو. …………………………………………………………………………………..87

 

 

 

 

 

 

 

  

فصل اول

مقدمه

 
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1-1 مقدمه

از جمله مباحثی كه هم اكنون پیش روی تصمیم گیران و سیاست گذاران صنعت برق در بسیاری از كشورها ی دنیا قرار دارد، تفكر تغییر شكل ساختار این صنعت مطابق با روند افزایش كارایی و رقابت در دیگر صنایع می باشد. لزوم حركت در این مسیر به دلایل مختلفی چون سرمایه بر بودن، نا كارآیی اقتصادی ساختار سنتی و انحصاری بودن آن غیر قابل انكار می باشد. تحقیق حاضر ضمن ارائه ی یكی از مصادیق این تجدید ساختار(نقش نیروگاه مجازی در بهره برداری از سیستم قدرت) نتایج حاصل از حضور آن در بازار برق را مورد بررسی قرار خواهد داد. در این فصل به معرفی اهداف کلی طرح و محتویات فصلهای آینده پرداخته خواهد شد.

1-2 بازار برق

صنعت برق به عنوان یک صنعت زیر بنایی در دو دهه اخیر دستخوش تغییرات بنیادی گردیده است که از آن به عناوین مختلفی چون تجدید ساختار، مقررات زدایی و . . .   یاد می‌شود. در ساختار جدید بر خلاف ساختار سنتی قدیم که در آن مالک سیستم تولید، انتقال و توزیع یکی بوده و تحت مالکیت واحد بهره ‌برداری می گردید، سیستم های تولید، انتقال و توزیع از یکدیگر مجزا شده و به صورت مستقل اداره می‌شوند.

بهره­وری پایین سیستم قدرت سنتی در تامین انرژی الکتریکی باعث گردید تا همانند صنایع هوایی و مخابرات از راه دور، تجدید ساختار در صنعت برق مطرح گردد. رقابت و دسترسی آزاد به سیستم انتقال دو موضوع اساسی در تجدید ساختار صنعت برق به شمار می رود. خصوصی­سازی و تغییر ساختارهای موجود در جهت ایجاد رقابت بیشتر و دسترسی آزاد و بدون تبعیض تولید­کنندگان مختلف به سیستم انتقال می­باشد. در این شرایط راهبری و طراحی هر یك از این بخش ها با توجه به فضای حاكم، نیازمندی ها و ارتباط با دیگر نهادها صورت می گیرد و سیستم توزیع برق به عنوان آخرین زنجیره برق رسانی می تواند به شكل های مختلفی باشد.

1-3 مفهوم نیروگاه مجازی(VPP)

یكی از دستاوردهای آینده تغییر ساختار، ایجاد فضای رقابتی در بخش تولید برق بوده است كه در این خصوص مجموعه ای از واحدهای تولید مقیاس كوچك به همراه بار و شبكه تحت پوشش كه توسط یك نهاد معین اداره می شود به نیروگاه مجازی موصوف است كه می توانند در بازار عمده فروشی انرژی و ذخیره چرخان حضور فعال داشته باشند.

ایده به كارگیری نیروگاه مجازی به عنوان یكی از اجزای اصلی تشكیل دهنده سیستم قدرت در این تحقیق بررسی و تشریح می شود. این ایده برای سیستم های قدرت غیر متمركز كه متشكل از منابع تولید پراكنده می باشد، امكان بهره برداری بهینه مجموعه ای از منابع تولید پراكنده با بازده بالا و همچنین امكان حضور آنها را در بازار برق فراهم می سازد. بهره برداری از منابع تولید پراكنده موجب شده است تا ساختار متمركز مدیریت مجموعه سیستم قدرت، تمایل به غیر متمركز شدن مراكز مدیریت انرژی داشته باشد.

1-4 مروری بر مطالب فصل ها

این نیروگاه شامل اجزا و انواع مختلفی می باشد كه در فصل دوم به آن پرداخته خواهد شد. همچنین جهت حضور نیروگاه مجازی در بازار برق می توان مدلهای مختلفی را مطرح کرد. این مدلها شامل: هانت و شاتل، تعادلی نش، غیر تعادلی، تخمین نقطه تعادل، برترند، مدل كورنات و مدل استكلبرگ می باشند. مالكان نیروگاه مجازی بر طبق مدل انتخابی و پیشنهادی خود در بازار برق شركت نموده و پیشنهادات خود را در دوره ی زمانی معین عرضه می نمایند. تمامی مدلهای ذكر شده در تحقیقات متفاوت و زیادی مورد بررسی قرار گرفته است كه در فصل دوم به این مدل ها، كاربرد، معادلات و چگونگی شركت در بازار برق پرداخته خواهد شد.

مدلی كه در میان این تحقیقات جهت مدلسازی و انجام این پایان نامه انتخاب گردید مدل اقتصادی برای ارائه پیشنهاد قیمت در بازار برق براساس مدل غیر تعادلی می باشد. مدل غیر تعادلی جهت طراحی یک استراتژی پیشنهاد نیروگاه مجازی مورد استفاده قرار می گیرد که در آن، قیود مربوط به منابع بار تامین شده، قیود تعادل عرضه و تقاضا و همچنین قیود امنیتی به عنوان قیود شبکه در نظر گرفته می شوند.

در مدل ارائه شده نیروگاه مجازی می تواند یک شرکت کننده بازار برق با نقش دوگانه از جمله تولید کننده و مصرف کننده در جهت تبادل توان با شبکه بالادست باشد. علاوه بر این، نیروگاه مجازی می تواند سرویس ذخیره چرخان را تامین کند.

در فصل سوم به مدل سازی مسئله ی استراتژی بهینه سازی مشارکت نیروگاه مجازی در بازار برق پرداخته خواهد شد. در این بخش نحوه ی مدلسازی، الگوریتم حل، تابع هدف و قیود موجود در مساله تشریح خواهد می شود. در این تحقیق از دو شبكه به عنوان نیروگاه های مجازی مورد بررسی، استفاده گردیده است. شبكه ی اول شامل ترکیبی از واحدهای تولید پراکنده، ذخیره ساز الکتروشیمیایی و مصرف کنندگان نهایی بوده و شبكه ی دوم مشتمل بر شبكه اول به همراه دو واحد تولید همزمان، یك واحد تولید كننده ی حرارت و یك واحد تولید سنتی می باشد. در ابتدا روابط موجود در مساله برای شبكه ی اول و سپس روابط جهت شبكه ی دوم بیان می گردد.

از جمله نكات مهم در تحقیقاتی كه اهداف آنها بهینه سازی می باشد استفاده ی مناسب از الگوریتم های موجود می باشد. شناخت، درك و نحوه ی كاربرد الگوریتم مناسب در جهت مساله مورد نظر در مسائل بهینه سازی امری حیاتی می باشد. چه بسا الگوریتمی برای یك مساله بهینه سازی مناسب باشد و برای مساله دیگر چنین نباشد. این موضوع به