پایان نامه استراتژی قیمت دهی نیروگاه مجازی در بازار های ذخیره و انرژی با درنظر گرفتن عدم قطعیت در قیمت بازار

فهرست:

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 معامله 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 استفاده 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 مشارکت 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 ی 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 ژنتیک ..................................................................................................... 34

3-6 جمعبندی ................................................................................................................................ 36

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

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

4-2 معرفی شبکه 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 کارلو ........  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 کارلو........... 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 کارلو ......... 59

4-7 شبیه سازی و تحلیل نتایج شبکه 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 کارلو........... 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 

منبع:

]1 [حسین نظام آبادی، پرستو نظام آبادی، مهرداد ستایش نظر و گئورگ قره پتیان "قیمت دهی بهینه نیروگاه های مجازی با استفاده از استراتژی تعادلی نش-SFE" کنفرانس PSC 2011،تهران، ایران.

]2 [کرشن و استرابک،"مبانی اقتصاد سیستم قدرت، مترجمان: کارشناسان دبیرخانه هیأت تنظیم بازار برق ایران -وزارت نیرو، نشردبیرخانه هیأت تنظیم بازار برق. ایران،تابستان 1386.

]3 [سارا خزائی پول، تقی بارفروشی و مجید شهابی" تدوین استراتژی پیشنهاد تولید نیروگاه مجازی در بازار انرژی با درنظر گرفتن عدم قطعیت در تقاضا و قیمت بازار" کنفرانس PSC 2013، کرمانشاه، ایران.

]4 [روی بیلینتون و رونالد آلن/ محسن رضائیان، "ارزیابی قابلیت اطمینان سیستم های مهندسی" انتشارات امیرکبیر، 1379.

]5 [مصطفی عباسی کیا، "الگوریتم‌ژنتیک در MATLAB" انتشارات کیان رایانه سبز، 1388.

]6 [مهنوش شجیعی، حبیب رجبی مشهدی و مهناز اروانه، "شناسایی پارامترهای مجهول سیستم آشوبی به منظور سنکرون سازی توسط الگوریتم ژنتیک" هشتمین کنفرانس سیستمهای هوشمند، مشهد، ایران، 1386.

[7] W. El-Khattam, M. M. A. Salama, "Distributed generation technologies, definitions and benefits", Electric Power Syst. Res., pp. 119-128, 2004.

[8] T.Ackermann, G.Anderson, L.Soder, "Distributed Generation: a definition", Elsevier science, PP195-204 Dec 2000.

[9] W. El-Khattam, M. M. A. Salama, "Distributed generation technologies, definitions  and benefits", Electric Power Syst. Res., pp.

119-128, 2004

[10] Proger Lawrence & Stephen Middlekauff, "Applying Distributed Generation Tools in Power Design System", IEEE Industry Applications Magazine, Jan/Feb 2005. WWW.IEEE.ORG/IAS

[11] E. Mashhour and  S.M. Moghadas-Tafreshi,” The Opportunities for Future Virtual Power Plant in the Power Market, a View Point”,IEEE International Conference on Clean Electrical Power (ICCEP 09), 9-11 June 2009, Capri, Italy, pp. 448-452.

[12] P. E. Morthorst, “The development of a green certificate market,” Energy Pol., vol. 28, no. 15, pp. 1085–1094, Dec. 2000.

[13] P. E. Morthorst, “A green certificate market combined with a liberalized power market,” Energy Pol., vol. 31, no. 13, pp. 1393–1402, Oct.

2000.

[14] G. Andrews, “Market based instruments: Australia’s experience with trading renewable energy certificates,” in Proc. Workshop Good Practices in Policies and Measures, Copenhagen, Denmark, Oct. 8–10, 2001.

[15] P. Mozumder and A. Marathe, “Gain from an integrated market for tradable renewable energy credits,” Ecolog. Econ., vol. 49, no. 3, pp. 259–272, Jul. 2004.

[16] S. Espey, “Renewable portfolio standard: A means for trade with electricity from renewable energy sources?,” Energy Pol., vol. 29, no. 7, pp. 557–566, Jun. 2001.

[17] O. Langniss and R.Wiser, “The renewable portfolio standard in Texas: An early assessment,” Energy Pol., vol. 31, no. 6, pp. 527–535, May 2003.

[18] T. Berry and M. Jaccard, “The renewable portfolio standard: Design considerations and an implementation survey,” Energy Pol., vol. 29, no. 4, pp. 263–277, Mar. 2001.

[19] A. Dauensteiner, “European virtual fuel cell power plant,” Management Summary Report, Feb. 2007.

[20] D. Pudjianto, C. Ramsay, G. Strbac, and M. Durstewitz, “The virtual power plant: Enabling integration of distributed generation and demand,” FENIX Bulletin 2, Feb. 2008.

[21] G. Koeppel, “Distributed generation literature review and outline of the Swiss situation,” in EEH Power Systems Laboratory, Internal Report, Zurich, Germany, Nov. 2003.

[22] C.H. Schulz, G. Roder and M. Kurrat “Virtual Power Plants with combined heat and power micro-units,” Germany.

[23] E. A. Setiawan, “Concept and controllability of virtual power plant,” Ph.D. dissertation, Kassel Univ., Kassel, Germany, 2007.

[24] A. L. Dimeas and N. D. Hatziargyrious, “Operation of a multiagent system for microgrid control,” IEEE Trans. Power Syst., vol. 20, no. 3, pp. 1447–1455, Aug. 2005.

[25] J. K. Kok, C. J. Warmer, and I. G. Kamphuis, “Power matcher: Multiagent control in electricity infrastructure,” in Proc. 4th Int. Joint Conf. Autonomous Agents and Multiagent Systems, Utrecht, The Netherlands, Jul. 25–29, 2005.

[26] M. Braun and P. Strauss, “A review on aggregation approaches of controllable distributed energy units in electrical power systems,” Int. J. Distrib. Energy Resour. vol. 4, no. 4, pp. 297–319, 2008.

[27] D. Pudjianto, C. Ramsay and G. Strbac,” Virtual power plant and system integration of distributed energy resources” Renewable Power Generation, IET journal,vol.1, NO.1, pp. 10–16,March, 2007.

[28] Rodrigo Palma-Behnke, José Luis Cerda A, Luis S. Vargas, Alejandro Jofré,” A Distribution Company Energy Acquisition Market Model With Integration of Distributed Generation and Load Curtailment Options” IEEE Transactions on Power Systems, Vol. 20, No. 4,  Nov. 2005, pp. 81–93.

[29] A.B.Moreno, "A Methodology to Develop Optimal Schedules and Offering Strategies for a Generation Company Operating in a Short-Term Electricity

Market", PHD Thesis, Universidad Pontificia Comillas de Madrid, September 2002.

[30] R.W.Ferrero, S.M.Shahidehpour "Application of Games With Incomplete Information For Pricing Electricity in Deregulated Power Pools", IEEE Transaction on Power System, Vol.13, No.1, February 1998.

[31] S. Soleymani, A.M Ranjbar, A.R. Shirani, " Optimal Bidding Strategic of GENCOs for Competition in Dayahead Energy Market", 20th International Power System Conference, pp.14-16 Nov. 2005.

[32] A. David and F. Wen, “Strategic bidding in competitive electricity market: A literature survey,” in Proc. IEEE Power Eng. Society Summer Meeting, Seattle, WA, Jul. 16–20, 2000.

[33] T. Li, M. Shahidehpour, and Z. Li, “Risk-Constrained bidding strategy

with stochastic unit commitment,” IEEE Trans. Power Syst., vol. 22, no. 1, pp. 449–458, Feb. 2007.

[34] V. Vahidianasab and S. Jadid, “Stochastic multiobjective self-scheduling of a power producer in joint energy and reserves markets,” Elect. Power Syst. Res., vol. 80, no. 7, pp. 760–769, Jul. 2010.

[35]  G. B. Shrestha, B. K. Pokharel, T. T. Lie, and S. E. Fleten, “Pricebased unit commitment for bidding under price uncertainty,” IET Gen., Transm., Distrib., vol. 1, no. 4, pp. 663–669, 2007.

[36] M. Shahidehpour, H. Yamin, and L. Zuyi, Market Operation in Electric Power Systems. New York: Wiley, 2002.

[37]  E. Mashhour and  S.M. Moghadas-Tafreshi, ”bidding sterategy of virtual power plant participating in energy and spinning reserve  market-part I. IEEE Trans Power Syst., vol. 26, no. 2, may 2011.

[38]  A. J. Conejo, F. J. Nogales, and J. M. Arroyo,” Price-Taker Bidding Strategy Under Price Uncertainty,” IEEE Trans Power Syst., vol.17.no.4, 1081-1087, November 2002.

[39] P. Subbaraj, R. Rengaraj, S. Salivahanan “Enhancement of combined heat and power economic dispatch using self adaptive real-coded genetic algorithm”, ELSEVIER.2008.

[40]  E. Mashhour