برنامه ریزی حضور نیروگاه مجازی در بازار برق با در نظر گرفتن خودرو های برقی word

چکیده

 برنامه ریزی حضور نیروگاه مجازی در بازار برق

با در نظر گرفتن خودرو های برقی

در این تحقیقاستراتژی بهینه برای مشارکت یک نیروگاه مجازی در بازار انرژی با در نظر گرفتن اثر عدم قطعیت در میزان تولید توربین­های بادی، عدم قطعیت در قیمت بازار و عدم قطعیت در تقاضای خودروهای برقی پیشنهاد شده است. نیروگاه مجازی مجموعه­ای از منابع تولیدات پراکنده است که برای مشارکت در بازار در کنار هم قرار گرفته­اند. عدم قطعیت های یاد شده سبب پیچیدگی در برنامه ریزی نیروگاه مجازی می گردد. چهار استراتژی برای نیروگاه مجازی برای شرکت در بازار انرژی ارائه شده است و مساله بهینه سازی به کمک الگوریتم آموزش و یادگیری حل شده است. استراتژی اول مساله را به صورت قطعی و صرف نظر از عدم قطعیت ها حل می کند که سبب کم شدن زمان محاسبات می شود. در استراتژی دوم که مساله از روش مونت کارلو و با در نظر گرفتن توابع توزیع واقعی متغیرهای احتمالی حل شده است سود حداکثر حاصل شده است اما زمان محاسبات کند شده است. در استراتژی سوم مساله از روش برآورد نقطه ای حل شده است که هم سود قابل قبولی دارد و هم زمان کمی در انجام محاسبات دارد که صحت آن در استراتژی چهارم با روش مونت کارلو تایید شده است.

 فهرست مطالب

 فصل اول1

1-1- مقدمه2

1-2- دلایل گرایش به تجدید ساختار2

1-3- مبادلات در بازار برق3

1-3-1- نحوه مبادلات در استخر توان3

1-3-2- روشهای تسویه بازار3

1-4- منابع عدم قطعیت3

1-4-1- عدم قطعیت ذاتی3

1-4-2- عدم قطعیت ناشی از عدم آگاهی و دانش لازم4

1-4-3- روشهای مواجهه با عدم قطعیت4

1-4-4- عدم قطعیتهای موجود در بازار برق4

1-5- مروری بر تحقیقات پیشین9

فصل دوم11

2-1- مقدمه12

عنوان صفحه

 

2-2- تولیدات پراکنده13

2-3- نیروگاه مجازی13

2-3-1- دلایل شکلگیری نیروگاه مجازی14

2-3-2- انواع نیروگاه مجازی16

2-3-3- مزایای نیروگاه مجازی20

فصل سوم22

3-1- مقدمه23

3-2- معرفی خودروهای برقی23

3-2-1- خودرو های الکتریکی(EV)24

3-2-2- خودروهای الکتریکی هیبریدی(HEV)24

3-2-4- خودروهایپیلسوختی25

3-2-5- باتری در خودروهای برقی27

3-3- خودروهای برقی وتبادل توان با شبکه(V2G)28

3-4- مدل احتمالی میزان تقاضای خودروهای برقی در شبکه31

3-4-1- میزان تقاضای انرژی یک PHEV32

3-4-2- میزان تقاضای چند خودروی مجتمع33

3-4-3- الگوریتم شبیه سازی میزان تقاضای خودرو35

عنوان صفحه

 

فصل چهارم38

4-1- مقدمه39

4-2- عدم قطعیت در تولید39

4-3- عدم قطعیت در قیمت بازار40

4-4- فرموله کردن مساله مشارکت بهینه نیروگاه مجازی در بازار برق41

4-4-1- تابع هدف41

4-4-2- قیود حل مساله42

4-4-3- پارامترها و اندیسها43

4-5- الگوریتم بهینه سازی آموزش و یادگیری تصحیح شده44

۴-۶- روش برآورد نقطه ای47

4-7- الگوی شارژ خودروهای برقی48

4-8- شبیه سازی های عددی49

4-9- نتایج شبیهسازی55

فصل پنجم66

5-1- نتیجه گیری67

5-2- زمینه های تحقیقات آینده68

 

فهرست جدول ها

جدول3-1- دسته بندی انواع خودرو های برقی35

جدول4-1- مشخصات DG های نصب شده در شبکه50

جدول4-2- سرعت باد در ساعات مختلف51

جدول4-3- قیمت بازار در ساعات مختلف52

جدول4-4- بار شبکه در ساعات مختلف52

جدول4-5- مشخصات مراکز تجمع خودروهای برقی53

جدول4-6- نتایج شبیه سازی استراتژی اول56

جدول4-7- نتایج شبیه سازی استراتژی دوم57

جدول 4-8- نتایج شبیه سازی استراتژی سوم58

جدول 4-9- نتایج شبیه سازی استراتژی چهارم59

جدول 4-10- زمان انجام محاسبات در استراتژیهای مختلف65

فهرست شکل ها

 

عنوان صفحه

شکل 2-1- نیروگاه مجازی به عنوان مجموعهای از تولیدات پراکنده15

شکل2-2- نیروگاه مجازی مانند یک نیروگاه متصل به سیستم انتقال16

شکل3-1- منحنی قدرت ویژه بر حسب انرژی ویژه برای انواع فناوری های موجود باتری27

شکل3-2- مفهوم V2G29

شکل3-3- توزیع احتمالی میزان تقاضای توان خودروهای برقی در یک مجتمع مسکونی36

شکل3-4- توزیع احتمالی میزان تقاضای توان در یک ایستگاه شارژ خودرو برقی37

شکل4-1- ضرایب مربوط به احتمال حضور خودروهای برقی در مراکز تجمع49

شکل4-2- شماتیک VPP مورد بررسی50

شکل 4-3- منحنی بار شبکه در حالت حضور و عدم حضور خودروهای برقی54

شکل 4-4- توان خروجی DG1 در استراتژیهای مختلف60

شکل 4-5- توان خروجیDG2 در استراتژیهای مختلف61

شکل 4-6- توان خروجی DG3 در استراتژیهای مختلف61

شکل 4-7- توان خروجیDG4 در استراتژیهای مختلف62

شکل 4-8- توان خالص مبادله شده بین VPP و شبکه ی بالا دست62

شکل 4-9- متوسط تلفات شبکه در ساعات مختلف63

شکل 4-10- متوسط سودVPP در ساعات مختلف64

شکل 4-11- متوسط سودVPP در ساعات مختلف64

 فصل اول

1-1- مقدمه

در سیستم­های سنتی، دلایلی چون وابسته بودن بخش­های مختلف صنعت برق شامل تولید، انتقال و توزیع به یکدیگر، نیاز به سرمایه­گذاری­های کلان در بخش­های مختلف این صنعت و انتظار جوامع از دولت­ها مبنی بر تامین برق به­عنوان یک وظیفه و سرویس عمومی سبب گردیده بود که این صنعت به طور یکپارچه با سرمایه­گذاری­ دولتی پایه­گذاری گردد در سال های اخیر با گرایش این صنعت به سمت خصوصی­سازی و رقابتی شدن، بحث از تجدید ساختار در سیستم­های قدرت مطرح شده است که در این ساختار بخش­های مختلف صنعت برق به صورت خصوصی و مستقل از یکدیگر فعالیت می­نمایند.

1-2- دلایل گرایش به تجدید ساختار

بر اساس نظریات اقتصادی، در یک بازار ایده­آل و در بهترین شرایط، رفاه اجتماعی و رضایت عمومی حاصل شده و قیمت کالای تولیدی با هزینه حدی آن کالا برابر خواهد بود. تجربه دنیا نشان داده است که رسیدن به چنین شرایطی چندان ساده نمی­باشد. انرژی الکتریکی بر خلاف دیگر کالاهای بازار قابل ذخیره نمی­باشد و می­بایست مستقیماً عرضه گردد و نیز مشکلاتی چون پایداری شبکه و مسائل امنیت شبکه نیز بسیار مهم است. با این حال با طراحی مناسب ساختار می­توان به سمت چنین هدفی حرکت نمود. به این منظور، نگرشی جدید در طی سالهای اخیر، برق را به عنوان کالایی که چون دیگر کالاها مبادله می­شود ئر نظر گرفته است و در چارچوبی معین با حفظ امنیت و پایداری شبکه بحث خصوصی سازی اجرا می­گردد و اختیارات قانون­مندی به شرکت کنندگان در بازار برق داده می­شود که خوشبختانه با مرور زمان این چارچوب آزادتر گردیده و اختیارات شرکت­کنندگان در بازار بیشتر می­گردد. به طور کلی برخی از دلایل حرکت به سمت تجدید ساختار به صورت زیر می­باشد:[1-3]

- جبران کمبودهای سرمایه­گذاری توسط بخش دولتی

- رشد و گسترش سریعتر شبکه­های برق

- افزایش بهره­وری

- شفافیت هزینه­ها

- کاهش تصدی­گری دولت و افزایش سرمایه­گذاری خصوصی

1-3- مبادلات در بازار برق

همانطور که گفته شد از مهم­ترین شرایط بازار موفق، رعایت عدالت میان شرکت­کنندگان در بازار می­باشد. با رعایت عدالت و ایجاد رقابت سالم، اعتباری برای سرمایه­گذاری توسط شرکت های خصوصی تولید ایجاد می­گردد.

1-3-1- نحوه مبادلات در استخر توان

در مدل استخر توان اساس کار به این گونه می­باشد که فروشندگان یا تولیدکنندگان در بازار انرژی خود را مطابق با منحنی فروش انرژی در 24 ساعت آینده به عرضه می­گذارند و خریداران نیز با ارائه قیمت برای خرید، می­توانند در بازار شرکت نمایند.

1-3-2- روش­های تسویه بازار

همان طور که بیان شد، امنیت شبکه، کاهش هزینه و قیودی چون محدودیت واحدهای نیروگاهی، محدودیت انتقال ناشی از تراکم خطوط و ... موجب می­گردد که تولیدکنندگان منتخب نهایی جهت تولید در بازار، بر اساس نتایج اولیه مناقصه بازار یا همان اولویت پیشنهاد قیمت پائین­تر نباشند، از این­رو در بازارهای پیشرفته، شبکه قدرت به مناطق یا ناحیه­های کوچکتر تقسیم می­شود و بازار برای آن منطقه تسویه می­گردد. به­طور کلی سه روش تسویه قیمت در بازار وجود دارد که عبارتند از : قیمت بازار به صورت یکنواخت، قیمت بازار به صورت ناحیه ای و قیمت بازار به صورت گره ای[4-6]. هر کدام از این روش ها در منابع یاد شده به صورت کامل توضیح داده شده اند و در اینجا از تکرار آن پرهیز می کنیم.

1-4- منابع عدم قطعیت

می­توان عوامل ایجاد عدم قطعیت یا به عبارت دیگر منابع عدم قطعیت­ها را به دو گروه کلی زیر تقسیم بندی نمود:

1-4-1- عدم قطعیت ذاتی

همان­طور که از نام این عدم قطعیت مشخص است، ناشی از طبیعت وذات نامفهوم و غیرمعلوم سیستم یا پدیده می­باشد. بطور مثال میزان آبی که از یک رودخانه در حال جریان است، پدیده­ای تصادفی و متغیر با زمان است.

دریافت فایل

---

جهت کپی مطلب از ctrl+A استفاده نمایید نماید