فهرست مطالبعنوان صفحهچکیده............. 1فصل اول : مقدمه1-1-کلیات............31-2- ضرورت تحقیق وهدف از انجام پایاننامه........61-3- نوآوريهاي پایاننامه.......... 71-4- سرفصلهای پایاننامه.......8فصل دوم : مروری برانواع مختلف تکنولوژیهای تولید پراکنده2-1- مقدمه............ 102-2- تعريف توليدات پراكنده...........102-2-1- اهداف وكاربردهاي توليدات پراكنده...........................................................................................................................................112-2-2- ظرفيت توليدات پراكنده...............................................................................................................................................................122-2-3- مكان نصب توليدات پراكنده........................................................................................................................................................132-3-تکنولوژيهايDG..........................................................................................................................................................................132-3-1-بررسي انواع تکنولوژيهايDG................................................................................................................. 142-3-1-1 ژنراتورهاي مرسوم..............................................................................................................................................................162-3-1-2 ژنراتورهاي غيرمرسوم.........................................................................................................................................................172-3-1-3- وسايل ذخيره انرژي.........................................................................................................................................................182-3-1-4 مولدهاي برق با استفاده از انرژيهاي تجديدپذير..............................................................................................................212-3-2- مقايسه تكنولوژي توليدپراكنده....................................................................................................................................................252-3-3- قابليت فني توليدات پراكنده........................................................................................................................................................252-4- مشخصه عملکردي تکنولوژيهايDG.....................................................................................................................................262-5- مزاياي استفاده ازمولدهايDG.................................................................................................................................................272-6-قابليتهاي فني موردنيازDG......................................................................................................................................................... 292-7- قوانين موجود در ارتباط با اتصالDGبه شبكه..............................................................................................................................312-8- تجدید ساختار و محیط رقابتی..................................................................................................................................................332-9- نقش تولیدات پراکنده در بازار برق...........................................................................................................................................352-10- خلاصه ونتیجه گیری...............................................................................................................................................................36فصل سوم: مروری بر برنامهریزی بهرهبرداری ازمنابع بادی،خودروهای قابل اتصال به شبکه و راهکارهای مدیریت مصرف3-1- مقدمه.............................................................................................................................................................................................383-2- منابع بادی..................................................................................................................................................................................383-2-1- سياستهاي حمايتي منابع بادي..................................................................................................................................................393-3- تاثیرمنابع بادی بر بهره برداری درمحیط رقابتی..............................................................................................................................403-4- تاثیرمنابع بادی بردینامیکهای قیمت بازارعمده فروشی................................................................................................................413-4-1- تغییرات کوتاه مدت قیمت...........................................................................................................................................................413-4-2- قیمتهای منفی...........................................................................................................................................................................423-5- ساختار بازارهای تعادل درحضورمنابع بادی..............................................................................................................................433-6- تأثیرات افزایش نرخ نفوذ منابع بادی بر برنامهریزی دیگرنیروگاهها..........................................................................................443-7- راهکارهای موجود جهت کاهش ریسک سرمایه گذاری درچنین محیط رقابتی........................................................................453-7-1- مکانیزم تشویقFIT................................................................................................................................................... .................463-7-2-مدل سهم مشخص وگواهینامه سبز..............................................................................................................................................473-7-3-حراج............................................................................................................................................................................................473-7-4- تشویق مالی واعتبار مالیاتی.........................................................................................................................................................473-8-برنامه های مدیریت مصرف.........................................................................................................................................................483-8-1 مزاياي حضورمشتریان در بازار.....................................................................................................................................................493-8-2-توسعه مدلهای خطی برنامههای پاسخگويیبار...........................................................................................................................503-8-3- الاستیسیته قیمتی تقاضا ............................................................................................................................................................... 523-9-خودروهای برقده قابل اتصال به شبکه درسيستمهای قدرت....................................................................................................563-9-1- ضرورت درنظرگرفتن خودروهای برقده به عنوان ذخیره ساز....................................................................................................573-9-2-فناوری خودرو- به- شبکه...........................................................................................................................................................593-9-3-جايگاه فناوری خودرو- به- شبکه درسيستم قدرت.....................................................................................................................603-10- مرورادبیات مسئله برنامهریزی بهرهبرداری از منابع تولیدپراکنده،ذخیره سازها وراهکارهای مدیریت مصرف.............................613-11- تفاوت کارانجام شده دراین پایاننامه با کارهای گذشته................................................................................................................663-12-خلاصه ونتیجهگیری......................................................................................................................................................................67فصل چهارم : مدلسازی برنامهریزي بهرهبرداری با در نظرگرفتن منابع بادی،خودروهای برق ده و راهکارهای مدیریت مصرف4-1 –مقدمه.........................................................................................................................................................................................704-2-فرضيات اصلي................................................................................................................................................. ......................714-3 – شرح چارچوب پيشنهادي............................................................................................................................................................724-3-1- نحوه مدل سازی منابع بادی........................................................................................................................................................724-3-2- عدم قطعيتهاي منطقي (استراتژيك).........................................................................................................................................754-4- فرمولبندي رياضي مسئله برنامهریزی بهرهبرداری....................................................................................................................764-4-1- مسئله بهينه سازي برنامهریزی.....................................................................................................................................................764-4-2- مسئله بهينهسازي سود بازیگران در بهرهبرداری..........................................................................................................................774-4-3- مدل بازار ومحاسبه قيمت...........................................................................................................................................................804-4-4- نحوه درنظرگرفتن مدل احتمالي منابع بادی درچارچوب پيشنهادي.............................................................................................834-4-5-مدلسازي هزينه سرمايهگذاري....................................................................................................................................................834-5- مدل پیشنهادی برای بهره برداری ازخودروهای برقده.............................................................................................................844-6- خلاصه ونتیجه گیری................................................................................................................................................................86فصل پنجم: مطالعات عددی5-1 –مقدمه.......................................................................................................................................................................................... 895-2- شبکه نمونه....................................................................................................................................................................................895-3-مطالعات عددی وتحلیل نتایج با درنظرگرفتن نقش منابع بادی درکنار راهکار مدیریت مصرف............................................... 905-3-1-آنالیز تحليل حساسیت نسبت به سقف قیمت بازار.......................................................................................................................915-3-2-درنظرگرفتن خروجیها به صورت احتمالاتی.............................................................................................................................. 935-4- برنامه ریزی بهرهبرداری از منابع بادی وخودروهای برق ده درکنار اجرای راهکارهای مدیریت مصرف..................................... 945-4-1- مطالعه عددی و تحلیل نتایج،نقش خودروهای برق ده درافزایش ضریب ظرفیت منابع بادی......................................................955-5- نتیجهگیری وخلاصه.................................................................................................................................................................... 98فصل ششم : جمعبندی،نتیجهگیری وپیشنهادها6-1- جمعبندی ونتیجهگیری............................................................................................................................................................. 1006-2- پیشنهادها................................................................................................................................................................................... 101منابع - الف: منابع غیرفارسی........................................................................................................................................................................103چکیده انگلیسی........................................................................................................................................................................................106 فهرست جدولهاعنوان صفحهجدول (2-1) تقسيمبنديDGبراساس ظرفيت توليد...........................................................................................................13جدول (2-2) برخي ازتکنولوژيهايDGوظرفيت قابل دسترس.........................................................................................14جدول (2-3): مشخصات انواع توليدات پراكنده.......................................................................................................................25جدول (2-4): مهمترين قابليتهاي فني تكنولوژيهاي توليد پراكنده.................................................................................... 26جدول(2-5): بررسي قابليتهاي فني انواع تكنولوژيهاي توليدپراكنده...................................................................................31جدول (3-1): انواع توابع تقاضا................................................................................................................................................51جدول(3-2): مفاهیم الاستیسیته............................................................................................................................................... 53جدول (5-1): دادههای مربوط به تکنولوژی های تولید پراکنده...............................................................................................89جدول (5-2):بار در دورههای مختلف ومدت زمانهاي آن........................................................................................................90جدول (5-3): نتایج عددی بهرهبرداری ازمنابع بادی درکناراجرای راهکارهای مدیریت مصرف...............................................91جدول (5-4): نتایج عددی بهرهبرداری ازمنابع بادی درکناراجرای راهکارهای مدیریت مصرف.............................................. 92جدول (5-5): نتایج عددی بهرهبرداری ازمنابع بادی درکناراجرای راهکارهای مدیریت مصرف............................................. 96 فهرست شکلهاعنوان صفحهشکل (2-1) : طبقه بندي مولدهايDG....................................................................................................... 15شکل (3-1): جابجایی منحنی به علت تولید منابع تجدیدپذیر.............................................................................................. 41شکل (3-2): تاثيربرنامهDBدرتغييرقيمت بازار...................................................................................................................... 48شکل (3-3): تاثير بارهاي پاسخگو در کاهش قيمت بازار...................................................................................................... 50شکل(3-4): مقایسه انواع توابع تقاضا با ضرایب ثابت یکسان................................................................................................ 51شکل (3-5): الاستیسیته.......................................................................................................................................................... 54شکل (3-6): منحنی تابع تقاضای خطی..................................................................................................................................54شکل (3-7): منحنی تابع تقاضای توانی...................................................................................................................................55شکل (3-8):شکل شماتيکي ارتباط مخابراتي بين خودروي برقده وشبکهي قدرت...............................................................59شکل (3-9): نمونهای از هاب انرژی.......................................................................................................................................62شکل (3-10): شرکت منایع سمت تولید ومصرف در بازار عمده فروشی برق...................................................................... 63شکل (3-11): استراتژی مدیریت سمت مصرف با تمرکز برارتباط بین شرکت برق ومشترک................................................64شکل (3-12): استراتژی مدیریت سمت مصرف برای شبکه هوشمند باوجودارتباط متقابل بین مشترکین............................. 64شکل (3-13): تعیین اندازه بهینه سیستم ذخیره ساز انرژی.................................................................................................... 65شکل (3-14): ساختارمورداستفاده پیشنهادی مبتنی بر نظریه عاملها برای مدیریت منابع در چندین ریز شبکه ....................66شکل (4-1): تابع توزیع احتمالاتی دادههای مربوط به باد...................................................................................................... 73شکل (4-2): منحنی توان منابع بادی.......................................................................................................................................74شکل (4-3): مدلسازی توان خروجی بادی منابع با استفاده ازروش احتمالاتی برحسب پریونیت.........................................74شکل (4-4): هزینه سرمایهگذاری یکنواخت شده درnسال.....................................................................................................79شكل(4-5): الگوريتم تسویه بازار در بازاربرق........................................................................................................................82 شكل(4-6): الگوریتم پیشنهادی مسئله برنامهریزی بهرهبرداری با درنظرگرفتن نقش خودروهای برقده قابل اتصال به شبکه درکنارمنابع بادی.......................................................................................................................................................................86شکل (5-1): مقایسه قیمت برق دردوسقف قیمت 80 ...........................................................................................................92شکل (5-2): مقایسه دیماندمشترکین در دوسقف قیمت 80................................................................................................93شکل (5-3): تابع توزیع احتمالاتی تنظیمی مربوط به درآمد منابع بادی................................................................................ 94شکل (5-4): مقایسه قیمت برق درسه سناریو......................................................................................................................97شکل (5-5): مقایسه دیماند مشترکین در سه سناریو............................................................................................................97شکل (5-6): هزینه سیاست تشویق در سه سناریو................................................................................................................98 چکیده:درسالیان اخیردو تحول بزرگ درسیستمهای قدرت رخداده است. یکی از این تغییرات مربوط به تجدید ساختار صنعت برق و تبدیل محیط متمرکز سنتی به یک محیط غیرمتمرکز میباشد. تحول دیگردر زمینهٔگسترش استفاده از منابع تولیدپراکنده بخصوص منابع تجدیدپذیردرصنعت برق هست. نکته مهم اینکه در محیط رقابتی بدون اتخاذ راهکارهای مناسب، سرمایهگذاران بر روی این منابع سرمایهگذاری نخواهند کرد. دلیل عمده این مسئله وجود عدم قطعیت زیاد در توان تولیدی منابع تجدیدپذیر، هزینه سرمایهگذاری بالای این منابع و همچنین عدم قطعیت در سیاستهای حمایتی از این منابع میباشد. در این پایاننامه، بهرهبرداری همزمان از منابع تولیدپراکنده تجدیدپذیر در کنار ذخیرهسازهای انرژی و با در نظر گرفته راهکارهای مدیریت مصرف انجام شده است.ذخیرهسازها دارای این قابلیت هستند که در بعضی از ساعات شارژ و در ساعاتی دشارژ گردند. خودروهای برقده قابل اتصال به شبکه یکی از انواع ذخیرهسازهایی هستند که طی سالیان اخیر در مطالعات سیستم قدرت رقابتی و شبکههای هوشمند قدرت بهوفور از آنها صحبت شده و کارهای متنوعی در این زمینه صورت گرفته است. در این پایاننامه نیز تأثیر این منابع یعنی خودروهای برقده در نظر گرفته شده است. بهطورکلی خودروهای الکتريکی با قابلیت اتصال به شبکه خودروهايي هستند که قابليت اتصال به شبکهی قدرت در نقاط تعریف شده معينی را دارا هستند و از اين طريق میتوانند در تبادل توان الکتريکی با شبکهی قدرت شرکت نمايند. زیرساختهای فنی و مخابرات لازم بهمنظور بهرهبرداری بهينه از اين خودروها میبايست فراهم باشد. این خودروها دارای این قابلیت هستند که در بعضی از ساعات شارژ و در ساعاتی دشارژ گردند. بنابراین این خودروها میتوانند در یک بازی همکارانه در کنار منابع بادی مورد بهرهبرداری قرار گیرند. علاوه بر این و با توجه به اینکه در سیستم قدرت هوشمند، علاوه بر منابع سمت تولید، منابع سمت مصرف نیز این قابلیت را دارند که در بازار برق شرکت کرده و در تسویه قیمت بازار سهیم باشند، لذا در این پایاننامه نیز تأثیر راهکارهای مدیریت مصرف نیز در نظر گرفتهشده است. برای اجرایی کردن این راهکار بار مشترکین بهصورت الاستیک در نظر گرفتهشده و بار تابعی خطی از قیمت برق میباشد.واژههای کلیدی: منابع تولیدپراکنده بادی، برنامهریزی بهرهبرداری، خودروهای برقده قابل اتصال به شبکه، راهکارهای مدیریت مصرف 1-1-کلیاتهدف اصلی مسئله برنامهریزی بهرهبرداری در ساختار سنتی مدیریت صنعت برق، کمینه کردن هزینههای برنامهریزی و بهرهبرداری با در نظر گرفتن سطح تعریفشدهای از پایایی بود.در محیطهای سنتی دارای ساختار متمرکز، بیشتر مدلهای برنامهریزی بهرهبرداری بلندمدت بر اساس روشهای بهینهسازی یا روشهای تحلیل ریسک trade-offچند معیاره بوده است. این روشها، روشهای مفید و مناسبی بودند؛ چراکه برنامهریزی بهصورتمتمرکز و با عدم قطعیتهای کمتری صورت میگرفت[1و2]. تنها عدم قطعیتهایی که وجود داشت مربوط به قیمتهای سوخت، شرایط بار و تولیدات برخی از منابع تولید از قبیل نیروگاههای آبی بود. اما آنچه باعث شد تا اكثر كشورهاي دنيا به بازنگري در تئوريهاي انحصار طبيعي صنعت برق متمايل شوند، بحرانهاي نفتي دهه 70 بود[3].پسازآن دولتها با اين واقعيت انكارناپذير مواجه شدند كه انحصار صنعت برق در دست دولت، منابع مالي را براي سرمايهگذاري در زيرساختها براي پاسخگويي به رشد مصرف انرژي الكتريكي با مشكل مواجه ميسازد.تجديد ساختار در صنعت برق علاوه بر تغيير در اهداف و محدوديتهاي حاكم بر بهرهبرداري سيستم قدرت، برنامهريزي بهرهبرداری را نيز متحول ساخته است[10-4]. بهطوریکه توليدكنندگان برق و سرمايهگذاران بخشهاي خصوصي براي ورود به بازارهاي رقابتي بايد استراتژيهاي خود را برمبناي ملاحظات اقتصادي و زیستمحیطی بالحاظ عدم قطعيتهاي فراواني كه در سيستم اقتصادي حاكم است، تدوين نمايند.در این ساختار، روشهای مربوط به برنامهریزی سنتی دیگر جوابگو بودند، چراکه بازیگران تصمیمات مربوط به سرمایهگذاری خود را در یک محیط بیثبات[1] میگرفتند[12-11]. در مورد تحولات صورت گرفته در سیستم قدرت و ورود به عرصه رقابتی میتوان به دو عامل و محرک اصلی اشاره کرد؛ یکی گرایش به کارآیی هزینه و تأکید بیشتر به ایجاد فضای رقابتی و دیگری آگاهی جامعه و دولت از پیامدهای زیستمحیطی ناشی از افزایش مصرف انرژی در جهان میباشد. افزایش نگرانیهای زیستمحیطی نیز به وضع مقرراتی بهمنظور کنترل آلودگیهای ناشی از تولید برق توسط نیروگاهها منجر شده است. فراهم نمودن زمینه برای تجارت مجوز تولید برق توسط انرژیهای تجدیدپذیر و مالیات بر آلودگی نمونههایی از این مقررات به شمار میآیند. درحالیکه محرک اول که تأکید بیشتری به ایجاد فضای رقابتی در بازار دارد و باعث پیچیدهتر شدن مسئله برنامهریزی بهرهبرداری میگردد، محرک دوم یعنی نگرانیهای زیستمحیطی نیز مقررات دیگری را به سیستم اضافه نموده است که خود میتواند منجر به افزایش عدم قطعیتها در مسئله برنامهریزی بهرهبرداری تولید گردد[13]. [1] Volatile
برنامه ريزي بهره برداري از منابع توليد پراكنده،ذخيره سازها و راهكارهاي مديريت سمت مصرف در محيط رقابتي word
فهرست مطالبعنوان صفحهچکیده............. 1فصل اول : مقدمه1-1-کلیات............31-2- ضرورت تحقیق وهدف از انجام پایاننامه........61-3- نوآوريهاي پایاننامه.......... 71-4- سرفصلهای پایاننامه.......8فصل دوم : مروری برانواع مختلف تکنولوژیهای تولید پراکنده2-1- مقدمه............ 102-2- تعريف توليدات پراكنده...........102-2-1- اهداف وكاربردهاي توليدات پراكنده...........................................................................................................................................112-2-2- ظرفيت توليدات پراكنده...............................................................................................................................................................122-2-3- مكان نصب توليدات پراكنده........................................................................................................................................................132-3-تکنولوژيهايDG..........................................................................................................................................................................132-3-1-بررسي انواع تکنولوژيهايDG................................................................................................................. 142-3-1-1 ژنراتورهاي مرسوم..............................................................................................................................................................162-3-1-2 ژنراتورهاي غيرمرسوم.........................................................................................................................................................172-3-1-3- وسايل ذخيره انرژي.........................................................................................................................................................182-3-1-4 مولدهاي برق با استفاده از انرژيهاي تجديدپذير..............................................................................................................212-3-2- مقايسه تكنولوژي توليدپراكنده....................................................................................................................................................252-3-3- قابليت فني توليدات پراكنده........................................................................................................................................................252-4- مشخصه عملکردي تکنولوژيهايDG.....................................................................................................................................262-5- مزاياي استفاده ازمولدهايDG.................................................................................................................................................272-6-قابليتهاي فني موردنيازDG......................................................................................................................................................... 292-7- قوانين موجود در ارتباط با اتصالDGبه شبكه..............................................................................................................................312-8- تجدید ساختار و محیط رقابتی..................................................................................................................................................332-9- نقش تولیدات پراکنده در بازار برق...........................................................................................................................................352-10- خلاصه ونتیجه گیری...............................................................................................................................................................36فصل سوم: مروری بر برنامهریزی بهرهبرداری ازمنابع بادی،خودروهای قابل اتصال به شبکه و راهکارهای مدیریت مصرف3-1- مقدمه.............................................................................................................................................................................................383-2- منابع بادی..................................................................................................................................................................................383-2-1- سياستهاي حمايتي منابع بادي..................................................................................................................................................393-3- تاثیرمنابع بادی بر بهره برداری درمحیط رقابتی..............................................................................................................................403-4- تاثیرمنابع بادی بردینامیکهای قیمت بازارعمده فروشی................................................................................................................413-4-1- تغییرات کوتاه مدت قیمت...........................................................................................................................................................413-4-2- قیمتهای منفی...........................................................................................................................................................................423-5- ساختار بازارهای تعادل درحضورمنابع بادی..............................................................................................................................433-6- تأثیرات افزایش نرخ نفوذ منابع بادی بر برنامهریزی دیگرنیروگاهها..........................................................................................443-7- راهکارهای موجود جهت کاهش ریسک سرمایه گذاری درچنین محیط رقابتی........................................................................453-7-1- مکانیزم تشویقFIT................................................................................................................................................... .................463-7-2-مدل سهم مشخص وگواهینامه سبز..............................................................................................................................................473-7-3-حراج............................................................................................................................................................................................473-7-4- تشویق مالی واعتبار مالیاتی.........................................................................................................................................................473-8-برنامه های مدیریت مصرف.........................................................................................................................................................483-8-1 مزاياي حضورمشتریان در بازار.....................................................................................................................................................493-8-2-توسعه مدلهای خطی برنامههای پاسخگويیبار...........................................................................................................................503-8-3- الاستیسیته قیمتی تقاضا ............................................................................................................................................................... 523-9-خودروهای برقده قابل اتصال به شبکه درسيستمهای قدرت....................................................................................................563-9-1- ضرورت درنظرگرفتن خودروهای برقده به عنوان ذخیره ساز....................................................................................................573-9-2-فناوری خودرو- به- شبکه...........................................................................................................................................................593-9-3-جايگاه فناوری خودرو- به- شبکه درسيستم قدرت.....................................................................................................................603-10- مرورادبیات مسئله برنامهریزی بهرهبرداری از منابع تولیدپراکنده،ذخیره سازها وراهکارهای مدیریت مصرف.............................613-11- تفاوت کارانجام شده دراین پایاننامه با کارهای گذشته................................................................................................................663-12-خلاصه ونتیجهگیری......................................................................................................................................................................67فصل چهارم : مدلسازی برنامهریزي بهرهبرداری با در نظرگرفتن منابع بادی،خودروهای برق ده و راهکارهای مدیریت مصرف4-1 –مقدمه.........................................................................................................................................................................................704-2-فرضيات اصلي................................................................................................................................................. ......................714-3 – شرح چارچوب پيشنهادي............................................................................................................................................................724-3-1- نحوه مدل سازی منابع بادی........................................................................................................................................................724-3-2- عدم قطعيتهاي منطقي (استراتژيك).........................................................................................................................................754-4- فرمولبندي رياضي مسئله برنامهریزی بهرهبرداری....................................................................................................................764-4-1- مسئله بهينه سازي برنامهریزی.....................................................................................................................................................764-4-2- مسئله بهينهسازي سود بازیگران در بهرهبرداری..........................................................................................................................774-4-3- مدل بازار ومحاسبه قيمت...........................................................................................................................................................804-4-4- نحوه درنظرگرفتن مدل احتمالي منابع بادی درچارچوب پيشنهادي.............................................................................................834-4-5-مدلسازي هزينه سرمايهگذاري....................................................................................................................................................834-5- مدل پیشنهادی برای بهره برداری ازخودروهای برقده.............................................................................................................844-6- خلاصه ونتیجه گیری................................................................................................................................................................86فصل پنجم: مطالعات عددی5-1 –مقدمه.......................................................................................................................................................................................... 895-2- شبکه نمونه....................................................................................................................................................................................895-3-مطالعات عددی وتحلیل نتایج با درنظرگرفتن نقش منابع بادی درکنار راهکار مدیریت مصرف............................................... 905-3-1-آنالیز تحليل حساسیت نسبت به سقف قیمت بازار.......................................................................................................................915-3-2-درنظرگرفتن خروجیها به صورت احتمالاتی.............................................................................................................................. 935-4- برنامه ریزی بهرهبرداری از منابع بادی وخودروهای برق ده درکنار اجرای راهکارهای مدیریت مصرف..................................... 945-4-1- مطالعه عددی و تحلیل نتایج،نقش خودروهای برق ده درافزایش ضریب ظرفیت منابع بادی......................................................955-5- نتیجهگیری وخلاصه.................................................................................................................................................................... 98فصل ششم : جمعبندی،نتیجهگیری وپیشنهادها6-1- جمعبندی ونتیجهگیری............................................................................................................................................................. 1006-2- پیشنهادها................................................................................................................................................................................... 101منابع - الف: منابع غیرفارسی........................................................................................................................................................................103چکیده انگلیسی........................................................................................................................................................................................106 فهرست جدولهاعنوان صفحهجدول (2-1) تقسيمبنديDGبراساس ظرفيت توليد...........................................................................................................13جدول (2-2) برخي ازتکنولوژيهايDGوظرفيت قابل دسترس.........................................................................................14جدول (2-3): مشخصات انواع توليدات پراكنده.......................................................................................................................25جدول (2-4): مهمترين قابليتهاي فني تكنولوژيهاي توليد پراكنده.................................................................................... 26جدول(2-5): بررسي قابليتهاي فني انواع تكنولوژيهاي توليدپراكنده...................................................................................31جدول (3-1): انواع توابع تقاضا................................................................................................................................................51جدول(3-2): مفاهیم الاستیسیته............................................................................................................................................... 53جدول (5-1): دادههای مربوط به تکنولوژی های تولید پراکنده...............................................................................................89جدول (5-2):بار در دورههای مختلف ومدت زمانهاي آن........................................................................................................90جدول (5-3): نتایج عددی بهرهبرداری ازمنابع بادی درکناراجرای راهکارهای مدیریت مصرف...............................................91جدول (5-4): نتایج عددی بهرهبرداری ازمنابع بادی درکناراجرای راهکارهای مدیریت مصرف.............................................. 92جدول (5-5): نتایج عددی بهرهبرداری ازمنابع بادی درکناراجرای راهکارهای مدیریت مصرف............................................. 96 فهرست شکلهاعنوان صفحهشکل (2-1) : طبقه بندي مولدهايDG....................................................................................................... 15شکل (3-1): جابجایی منحنی به علت تولید منابع تجدیدپذیر.............................................................................................. 41شکل (3-2): تاثيربرنامهDBدرتغييرقيمت بازار...................................................................................................................... 48شکل (3-3): تاثير بارهاي پاسخگو در کاهش قيمت بازار...................................................................................................... 50شکل(3-4): مقایسه انواع توابع تقاضا با ضرایب ثابت یکسان................................................................................................ 51شکل (3-5): الاستیسیته.......................................................................................................................................................... 54شکل (3-6): منحنی تابع تقاضای خطی..................................................................................................................................54شکل (3-7): منحنی تابع تقاضای توانی...................................................................................................................................55شکل (3-8):شکل شماتيکي ارتباط مخابراتي بين خودروي برقده وشبکهي قدرت...............................................................59شکل (3-9): نمونهای از هاب انرژی.......................................................................................................................................62شکل (3-10): شرکت منایع سمت تولید ومصرف در بازار عمده فروشی برق...................................................................... 63شکل (3-11): استراتژی مدیریت سمت مصرف با تمرکز برارتباط بین شرکت برق ومشترک................................................64شکل (3-12): استراتژی مدیریت سمت مصرف برای شبکه هوشمند باوجودارتباط متقابل بین مشترکین............................. 64شکل (3-13): تعیین اندازه بهینه سیستم ذخیره ساز انرژی.................................................................................................... 65شکل (3-14): ساختارمورداستفاده پیشنهادی مبتنی بر نظریه عاملها برای مدیریت منابع در چندین ریز شبکه ....................66شکل (4-1): تابع توزیع احتمالاتی دادههای مربوط به باد...................................................................................................... 73شکل (4-2): منحنی توان منابع بادی.......................................................................................................................................74شکل (4-3): مدلسازی توان خروجی بادی منابع با استفاده ازروش احتمالاتی برحسب پریونیت.........................................74شکل (4-4): هزینه سرمایهگذاری یکنواخت شده درnسال.....................................................................................................79شكل(4-5): الگوريتم تسویه بازار در بازاربرق........................................................................................................................82 شكل(4-6): الگوریتم پیشنهادی مسئله برنامهریزی بهرهبرداری با درنظرگرفتن نقش خودروهای برقده قابل اتصال به شبکه درکنارمنابع بادی.......................................................................................................................................................................86شکل (5-1): مقایسه قیمت برق دردوسقف قیمت 80 ...........................................................................................................92شکل (5-2): مقایسه دیماندمشترکین در دوسقف قیمت 80................................................................................................93شکل (5-3): تابع توزیع احتمالاتی تنظیمی مربوط به درآمد منابع بادی................................................................................ 94شکل (5-4): مقایسه قیمت برق درسه سناریو......................................................................................................................97شکل (5-5): مقایسه دیماند مشترکین در سه سناریو............................................................................................................97شکل (5-6): هزینه سیاست تشویق در سه سناریو................................................................................................................98 چکیده:درسالیان اخیردو تحول بزرگ درسیستمهای قدرت رخداده است. یکی از این تغییرات مربوط به تجدید ساختار صنعت برق و تبدیل محیط متمرکز سنتی به یک محیط غیرمتمرکز میباشد. تحول دیگردر زمینهٔگسترش استفاده از منابع تولیدپراکنده بخصوص منابع تجدیدپذیردرصنعت برق هست. نکته مهم اینکه در محیط رقابتی بدون اتخاذ راهکارهای مناسب، سرمایهگذاران بر روی این منابع سرمایهگذاری نخواهند کرد. دلیل عمده این مسئله وجود عدم قطعیت زیاد در توان تولیدی منابع تجدیدپذیر، هزینه سرمایهگذاری بالای این منابع و همچنین عدم قطعیت در سیاستهای حمایتی از این منابع میباشد. در این پایاننامه، بهرهبرداری همزمان از منابع تولیدپراکنده تجدیدپذیر در کنار ذخیرهسازهای انرژی و با در نظر گرفته راهکارهای مدیریت مصرف انجام شده است.ذخیرهسازها دارای این قابلیت هستند که در بعضی از ساعات شارژ و در ساعاتی دشارژ گردند. خودروهای برقده قابل اتصال به شبکه یکی از انواع ذخیرهسازهایی هستند که طی سالیان اخیر در مطالعات سیستم قدرت رقابتی و شبکههای هوشمند قدرت بهوفور از آنها صحبت شده و کارهای متنوعی در این زمینه صورت گرفته است. در این پایاننامه نیز تأثیر این منابع یعنی خودروهای برقده در نظر گرفته شده است. بهطورکلی خودروهای الکتريکی با قابلیت اتصال به شبکه خودروهايي هستند که قابليت اتصال به شبکهی قدرت در نقاط تعریف شده معينی را دارا هستند و از اين طريق میتوانند در تبادل توان الکتريکی با شبکهی قدرت شرکت نمايند. زیرساختهای فنی و مخابرات لازم بهمنظور بهرهبرداری بهينه از اين خودروها میبايست فراهم باشد. این خودروها دارای این قابلیت هستند که در بعضی از ساعات شارژ و در ساعاتی دشارژ گردند. بنابراین این خودروها میتوانند در یک بازی همکارانه در کنار منابع بادی مورد بهرهبرداری قرار گیرند. علاوه بر این و با توجه به اینکه در سیستم قدرت هوشمند، علاوه بر منابع سمت تولید، منابع سمت مصرف نیز این قابلیت را دارند که در بازار برق شرکت کرده و در تسویه قیمت بازار سهیم باشند، لذا در این پایاننامه نیز تأثیر راهکارهای مدیریت مصرف نیز در نظر گرفتهشده است. برای اجرایی کردن این راهکار بار مشترکین بهصورت الاستیک در نظر گرفتهشده و بار تابعی خطی از قیمت برق میباشد.واژههای کلیدی: منابع تولیدپراکنده بادی، برنامهریزی بهرهبرداری، خودروهای برقده قابل اتصال به شبکه، راهکارهای مدیریت مصرف 1-1-کلیاتهدف اصلی مسئله برنامهریزی بهرهبرداری در ساختار سنتی مدیریت صنعت برق، کمینه کردن هزینههای برنامهریزی و بهرهبرداری با در نظر گرفتن سطح تعریفشدهای از پایایی بود.در محیطهای سنتی دارای ساختار متمرکز، بیشتر مدلهای برنامهریزی بهرهبرداری بلندمدت بر اساس روشهای بهینهسازی یا روشهای تحلیل ریسک trade-offچند معیاره بوده است. این روشها، روشهای مفید و مناسبی بودند؛ چراکه برنامهریزی بهصورتمتمرکز و با عدم قطعیتهای کمتری صورت میگرفت[1و2]. تنها عدم قطعیتهایی که وجود داشت مربوط به قیمتهای سوخت، شرایط بار و تولیدات برخی از منابع تولید از قبیل نیروگاههای آبی بود. اما آنچه باعث شد تا اكثر كشورهاي دنيا به بازنگري در تئوريهاي انحصار طبيعي صنعت برق متمايل شوند، بحرانهاي نفتي دهه 70 بود[3].پسازآن دولتها با اين واقعيت انكارناپذير مواجه شدند كه انحصار صنعت برق در دست دولت، منابع مالي را براي سرمايهگذاري در زيرساختها براي پاسخگويي به رشد مصرف انرژي الكتريكي با مشكل مواجه ميسازد.تجديد ساختار در صنعت برق علاوه بر تغيير در اهداف و محدوديتهاي حاكم بر بهرهبرداري سيستم قدرت، برنامهريزي بهرهبرداری را نيز متحول ساخته است[10-4]. بهطوریکه توليدكنندگان برق و سرمايهگذاران بخشهاي خصوصي براي ورود به بازارهاي رقابتي بايد استراتژيهاي خود را برمبناي ملاحظات اقتصادي و زیستمحیطی بالحاظ عدم قطعيتهاي فراواني كه در سيستم اقتصادي حاكم است، تدوين نمايند.در این ساختار، روشهای مربوط به برنامهریزی سنتی دیگر جوابگو بودند، چراکه بازیگران تصمیمات مربوط به سرمایهگذاری خود را در یک محیط بیثبات[1] میگرفتند[12-11]. در مورد تحولات صورت گرفته در سیستم قدرت و ورود به عرصه رقابتی میتوان به دو عامل و محرک اصلی اشاره کرد؛ یکی گرایش به کارآیی هزینه و تأکید بیشتر به ایجاد فضای رقابتی و دیگری آگاهی جامعه و دولت از پیامدهای زیستمحیطی ناشی از افزایش مصرف انرژی در جهان میباشد. افزایش نگرانیهای زیستمحیطی نیز به وضع مقرراتی بهمنظور کنترل آلودگیهای ناشی از تولید برق توسط نیروگاهها منجر شده است. فراهم نمودن زمینه برای تجارت مجوز تولید برق توسط انرژیهای تجدیدپذیر و مالیات بر آلودگی نمونههایی از این مقررات به شمار میآیند. درحالیکه محرک اول که تأکید بیشتری به ایجاد فضای رقابتی در بازار دارد و باعث پیچیدهتر شدن مسئله برنامهریزی بهرهبرداری میگردد، محرک دوم یعنی نگرانیهای زیستمحیطی نیز مقررات دیگری را به سیستم اضافه نموده است که خود میتواند منجر به افزایش عدم قطعیتها در مسئله برنامهریزی بهرهبرداری تولید گردد[13]. [1] Volatile