دانشکده مهندسی

گروه برق

 

رساله:

برای دریافت درجه دکتری در رشته برق

عنوان:

مدیریت تراكم در شبكه مبتنی بر بازار برق با استفاده از پاسخگويي بار

 

استادراهنما:

دکتر محمد حسن مرادی

 

استادمشاور:

دکتر سید مهدی حسینیان

 

پژوهشگر:

علیرضا رئیسی

 

اساتید داور:

دکتر علیرضا حاتمی

دکتر محسن پارسا مقدم

دکتر کاظم شیخ الاسلامی

زمان:

3/3/96 ساعت 10 صبح

مکان:

آمفی تئاتر دانشکده

چكيده: مطالعه مقالات موجود نشان مي‌دهد که چالش هماهنگي و همکاري بين خرده‌فروشان و ISO در اجراي پاسخ‌گویی بار و همچنين مشارکت مؤثر خرده‌فروشان در رفع تراکم کم‌تر در مقالات مورد بررسی قرارگرفته است. به‌عنوان تنها تلاش در اين زمينه مي‌توان به مديريت تراکم در شبکه توزيع بر اساس هماهنگي بين اپراتور سيستم توزيع و تجميع کنندگان يا خرده‌فروشان جهت اجرا پاسخ‌گویی بار انجام‌ شده است؛ اما در راستاي مديريت تراکم در شبکه سراسري هيچ راه‌حلی که منجر به مشارکت خرده‌فروشان در مديريت تراکم شود ارائه نشده است. در اين رساله روش جدیدی جهت مديريت تراکم در شبکه سراسری بر اساس مکانيسم بازار ارائه‌ شده است که در آن پاسخ‌گویی بار بر اساس هماهنگي و همکاري ISO و خرده‌فروشان انجام مي‌شود. ISO از طريق سيگنال‌هاي اقتصادي، خرده‌فروشان را جهت کاهش تقاضا در باس‌هاي مشخص تشويق و راهنمايي مي‌کند. يکي از سيگنال‌هاي اقتصادي، ماتريس الاستيسيته تراکم مي‌با‌شد که مقدار کاهش تراکم شبکه به‌ازاي پاسخ‌گويي بار در باس‌هاي مختلف را مشخص مي‌کند. خرده‌فروشان با استفاده از اين ماتريس مي‌توانند منفعتشان از کاهش تقاضا در هر باس‌ را محاسبه کنند. با توجه به این سيگنال‌هاي اقتصادي، خرده‌فروشان از طریق DRAs اقدام به کاهش تقاضایشان مي‌کنند. سپس براي تقاضا‌هاي جديد خرده‌فروشان، ISO تراکم شبکه را مجدداً بررسي مي‌کند، اين فرآيند چندين بار تکرار مي‌شود تا نقطه تعادل نش که نشان‌دهنده مقدار بهينه کاهش تراکم و منفعت خرده‌فروشان مي‌باشد، به دست آيد.

در ساختار پيشنهادي از نظريه بازي استکلبرگ جهت مدل‌سازی اثرات متقابل تصميمات خرده‌فروشان و DRAs در اجرای پاسخ‌گويي بار، استفاده‌ شده است. در اين بازي استراتژي خرده‌فروشان، به‌عنوان بازيکن‌هاي پيشرو، تعيين کم‌ترين مقدار کاهش بار و قيمت خريد DR مي‌باشد. اين قيمت بر اساس تابع سود خرده‌فروشان که با کاهش تراکم متناسب است و همچنين اطلاع آن‌ها از رفتار DRAs، تعيين مي‌شود. استراتژی DRAs، به‌عنوان بازيکن‌هاي پيرو، تعیین مقدار کاهش بار‌شان مي‌باشد که بر اساس تابع سودشان که متناسب با قیمت پيشنهادي خرده‌فروشان است مشخص مي‌گردد.

 

واژه­های کلیدی: مديريت تراکم، پاسخ‌گويي بار، خرده‌فروشان، مکانيسم بازار

 

Abstract:

A review of the literature on grid congestion management reveals few studies thinking in terms of involving REPs in DR through encouraging a collaboration with ISOs. As an attempt to congestion management solely in distribution systems via implementing DR based on collaboration between the distribution system operator and aggregators. Greater experience and the wide use of DR in congestion management have not removed concerns about the selection of an optimal collaborative congestion management. Because the grid may face a high demand during the hot season, choosing an appropriate congestion management framework is regarded as essential for achieving a great payoff for the market players. No literature appears to have focused on the optimal collaborative form of congestion management in the national grid based on implementing DR programs via involving REPs.

This Thesis aims to propose an optimal congestion management in the national grid based on the market mechanism where DR is implemented collaboratively with REPs. Three economic signals, namely demand reduction, congestion elasticity and electricity spot price values, conveyed by the ISO, are used to assist REPs in evaluating the effectiveness of demand reduction and its consequent benefit in their various buses. A Stackelberg game is employed to capture the interplay among REPs, the leaders, and DRAs, the followers. The game helps REPs identifying their optimal demands in the market which are then sent to the ISO for analyzing the grid congestion again and consequently to re-specify the new economic signals. This process is repeated until the equilibrium point, representing optimal congestion reduction and REPs' benefits, is reached.

 

Key Words: Congestion management, demand response, REPs, market framework

 

 

 

·       سوابق تحصیلی:

1388-1390

کارشناسی ارشد در رشته مهندسی برق، گرایش قدرت

دانشکده مهندسی، دانشگاه بوعلی سینا، همدان، ایران

معدل کل: 33/18

1384- 1388

کارشناسی در رشته مهندسی برق، گرایش قدرت

دانشکده مهندسی، دانشگاه بوعلی سینا، همدان، ایران

معدل کل: 24/16

 

 

·       مقالات