بهینه سازی شبکه تامین هوشمند انرژی زیستی با در نظرگرفتن منابع پراکنده و تجارت برق همتا به همتا

نوع: Type: رساله

مقطع: Segment: دکتری

عنوان: Title: بهینه سازی شبکه تامین هوشمند انرژی زیستی با در نظرگرفتن منابع پراکنده و تجارت برق همتا به همتا

ارائه دهنده: Provider: ملیحه معصومی

اساتید راهنما: Supervisors: دکتر امیرسامان خیرخواه

اساتید مشاور: Advisory Professors:

اساتید ممتحن یا داور: Examining professors or referees: نفیسه سلیمانی- پرویز فتاحی- فرناز برزین پور

زمان و تاریخ ارائه: Time and date of presentation: ساعت 11 - 1404/4/2

مکان ارائه: Place of presentation: آمفی تئاتر

چکیده: Abstract: گسترش سریع شهر نشینی و افزایش جمعیت، منجر به افزایش مصرف سرانه انرژی الکتریکی شده است. در نتیجه ظرفیت تولید انرژی الکتریکی در سراسر جهان باید به همان سرعت افزایش یابد. در سال های اخیر به منظور رفع چالش ها و استفاده مناسب از فرصت های ناشی از نفوذ تجدیدپذیرها در سمت تقاضا، مانند سیستم های فتوولتائیک و باتری های ذخیره ساز، تجارت انرژی همتا به همتا (P2P) به عنوان یک راه حل نویدبخش، ظهور پیدا کرده است. با این حال، اکثر راه حل های موجود در ادبیات موضوعی نقش خرده فروشان یا تامین کنندگان و تولیدکنندگان انرژی را در بازارهای محلی نادیده می گیرند. اما چنین مفروضاتی ممکن است واقع بینانه نباشد. بنابراین، هنوز نقشی برای تامین کنندگان برق در بازارهای انرژی محلی آتی، وجود خواهد داشت. در این تحقیق، مسئله بهینه‌سازی و مدیریت انرژی مبتنی بر قیمت برای شبکه تأمین برق در حضور برنامه‌های پاسخ به تقاضای زمان‌محور-تشویق‌محور و با مشارکت فعال خرده‌فروش و یک تأمین‌کننده محلی مجهز به فناوری تبدیل پسماند به انرژی ارائه شده است. مدل در دو ساختار تصمیم‌گیری متمرکز و غیرمتمرکز بررسی شده است. در ساختار متمرکز، که تمامی نهادهای شبکه به عنوان یک عامل یکسان عمل می کنند، در مرحله اول، با استفاده از یک مدلMILP، ناحیه‌ خدمت‌دهی هر پرسیومر به منظور کاهش فواصل انتقال انرژی و حداکثرسازی استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر مشخص می‌شود. در مرحله دوم، مدیریت بهینه تبادلات و ذخیره‌سازی انرژی در شبکه با استفاده از یک مدل MINLP انجام می‌شود. به منظور بررسی عملکرد مدل های پیشنهادی، 12مسئله نمونه ای از ابعاد کوچک، متوسط و بزرگ با استفاده از داده‌های واقعی یک مطالعه موردی در کشور ایران تولید شده و به منظور حل مسائل بزرگ‌تر، روش آزادسازی لاگرانژ مبتنی بر یک الگوریتم ابتکاری خاص مسئله پیشنهاد شده است. نتایج محاسباتی نشان دهنده همگرایی بسیار بالا به جواب بهینه در زمان مناسب برای الگوریتم پیشنهادی می باشد. در ساختار غیرمتمرکز، نهادهای مختلف شبکه تامین، در یک فرآیند تصمیم گیری سلسله‌مراتبی و سه‌سطحی در یک چارچوب بازی استکلبرگ-نش سه‌سطحی فعالیت می کنند. برای یافتن تعادل بازی، یک الگوریتم توزیع‌شده ابتکاری با گام های تطبیقی توسعه داده شده که قیمت‌ها را در طول تکرارها به تدریج به تعادل می‌رساند. نتایج بررسی اثرات اقتصادی و زیست‌محیطی شبکه تأمین برق پیشنهادی نشان داد که سود خرده‌فروش و هزینه پرسیومرها در مسئله پیشنهادی، با کاهش چشمگیر وابستگی به بازار عمده فروشی، به ترتیب 16.3 برابر افزایش و 60.5% کاهش یافته که منجر به کاهش میزان انتشار 2CO شده است. همچنین مقایسه حالت‌های متمرکز و غیرمتمرکز نشان داد که در حالت متمرکز، توزیع منابع انرژی متعادل‌تر و وابستگی به بازار بالادستی کمتر (49.74%) است، در حالی که در حالت غیرمتمرکز، سهم بازار بالادستی افزایش (66.1%) و سهم منابع پراکنده کاهش یافته است.

فایل: ّFile: دانلود فایل