فهرست مطالب
فصل اول مقدمه …………………………………………………………………………………………………….. 1
1-1 مقدمه ………………………………………………………………………………………………………………….2
فصل دوم مروري بر روشهای مشارکت استراتژیک تولیدکنندگان در بازار برق ..7
2-1 مقدمه ………………………………………………………………………………………………………………… 8
2-2 روش تک Genco ………………………………………………………………………………………………. 12
2-3 نظریه بازی …………………………………………………………………………………………………………. 14
2-3-1 رقابت برتراند …………………………………………………………………………………………….. 16
2-3-2 رقابت کورنات …………………………………………………………………………………………… 17
2-3-3 تابع تعادل عرضه ………………………………………………………………………………………… 18
2-4 روش مبتنی بر شبیهسازی آژانسها ………………………………………………………………………… 20
2-5 روش ترکیبی (Hybrid) ……………………………………………………………………………………… 22
2-6 مروری بر توان بادی و کارهای انجام شده در زمینه حضور نیروگاه بادی در بازارهای برق ……………………………………………………………………………………………………………………………… 23
فصل سوم روشهای مدیریت ریسک …………………………………………………………………. 28
3-1 مقدمه ……………………………………………………………………………………………………………… 29
3-2 روشهای مدیریت ریسک ………………………………………………………………………………….. 29
3-2-1 روشهای احتمالاتی ………………………………………………………………………………….. 30
3-2-2 روش تصادفی ………………………………………………………………………………………….. 30
3-3 تئوری شکاف اطلاعات (IGDT) ………………………………………………………………………… 31
3-3-1 مدل سیستم ……………………………………………………………………………………………… 32
3-3-2 مدل عدم قطعیت …………………………………………………………………………………….. 32
3-3-3 مدل تصمیمگیری ……………………………………………………………………………………. 33
فصل چهارم روش قیمتدهی استراتژیک به کمک IGDT………………………………. 36
4-1 مقدمه ……………………………………………………………………………………………………………. 37
4-2 مدلسازی عدم قطعیت ……………………………………………………………………………………… 37
4-2-1 مدل کردن عدم قطعیت قیمت ……………………………………………………………………. 37
4-2-2 مدل کردن عدم قطعیت توان بادی ………………………………………………………………. 40
4-3 مدلسازی مسئله استراتژی قیمتدهی با استفاده از تکنیک IGDT …………………………….. 40
4-4 مدل خطی مسئله استراتژی قیمتدهی با کمک تکنیک IGDT ………………………………… 42
4-4-1 خطی سازی تابع هزینه تولید (PC) …………………………………………………………….. 42
4-4-2 خطی سازی تابع هزینه روشن شدن ……………………………………………………………… 43
4-4-3 خطی سازی قیود حداقل زمان روشن/ خاموش شدن ………………………………………. 44
4-5 مدل خطی مسئله استراتژی قیمتدهی با کمک تکنیک IGDT و حضور قیود شبکه …….. 46
4-6 مدل خطی مسئله استراتژی قیمتدهی با کمک تکنیک IGDT و حضور قیود شبکه و نیروگاه های تولید توان بادی………………………………………………………………………………………………….۴۸
فصل پنجم شبیهسازی و نتایج …………………………………………………………………………….. 52
5-1 مقدمه …………………………………………………………………………………………………………….. 53
5-2 شبکه 6 باسه ……………………………………………………………………………………………………. 53
5-3 شبکه 24 باسه استاندارد IEEE ……………………………………………………………………………. 62
فصل ششم نتیجهگیری و پیشنهاد ………………………………………………………………………… 73
مراجع ………………………………………………………………………………………………………………… 76
فهرست جداول
جدول 2-1 مروری بر کارهای انجام شده در زمینه استراتژی قیمتدهی با روش تک Genco ………………………………………………………………………………………………………………………….. 15
جدول 2-2 مروری بر کارهای انجام شده در زمینه استراتژی قیمتدهی با روش Bertrand … 17
جدول 2-3 مروری بر کارهای انجام شده در زمینه استراتژی قیمتدهی با روش Cournot …. 18
جدول 2-4 مروری بر کارهای انجام شده در زمینه استراتژی قیمتدهی با روش SFE ……….. 20
جدول 2-5 مروری بر کارهای انجام شده در زمینه استراتژی قیمتدهی با روش شبیهسازی آژانسها ………………………………………………………………………………………………………………………. 21
جدول 2-6 مقایسه چهار روش مدلسازی ذکر شده برای استراتژی قیمتدهی …………………. 22
جدول 3-1 مقایسه روشهای مدل کردن عدم قطعیت ………………………………………………… 35
جدول 5-1 اطلاعات فنی و هزینهای مربوط به نیروگاهها در شبکه 6 ……………………………… 53
جدول 5-2 اطلاعات قیمت پیشبینی شده بازار روز بعد ……………………………………………… 54
جدول 5-3 اطلاعات خطوط انتقال در شبکه 6 باسه ……………………………………………………. 54
جدول 5-4 اطلاعات بار 24 ساعته در شبکه 6 باسه …………………………………………………….. 54
جدول 5-5 قیمت (R/MW) بازار روز بعد در هر ساعت با توجه به مقادیر متفاوت α ………… 56
جدول 5-6 مقادیر سود بحرانی نیروگاهها به ازای مقادیر متفاوت α برای دو حالت حضور شبکه و عدم حضور شبکه ……………………………………………………………………………………………… 57
جدول 5-7 مقادیر سود بحرانی نیروگاهها به ازای مقادیر متفاوت α برای حالت دوم با دو فرض حضور شبکه و عدم حضور شبکه ……………………………………………………………………………. 60
جدول 5-8 مقایسه مجموع سود نیروگاههای غیر بادی در 4 حالت متفاوت اعمال شده ……… 61
جدول 5-9 اطلاعات فنی و هزینهای مربوط به نیروگاههای شبکه 24 باسه ……………………….. 63
جدول 5-10 اطلاعات خطوط انتقال در شبکه 24 باسه ………………………………………………… 64
جدول 5-11 اطلاعات بار 24 ساعته در شبکه 24 باسه ………………………………………………… 64
جدول 5-12 مقادیر سود بحرانی نیروگاهها به ازای مقادیر متفاوت α برای حالت اول با فرض عدم حضور قیود شبکه ………………………………………………………………………………………………. 66
جدول 5-13 مقادیر سود بحرانی نیروگاهها به ازای مقادیر متفاوت α برای حالت اول با فرض حضور قیود شبکه ……………………………………………………………………………………………….. 67
جدول 5-14 مقادیر سود بحرانی نیروگاهها به ازای مقادیر متفاوت α برای حالت دوم با فرض عدم حضور قیود شبکه ……………………………………………………………………………………………….. 69
جدول 5-15 مقادیر سود بحرانی نیروگاهها به ازای مقادیر متفاوت α برای حالت دوم با فرض حضور قیود شبکه ……………………………………………………………………………………………….. 70
جدول 5-16 مقایسه مجموع سود نیروگاههای غیر بادی در 4 حالت متفاوت اعمال شده برای شبکه 24 باسه …………………………………………………………………………………………………………….. 70
فهرست اشکال
شکل 2-1 تکهای خطی کردن منحنی هزینه واحدهای تولیدی ……………………………………………. 8
شکل 2-2 منحنی پلکانی ارائه شده به بازار، ساخته شده از شیب خطوط شکل 2-1…………………. 9
شکل 2-3 قیمتدهی بالاتر از هزینه حاشیهای جهت کسب سود بیشتر …………………………………. 9
شکل 2-4 فلوچارت روشهای مدلسازی مسئله قیمتدهی استراتژیک و روشهای مدلسازی ریاضی …………………………………………………………………………………………………………………… 11
شکل 2-5 تقسیمبندی 4 روش مدلسازی مسئله استراتژی قیمتدهی …………………………………. 12
شکل 2-6 میزان رقابت پذیری انواع مدلهای بازار …………………………………………………………. 19
شکل 2-7 سیر تکاملی نصب ژنراتورهای بادی در جهان …………………………………………………. 23
شکل 3-1 مدل Envelope-Bound از متغیر نایقین ………………………………………………………… 33
شکل 4-1 نحوهی ساختن منحنی پلکانی با کمک IGDT ……………………………………………….. 39
شکل 4-2 منحنی تکهای خطی تابع هزینه تولید ……………………………………………………………… 42
شکل 4-3 تابع نمایی، گسسته و پلهای هزینه روشن شدن …………………………………………………. 43
شکل 5-1 توپولوژی شبکه 6 باسه ………………………………………………………………………………. 53
شکل 5-2 الگوریتم نشاندهنده مراحل شبیهسازی برای حل مسئله نحوهی مشارکت بهینه نیروگاهها در بازار برق ……………………………………………………………………………………………………………. 55
شکل 5-3 نمودارهای سود بحرانی نیروگاهها به ازای بازههای مختلف نوسان قیمت در زمان حضور قیود شبکه و عدم حضور قیود شبکه …………………………………………………………………………….. 57
شکل 5-4 منحنی پلکانی قیمتدهی مربوط به نیروگاه دوم در ساعت سیزدهم در شرایط عدم حضور قیود شبکه ………………………………………………………………………………………………………………. 59
شکل 5-5 منحنی پلکانی قیمتدهی مربوط به نیروگاه دوم در ساعت سیزدهم در شرایط حضور قیود شبکه ……………………………………………………………………………………………………………………… 59
شکل 5-6 نمودارهای سود بحرانی نیروگاهها به ازای بازههای مختلف نوسان قیمت در زمان حضور قیود شبکه و عدم حضور قیود شبکه در حالت حضور نیروگاههای بادی ……………………………… 60
شکل 5-7 منحنی پلکانی قیمتدهی مربوط به نیروگاه دوم در ساعت سیزدهم در شرایط حضور توان بادی و عدم حضور قیود شبکه ……………………………………………………………………………………. 62
شکل 5-8 منحنی پلکانی قیمتدهی مربوط به نیروگاه دوم در ساعت سیزدهم در شرایط حضور توان بادی و حضور قیود شبکه ………………………………………………………………………………………….. 62
شکل 5-9 توپولوژی شبکه 24 باس استاندارد IEEE ………………………………………………………. 65
شکل 5-10 منحنی پلکانی قیمتدهی مربوط به نیروگاه سیزدهم در ساعت سیزدهم در شرایط عدم حضور قیود شبکه …………………………………………………………………………………………………….. 68
شکل 5-11 منحنی پلکانی قیمتدهی مربوط به نیروگاه سیزدهم در ساعت سیزدهم در شرایط حضور قیود شبکه ………………………………………………………………………………………………………………. 68
شکل 5-12 منحنی پلکانی قیمتدهی مربوط به نیروگاه سیزدهم در ساعت سیزدهم برای حالت دوم در شرایط عدم حضور قیود شبکه………………………………………………………………………………… ۷1
شکل 5-13 منحنی پلکانی قیمتدهی مربوط به نیروگاه سیزدهم در ساعت سیزدهم برای حالت دوم در شرایط حضور قیود شبکه…………………………………………………………………………………………72
فهرست علائم
مجموعه ها و اندیسها |
|
مجموعهی اندیسهای مربوط به باسها. |
|
مجموعهی اندیسهای مربوط به ژنراتورهای غیربادی. |
|
مجموعهی اندیسهای مربوط به ژنراتورهای بادی. |
|
مجموعهی اندیسهای مربوط زمان بهرهبرداری سیستم. |
|
مجموعهی اندیسهای مربوط سناریوها. |
|
تعداد بخشهای تابع هزینه تولید تکهای خطی شده. |
|
تعداد بازههای درنظر گرفته شده برای تابع هزینه روشن شدن. |
|
مجموعه بارهای قرار گرفته روی باسها. |
|
اندیس مربوط به باس فرستنده توان. |
|
اندیس مربوط به باس دریافتکننده توان. |
|
متغیرها |
|
مقدار سود بحرانی از دیدگاه تصمیمگیر ریسک گریز. |
|
مقدار سود مطلوب از دیدگاه تصمیمگیر ریسک پذیر. |
|
توان خروجی نیروگاه k در زمان t. |
|
توان خروجی نیروگاه k در زمان t و در سناریو w. |
|
متغیر باینری مشخص کننده وضعیت روشن یا خاموش بودن نیروگاه k در زمان t، به طوری که 0 بودن این متغیر به معنای خاموش بودن نیروگاه و 1 بودن آن به معنی روشن بودن واحد میباشد. |
|
توان عبوری از خط l در زمان t. |
|
توان عبوری از خط l در زمان t در سناریو w. |
|
مقدار توان تولیدی در بخش ξ از تابع تکهای خطی هزینه تولید نیروگاه k در زمان t. |
|
مقدار توان تولیدی در بلوک ξ از تابع تکهای خطی هزینه تولید نیروگاه k در زمان t در سناریو w. |
|
هزینه تولید توان به مقدار برای نیروگاه k در زمان t. |
|
هزینه تولید توان به مقدار برای نیروگاه k در زمان t در سناریو w. |
|
هزینه روشن شدن نیروگاه k در زمان t. |
|
هزینه خاموش شدن نیروگاه k در زمان t. |
|
مقدار بار موجود در هر باس. |
|
مدت زمانی که نیروگاه k از زمان روشن شدنش، روشن است. |
|
مدت زمانی که نیروگاه k از زمان خاموش شدنش، خاموش است. |
|
زاویه باس nام در زمان t. |
|
زاویه باس nام در زمان t در سناریو w. |
|
ثابتها |
|
قیمت پیشبینی شدهی بازار روز بعد. |
|
قیمت واقعی بازار روز بعد. |
|
ظرفیت تولیدی هر نیروگاه بادی. |
|
ضریب نفوذ نیروگاه بادی kw در زمان t و سناریو w. |
|
ضریب تابع هزینه تکهای خطی مربوط به نیروگاه k. |
|
شیب بلوک ξام از تابع هزینه تکهای خطی نیروگاه k. |
|
حد بالایی بلوک ξام از تابع هزینه تکهای خطی نیروگاه k. |
|
حد بالای بار در زمان t. |
|
حداکثر توان خروجی مجاز نیروگاه k در زمان t. |
|
حداقل توان خروجی مجاز نیروگاه k در زمان t. |
|
نرخ بالای مجاز تغییرات توان خروجی نیروگاه k. |
|
نرخ پایین مجاز تغییرات توان خروجی نیروگاه k. |
|
حداکثر توان عبوری مجاز از خط l. |
|
سوسپتانش خط l. |
|
ضرایب مربوط به تابع هزینه درجه دوم. |
|
حداقل زمان روشن بودن مربوط به نیروگاه k. |
|
حداقل زمان خاموش بودن مربوط به نیروگاه k. |
|
تعداد دورههای روشن بودن نیروگاه k که باید ابتدا برای ارضای قید حداقل زمان روشن بودن، روشن باشد. |
|
تعداد دورههای خاموش بودن نیروگاه k که باید ابتدا برای ارضای قید حداقل زمان خاموش بودن، خاموش باشد. |
|
هزینه مربوط به بازهی φ از تابع هزینه پلهای روشن شدن. |
|
مدت زمانی که نیروگاه k تا قبل از شروع دوره زمانی، روشن بوده است. |
|
مدت زمانی که نیروگاه k تا قبل از شروع دوره زمانی، خاموش بوده است. |
|
وضعیت اولیه نیروگاه (i) k. |
