18621

۱۸۶۲۱

ارائه‌ي روشي براي تشكيل نيروگاه مجازي در شبكه‌ي هوشمند با استفاده از نظريه‌ي بازي‌ها

كارشناسي ارشد

هوش مصنوعي

اسفند ۱۳۹۶

دكتر ناصر مزيني

كامپيوتر

هر چه تعداد بازيگران شبكه¬ي برق هوشمند افزايش مي¬يابد، مهار هم افزايي ميان آن¬ها در راستاي افزايش كارايي شبكه از اهميت بالايي برخوردار مي¬گردد. براي دستيابي به اين هدف، مفهوم نيروگاه برق مجازي جهت گردآوري بازيگران شبكه تحت يك مجموعه واحد تعريف شده است. به طور دقيق¬تر، اين بازيگران بايد به توافقي جهت بيشينه كردن ارزش سرويس¬هاي انرژي خود تحت يك نيروگاه برق مجازي برسند. يافتن بازيگراني كه موجب كامل كردن يكديگر شده و استفاده از آن¬ها جهت شكل گيري نيروگاه برق مجازي با هدف سود بيشتر براي توليد كنندگان توزيع شده مطلوب است. از سوي ديگر، از ديدگاه شبكه برق، خطاي پيش¬بيني توليد كم¬تر در راستاي قابل اطمينان¬تر بودن انرژي¬هاي تجديد¬پذير از اهميت به سزايي برخوردار است. در اين پايان نامه، چارچوبي براي شكل¬گيري نيروگاه برق مجازي ارائه شده و همچنين ارتباط ميان سود شبكه و توليد¬كننده بر مبناي توابع سودمندي متفاوت بررسي شده است. در اين چارچوب از تئوري بازي‌ها براي مسئله شكل گيري ائتلاف استفاده شده است. به علاوه يك روش قيمت گذاري بر مبناي تعيين پاداش به كار برده شده تا انگيزه لازم براي توليد كنندگان جهت پيوستن به نيروگاه برق مجازي و شكل دهي آن ايجاد شود. همچنين سه تابع سودمندي جهت استفاده در شبيه‌سازي پيشنهاد شده‌اند كه در آخر كارايي آن‌ها از جنبه‌هاي مختلف با يكديگر مقايسه و نتايج ارائه شده است. ضمنا چارچوب پيشنهادي در محيط نت لوگو كه يك محيط شبيه سازي مناسب براي سيستم‌هاي چندعامله است پياده‌سازي شده. واژه‌هاي كليدي: شبكه¬ي برق هوشمند، نيروگاه برق مجازي، تئوري بازي¬ها، شكل¬گيري ائتلاف

1396/12/26

3/17/2018 12:00:00 AM

as the number of actors in a smart grid increases, restraining the synergy between them for raising the efficiency of the grid becomes of paramount importance. For this purpose, Virtual Power Plant (VPP) concept has been defined to aggregate some of the smart grid actors as a whole. However, formation and management of a VPP results in a number of challenges. To be more specific, these actors should reach an agreement for maximizing the value of energy services as a VPP. Finding actors that complete each other and using them to form a VPP with the purpose of higher benefits is essential for Distributed Energy Resources (DERs). On the other hand, from the grid’s point of view, lower error on prediction of generation is important to rely more on renewable energies. In this work, we have defined a framework based on Game Theory for VPP formation and have discussed the trade-off between two aforementioned benefits. In our approach, we have used one of game theory’s approaches named “cooperative blocking game theory” used for coalition formation problems. In addition, we have applied a rewarding price method to incentivize DERs to form VPPs. Moreover, we have suggested three different utility functions to be used in simulations. Finally, we compared their performances from different aspects with each other and implemented the suggested approach in NetLogo, which is a simulation environment for multi-agent problems. Keywords: Smart Grid, Virtual Power Plants, Game Theory, Coalition Formation