18954

۱۸۹۵۴

برنامه ريزي بهره برداري خودروهاي الكتريكي در شبكه توزيع هوشمند با در نظر گرفتن الگوهاي احتمالي اتصال خودروها

دكتري تخصصي

قدرت

1390

۴ ارديبهشت ۱۳۹۷

دكتر محسن كلانتر

برق

در سال¬هاي اخير، استفاده از خودروهاي الكتريكي در سيستم حمل و نقل به دليل مقابله با مشكلات زيست محيطي بسيار مورد توجه قرار گرفته است. گسترش نفوذ خودروهاي الكتريكي نه تنها بر روي بهره¬برداري از سيستم قدرت تأثير مي¬گذارد، بلكه باعث به وجود آمدن برخي تعاملات ضروري نيز مي¬شود كه قبلا در سيستم وجود نداشته است. بنابراين، بررسي تأثير اين خودروها در تجارت الكتريكي و تعاملات آنها با ساير نهادهاي موجود در بازار برق، از اهميت ويژه¬اي برخوردار مي¬گردد. در اين رساله، روشي براي توسعه تعامل ميان پاركينگ¬ هوشمند خودروهاي الكتريكي و شبكه توزيع در بازارهاي انرژي و ذخيره و با در نظر گرفتن عدم¬قطعيت باد و بار فراهم مي‌شود. در همين راستا، يك روش بهينه¬سازي دوسطحي براي مدل¬سازي هدف¬هاي ناسازگار بين بهره¬بردار سيستم توزيع و بهره¬بردار پاركينگ هوشمند و همچنين تعاملات ميان دو نهاد، ارائه شده است. در اين مدل، شبكه توزيع به عنوان مسئله سطح بالا و پاركينگ هوشمند به عنوان مسئله سطح پايين در نظر گرفته مي¬شوند. با استفاده از شرايط بهينه‌سازي كاروش-كوهن-تاكر، مسئله دو سطحي ارائه شده به يك مسئله بهينه¬سازي تك سطحي كاهش مي¬يابد. در مدل نهايي، مقادير بهينه انرژي براي سطوح بالا و پايين به عنوان نقطه تعادل به دست خواهند آمد. از سوي ديگر، رفتار مشاركتي بين سطوح مختلف تصميم¬گيري در شبكه توزيع به كمك تئوري بازي استكلبرگ مدل¬سازي مي¬گردد به طوريكه كارگزار به عنوان رهبر و پاركينگ¬هاي هوشمند به عنوان پيروها مي¬باشند. قيمت شارژ و دشارژ و ميزان توان مبادله شده بين كارگزار و پاركينگ¬ها به عنوان متغيرهاي تصميمي در نظر گرفته مي¬شوند كه اين بازيگران را به هم مرتبط مي¬كنند. در مدل ارائه شده، تعامل بين رهبر و پيروها تا رسيدن به نقطه بهينه استكلبرگ ادامه مي¬يابد. همچنين، به منظور مديريت عدم¬قطعيت¬، بر اساس مدل پيشنهادي، يك تجزيه و تحليل تصادفي كه شامل ميانگين و واريانس سود كارگزار مي¬باشد انجام مي¬گيرد تا ميزان انحراف از سود در سطوح مختلف عدم¬قطعيت به¬دست آيد. واژه‌هاي كليدي: پاركينگ خودروهاي الكتريكي، شبكه توزيع، بهينه¬سازي دو سطحي، بازي استكلبرگ، بازارهاي انرژي و ذخيره.

1397/03/20

Operational scheduling of electric vehicles in a smart distribution system considering the possible patterns of vehicle interconnection

4/24/2018 12:00:00 AM

The electric vehicles (EVs) will see a significantly increasing portion in the future transportation system in order to tackle environmental issues. Deployment of EVs not only affects the operation of the power system, but also imposes some necessary interactions that have not existed in the system before. Therefore, it is important to investigate the EVs impact on electricity trading and their interactions with other market entities involved in the system. This thesis provides a methodology to develop the interaction between parking lot and distribution system operator in energy and reserve market while considering load and wind power uncertainty. To this end, a bilevel approach is applied to model inherently conflicting objective between distribution system operator and parking lot and interactions between the two agents. In this model, distribution system operator and parking lot operator are its two main levels. The proposed bilevel problem is reduced to a single level optimization problem by implementing dual theorem and the Karush–Kuhn–Tucker optimality conditions. In the proposed scheme, the optimal energy quantities for both DSO on the upper-level and PL owner on the lower-level have been obtained. On the other hand, cooperative behavior between different levels of decision-making in the distribution network is modeled using the Stackelberg's game theory in which utilities are working as the leader and the parking lots are their followers. The price of charging and discharging as well as the amount of power exchanged between the aggregator and the parking lots are considered as decision making variables that connect these players. In the proposed model, the interaction between the leader and its followers continues to reach unique Stackelberg equilibrium that is beneficial for both the aggregators and the parking lots. Moreover, for handeling of uncertainty, using a stochastic scheduling approach, which includes the mean and variance of aggregator's profit, is applied in the optimization process in order to well address the deviation of profit in different conditions of uncertainty. Keywords: Electric vehicles parking lot, Distribution system, Bilevel optimization, Stackelberg game, Energy and reserve markets.