21454

21454

همكاري در تشكيل نيروگاه برق مجازي با استفاده از نظريه بازي

كارشناسي ارشد

كامپيوتر

1395-1398

1398/4/25

دكتر ناصر مزيني

كامپيوتر

هرچه تعداد بازيگران شبكه‌ي برق هوشمند افزايش مي‌يابد، كنترل مبادلات ميان آن‌ها در راستاي افزايش كارايي شبكه اهميت بالايي پيدا مي‌كند. براي دستيابي به اين هدف، مفهوم نيروگاه برق مجازي جهت گردآوري بازيگران شبكه تحت يك مجموعه واحد تعريف شده است. به طور دقيق‌تر، اين بازيگران بايد به توافقي جهت بيشينه كردن ارزش سرويس‌هاي انرژي خود تحت يك نيروگاه برق مجازي برسند. يافتن بازيگراني كه موجب كامل كردن يكديگر شده و استفاده از آن‌ها جهت شكل‌گيري نيروگاه برق مجازي با هدف سود بيشتر براي توليدكنندگان توزيع‌شده، مطلوب است. از سوي ديگر، از ديدگاه شبكه برق، خطاي پيش‌بيني توليد كم‌تر در راستاي قابل اطمينان‌تر بودن انرژي‌هاي تجديدپذير از اهميت به‌سزايي برخوردار است. در اين پايان‌نامه، چارچوبي براي شكل‌گيري نيروگاه برق مجازي هولونيك پويا ارائه شده و همچنين ارتباط ميان سود شبكه و توليدكننده بررسي شده است. در اين چارچوب از ارزش شاپلي كه از مدل‌هاي اقتصادي مطرح شده در نظريه‌ي بازي‌ها است در شكل‌گيري هولون‌ها استفاده شده است. همچنين يك روش قيمت‌گذاري برمبناي تعيين پاداش به كار برده شده تا انگيزه لازم براي توليدكنندگان جهت پيوستن به نيروگاه برق مجازي و شكل‌دهي آن ايجاد شود. چارچوب پيشنهادي در محيط نت‌لوگو كه يك محيط شبيه‌سازي مناسب براي سيستم‌هاي چندعامله است پياده‌سازي شده است، و نتايج حاصل از كار با چارچوب موجود براي تشكيل نيروگاه مجازي تعاوني مقايسه شده است، اين چارچوب توليدكننده‌ها را به شكلي در نيروگاه مجازي شركت مي‌دهد كه توليدكننده‌ها با هم تشكيل ائتلاف مي‌دهند، تفاوت روش ما با اين روش اين است كه ائتلاف ساختار مسطحي دارد و به اين ترتيب جهت تشكيل ائتلافات جديد اتلاف وقت و هزينه صورت مي‌گيرد. برتري مدل ما به اين روش اين است كه چارچوب پيشنهادي ما ساختار سلسله مراتبي دارد كه سبب تسريع در مذاكرات مي‌شود و عامل‌ها زودتر به سود حاصل از ائتلاف مي‌رسند و نتايج حاصل از كار ما بهبود قابل توجهي نسبت به اين چارچوب تعاوني داشت.

1398/10/02

Collaborating On Building A Virtual Power Plants Using Game Theory

12/23/2019 12:00:00 AM

As the number of smart grid players increase, controlling exchanges among them increase too besides the increasing the network performance. To achieve this goal, the concept of a virtual power plant is defined for collecting network players according to a single set of units. More precisely, these players must come to an agreement to maximize the value of their energy services in a virtual power plant. Therefore, finding and using players, which complement each other, in a virtual power plant cause to get more profit for distributed producers. On the other hand, in a power grid the less prediction error of production which leads a more reliable system for renewable energies is remarkable. In this research, a framework has been proposed for the formation of a dynamic holonic virtual power plant. Also, the relationship between net profit and producer has been investigated. In this framework, the Shapley value, which is one of the economic models in game theory, has been used in the formation of the holonics. Also, a pricing methodology based on the rewards is used to create incentives for manufacturers to join a virtual power plant and form it. The proposed framework is implemented in the Netlogo framework, which is a suitable environment for simulating multi-agent systems. The results of the proposed framework compared to the framework which is implemented for cooperative virtual powerhouse show noticeable improvements. Although, in the aforementioned framework, the producers use coalition strategy, which has a flat structure, for participating in a virtual power plant, our proposed framework has a hierarchical structure that causes to have accelerated negotiations compared to the above baseline framework. Accordingly, the agents would benefit from the coalition sooner and the results of our work show a significant improvement over this cooperative framework.