25349

ادغام انرژي بادي و خورشيدي در بازار¬هاي برق و شبكه توزيع توسط نيروگاه مجازي سرويس محور

كارشناسي ارشد

مهندسي برق - سيستم هاي قدرت

دكتر محسن كلانتر

برق

منابع انرژي پراكنده و بارهاي قابل كنترل منافع فني و اقتصادي و زيست محيطي متعددي براي شبكه قدرت به همراه دارند. نيروگاه مجازي با يكپارچه سازي توليدات پراكنده، ذخيره ساز هاي انرژي و بار ها در قالب نهاد مجتمع، امكان دسترسي اين منابع انرژي پراكنده را به بازاربرق فراهم مي كند؛ همچنين موجب كنترل پذيري و رؤيت پذيري اين منابع براي بهره برداران سيستم و ديگر بازيگران بازار از طريق فراهم نمودن يك واسط مناسب بين اين مؤلفه هاي سيستم مي شود. مدل ارائه شده يك مدلي است كه عدم قطعيت هاي سرعت باد، تابش خورشيد و قيمت انرژي با استفاده از روش مبتني بر سناريو بيس در آن مدل سازي شده است. براي كاهش تغييرپذيري توليد منابع تجديدپذير از ذخيره سازهاي انرژي استفاده گرديده است. اين منابع مازاد توان را در ساعات كم باري در خود ذخيره كرده و در ساعات پرباري به شبكه تحويل ميدهند. در مساله پيشنهادي فرض شده است كه بار قابل كنترل در شبكه وجود دارد و بهره بردار ميتواند بخشي از بار را به منظور بهبود سود خود كنترل نمايد. و همچنين از منابع توليد پراكنده كنترل پذير استفاده شده است. مدل سازي به صورت حداكثر سازي سود نيروگاه مجازي مي باشد، به اين صورت كه نيروگاه مجازي مي خواهد در بازار انرژي شركت كرده و سود خود را حداكثر كند، با توجه به اينكه كه شبكه توزيع داريم و نيروگاه مجازي بايد قيود شبكه و تراكم خطوط شبكه را هم در نظر داشته باشد، لذا با محاسبه قيمت حاشيه اي محلي براي باس هاي شبكه و در ادامه با كاهش تراكم توسط اين قيمت هاي حاشيه محلي، نيروگاه مجازي با در نظرگرفتن قيود و تراكم سود خود را حداكثر مي كند. با در نظر گرفتن طرح پيشنهادي، اپراتور سيستم توزيع قادر به كاهش تراكم و تلفات توان خطوط سيستم هاي مورد نظر است. علاوه بر اين، نتايج نشان مي‌دهد كه واحد هاي ذخيره ساز باتري، باعث كاهش قطعي‌هاي منابع توليد پراكنده مي‌شوند. هم‌چنين برنامه ريزي شارژ و دشارژ واحد هاي ذخيره ساز و آرايش بهينه شبكه به منظور افزايش رفاه اجتماعي و مديريت تراكم شبكه توزيع فعال همراه با بهره‌برداري بهينه منابع توليد پراكنده مختلف ارائه شده است. روش پيشنهادي در اين پايان‌نامه باعث ثابت شدن قيمت‌هاي گره اي روي يك عدد مشخص، كاهش دامنه تغييرات قيمت-هاي حاشيه اي محلي، كاهش هزينه‌هاي مصرف‌كنندگان، افزايش سود توليدكنندگان، كاهش تراكم خطوط مي باشد

1400/07/24

Integration of renewable energy sources into the electricity market and distribution network through service-centric virtual power plants

1/1/1900 12:00:00 AM

Distributed energy resources (DERs) and controllable loads have many technical, economic, and environmental advantages for power network. The virtual power plant (VPP) presents access to these DERs to the electricity market by integrating distributed generation (DGs), energy storage and loads in the form of an integrated entity. In addition, it controls the controllability and the observability of these resources for system operators and other market players by providing an appropriate interface between these components. The proposed model is a model in which the uncertainties of wind speed, solar radiation and energy prices are modeled based on scenario method. Energy storage has been used to reduce the variability of renewable energy production. These storage devices store surplus power during off-peak hours and deliver it to the grid during peak hours. In the proposed issue, it is assumed that the load can be controlled in the network and the grid operator can control a portion of the load in order to improve its profit. Furthermore, controllable distributed generation sources have been used. Modeling is such that the VPP wants to participate in the energy market and maximize its profits. In this regard, considering that the VPP must take into account the constraints of the network and the congestion of its lines, so by calculating the local marginal price for network buses and then by reducing the congestion by these local marginal prices, the VPP maximizes its profit with considering the constraints and congestion. In this way, the distribution system operator is able to reduce the congestion and power losses of network lines by considering the proposed plan. In addition, the results show that battery storage units reduce the outages of DERs. Also, charge and discharge planning of storage units and optimal network arrangement in order to increase social welfare and manage the density of the active distribution network along with the optimal use of various distributed generation resources are presented. The proposed method in this thesis fixes the node prices on a certain number, reduces the range of changes in local marginal prices, reduces consumer costs, increases producers' profits and reduces line congestion.