26344

مديريت انرژي خانه هاي هوشمند با در نظر گرفتن برنامه هاي پاسخگويي بار مبتني بر قيمت

كارشناسي ارشد

مهندسي برق

98

1400/12/14

دكتر شهرام جديد

دكتر شهرام جديد

مهندسي برق

خانه‌هاي مسكوني به عنوان كاربران نهايي در مصرف انرژي، در شبكه‌هاي سنتي برق به عنوان مصرف‌كنندگان مستقل منفعل عمل مي‌كنند. با افزايش روزافزون منابع انرژي پراكنده (DER) خانگي، ساختار سيستم قدرت در سطح توليد، انتقال و توزيع تغيير يافته است. خانه‌هاي مسكوني منفعل با توسعه فناوري‌هاي اينترنت اشيا(IoT) و نفوذ بالاي منابع انرژي پراكنده به خانه‌هاي هوشمندي تبديل مي‌شوند كه در بازارهاي برق آينده مشاركت فعال دارند. در واقع با مديريت، كنترل و برنامه‌ريزي منابع انرژي پراكنده و بارهاي انعطاف‌پذير، مي‌توانند مازاد و كمبود انرژي خود را با يكديگر به اشتراك بگذارند. بازارهاي نوظهور همتا به همتا در بستر شبكه هوشمند، فرصت مناسبي را براي تسهيل اشتراك‌گذاري انرژي بين خانه‌هاي هوشمند ايجاد كرده است. در اين راستا، اين پايان‌نامه مبادلات انرژي بين خانه هوشمند در بازارهاي برق محلي را در قالب دو مدل بررسي مي‌كند. در مدل اول معامله انرژي بين يك خانه هوشمند با يك بازار خرده‌فروشي بررسي شده است؛ به صورتي كه يك مدل تصادفي دو مرحله‌اي شامل بازارهاي انرژي محلي روز بعد و زمان واقعي، با هدف برنامه‌ريزي تجهيزات داخلي خانه، عدم قطعيت تحرك خودرو الكتريكي، نوسان توليد توربين بادي و مشاركت در برنامه‌هاي پاسخگويي بار (DR) مبتني بر قيمت را بررسي مي‌كند. در اين مدل، از يك روش بهينه‌سازي متمركز براي تسويه بازار محلي استفاده شده است. در مدل دوم مبادلات انرژي بين چند خانه هوشمند در يك بازار محلي كاملا غيرمتمركز همتا به همتا (P2P)، با در نظر گرفتن بازار خرده‌فروشي به عنوان بازار پشتيبان بررسي شده است. بازار همتا به همتاي پيشنهادي نقش اپراتور مركزي را به عنوان ناظر و هماهنگ‌كننده مبادلات انرژي بين خانه‌هاي هوشمند در نظر نمي‌گيرد. اين امر از اين نظر كه حريم خصوصي خانه‌هاي هوشمند، جهت مشاركت فعال در چنين بازاري را حفظ مي‌كند، حائز اهميت است. علاوه بر اين، در مدل پيشنهادي خانه‌ها مشاركت فعالي را در برنامه‌هاي پاسخگويي بار مبتني بر قيمت دارند. همچنين يك روش كاملا غيرمتمركز بر اساس روش جهت متناوب سريع ضرايب (FADMM)، براي مسئله تسويه بازار محلي همتا به همتاي پيشنهادي، با حداقل تبادل اطلاعات (قيمت انرژي و مقدار توان اشتراكي) به كار گرفته شده است.

1401/01/24

Energy management for smart homes with considering price based demand response Programs

3/5/2023 12:00:00 AM

Residential homes act as end users in energy consumption, while in traditional electricity grids they act as passive independent consumers. With the increasing from day to day of distributed energy resources (DER) in the home, the structure of the power system at the level of production, transmission and distribution has changed. Passive homes becomes smart homes with active development in future electricity markets with the development of IoT technologies and the high penetration of distributed energy sources. In fact, by managing, controlling and planning distributed energy sources and flexible loads, they can share their surplus and shortage of energy. Emerging peer-to-peer markets in the smart grid platform have created a good opportunity to facilitate energy sharing between smart homes. In this regard, this thesis examines energy exchanges between smart homes in local electricity markets in the form of two models. The first model investigates the energy transaction between a smart home and a retail market; A two-stage stochastic model involving the day ahead and real-time local energy markets with aim home appliance scheduling, electric vehicle mobility uncertainties, wind turbine production fluctuations, and participation in price-based demand response (DR) programs. In this model, a centralized optimization method is used to clearing the local market. In the second model, energy traded between several smart homes in a fully decentralized local peer-to-peer (P2P) market are examined, considering the retail market as a backup market. The proposed peer-to-peer market does not consider the role of the central operator as a supervisor and coordinator of energy exchanges between smart homes. This is important because it protect the privacy of smart homes to actively participate in such a market. In addition, in the proposed model,smart homes are actively involved in price-based demand response programs. Also, a fully decentralized method based as the fast alternating direction method of multipliers (FADMM) has been used to solve the local peer-to-peer local market problem with minimal information exchange (energy price and share capacity).

خانه هوشمند , - مبادله انرژي , منابع انرژي پراكنده , بازار همتا به همتا

smart home , trade energy , dstributed energy resource , peer-to-peer market

hassan khazaei

shahram jadid