شماره ركورد
34882
پديد آورنده
محمدصادق كاپله
عنوان
تحليل و بهينه سازي انرژي تجهيزات خانه هوشمند به منظور مشاركت در بازار برق
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
رشته تحصيلي
سيستم هاي قدرت
سال تحصيل
1402
تاريخ دفاع
1405/2/7
استاد راهنما
دكتر شهرام جديد
استاد مشاور
ندارم
دانشكده
مهندسي برق
چكيده
اين مطالعه يك چهارچوب نوآورانه براي مديريت انرژي در خانههاي هوشمند ارائه ميدهد كه با هدف بهينهسازي همزمان مصرف و توليد انرژي و مشاركت فعال در بازار برق طراحي شده است. چهارچوب پيشنهادي، برنامهريزي استفاده از وسايل قابلكنترل و منابع انرژي تجديدپذير را با در نظر گرفتن عدمقطعيتهاي ناشي از توليد، قيمتهاي لحظهاي بازار و بارهاي غيرقابلكنترل خانگي انجام ميدهد. اين مدل با بهرهگيري از مدلهاي قيمتگذاري افزايشي و لحظهاي، راهبرد ارائهشده مصرف در ساعات اوج را كاهش داده و امكان انتقال بار به بازههاي كمهزينه را فراهم ميكند. نوآوري اصلي پژوهش در ارائه يك مدل بهينهسازي تصادفي دو مرحلهاي مبتني بر برنامهريزي خطي عدد صحيح مختلط است كه در نرمافزار GAMS پيادهسازي شده و ضمن حداقلسازي هزينه كل مورد انتظار، محدوديتهاي عملكردي بارهاي قابلكنترل، منابع توليد پراكنده، عملكرد باتري و تعادل انرژي خانه را لحاظ ميكند. همچنين استفاده از قرارداد دوطرفه روز قبل بهعنوان متغير تصميم، امكان مديريت ريسك نوسانات قيمت و بهبود تعامل با بازار برق را فراهم ميسازد. نتايج شبيهسازي نشان ميدهد مدل پيشنهادي با زمانبندي بهينه بارها و بهرهبرداري هماهنگ از منابع تجديدپذير و سيستم ذخيرهساز، كاهش محسوسي در هزينه كل انرژي نسبت به حالت پايه ايجاد كرده و با كاهش توان خريداريشده در ساعات اوج، موجب هموارسازي منحني بار ميشود. تحليل حساسيت ظرفيت باتري نيز نقش كليدي ذخيرهسازي در افزايش خودمصرفي انرژي تجديدپذير و بهبود سود اقتصادي سيستم را تأييد ميكند. در مجموع، يافتهها بيانگر آن است كه چهارچوب پيشنهادي علاوه بر كاهش اوج بار و هزينه بهرهبرداري، انعطافپذيري عملياتي خانه هوشمند را در مواجهه با عدمقطعيتهاي بازار و توليد تجديدپذير ارتقا داده و قابليت كاربرد عملي براي مشاركت مؤثر مصرفكنندگان در بازار برق را داراست.
تاريخ ورود اطلاعات
1405/03/11
عنوان به انگليسي
Analysis and Energy Optimization of Smart Home Equipment for Participation in the Electricity Market
تاريخ بهره برداري
6/1/2026 12:00:00 AM
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
محمدصادق كاپله
چكيده به لاتين
This study presents an innovative energy management framework for smart homes, designed to simultaneously optimize energy consumption and generation while enabling active participation in the electricity market. The proposed framework schedules controllable appliances and renewable energy sources, taking into account uncertainties arising from generation, real-time market prices, and uncontrollable household loads. By leveraging incremental and real-time pricing models, the proposed strategy reduces consumption during peak hours and facilitates load shifting to low-cost periods. The main innovation of this research lies in developing a two-stage stochastic optimization model based on mixed-integer linear programming, implemented in the GAMS software. This model minimizes the expected total cost while incorporating operational constraints of controllable loads, distributed generation sources, battery performance, and the home energy balance. Furthermore, employing a day-ahead bilateral contract as a decision variable enables risk management against price volatility and enhances interaction with the electricity market. Simulation results indicate that the proposed model, through optimal load scheduling and coordinated operation of renewable sources and storage systems, achieves a significant reduction in total energy cost compared to the baseline scenario and smooths the load curve by reducing power purchased during peak hours. Battery capacity sensitivity analysis further confirms the key role of storage in increasing renewable energy self-consumption and improving the system’s economic benefits. Overall, the findings demonstrate that the proposed framework not only reduces peak load and operational costs but also enhances the operational flexibility of the smart home in response to market and renewable generation uncertainties, offering practical applicability for effective consumer participation in the electricity market.
كليدواژه هاي فارسي
خانه هوشمند , بازار برق , برنامهريزي خطي عدد صحيح مختلط , عدم قطعيت
كليدواژه هاي لاتين
Smart Home , Power Market , Mixed-Integer Linear Programming (MILP) , Uncertainty
Author
Mohammad Sadegh Kapeleh
SuperVisor
Dr. Shahram Jadid