دوره 20، شماره 4 - ( مجله مهندسی برق و الکترونیک ایران - جلد 20 شماره 4 1402 )
جلد 20 شماره 4 صفحات 145-133 |
برگشت به فهرست نسخه ها
دانشگاه آزاد اسلامی واحد کرمان
چکیده: (791 مشاهده)
آگاهی عمومی از آلودگی و گرم شدن کره زمین، بخش‌های مختلف صنعت را ملزم به توجه بیشتر به این موضوع و انجام برخی اقدامات در این زمینه کرده است. صنعت برق به‌عنوان پایه اکثر صنایع دیگر باید تلاش بیشتری را به این امر اختصاص دهد. برنامه‌ریزی مشارکت واحدها فرآیند تعیین وضعیت واحدها برای بازار روز آینده است. بنابراین، برنامه‌ریزی مشارکت واحدها بهترین گزینه برای کاهش آلودگی است. بااین‌حال در شبکه هوشمند، مشتریان می‌توانند از طریق برنامه‌های پاسخگویی بار بخشی از بازار باشند. از سوی دیگر، پرشدگی یکی از مشکلات اصلی شبکه انتقال است. برنامه‌های پاسخگویی بار می‌تواند تأثیر مثبتی بر کاهش پرشدگی داشته باشد زیرا کل توان منتقل‌شده از طریق سیستم انتقال را کاهش می‌دهد. در این مقاله، تأثیر برنامه‌های پاسخگویی بار به‌عنوان نیروگاه‌های مجازی بر هزینه عملیات، پرشدگی و انتشار تعهد واحد محدود به شبکه مورد بررسی قرار می‌گیرد. همچنین تأثیر اجرای بهینه برنامه پاسخگویی بار با در نظر گرفتن بهترین نرخ مشوق پرداخت‌شده به شرکت‌کنندگان به‌عنوان یکی از روش‌های برنامه پاسخگویی بار، بر کاهش هزینه مشارکت واحدها مورد بررسی قرار گرفته است. در این مطالعه به دلیل اجرای هم‌زمان مسئله مشارکت واحدها و برنامه پاسخگویی بار که یک مسئله پیچیده غیرخطی با متغیرهای پیوسته و گسسته است، از روش برنامه‌ریزی خطی اعداد صحیح و غیر صحیح(MILP) استفاده شده است. مسئله بهینه‌سازی با استفاده از تکنیک CPLEX که در حل مسائل مختلط با اعداد صحیح بسیار کارا است، در برنامه GAMS پیاده‌سازی شده است. علاوه بر این، سیستم انتقال نیز در این مطالعه در نظر گرفته شده تا تأثیر مشارکت برنامه‌های پاسخگویی بار در بازار برق و تأثیر آن‌ها بر کاهش پرشدگی به‌طور کامل مورد تجزیه‌وتحلیل قرار گیرد. استراتژی توصیه‌شده بر روی سیستم تست قابلیت اطمینان ۲۴ باسهIEEE برای اثبات اثربخشی برنامه‌های پاسخگویی بار برای کاهش هزینه و کاهش انتشار انجام می‌شود.
واژه‌های کلیدی: برنامه های پاسخ گویی بار، کاهش ضریب انتشار، برنامه‌ریزی مشارکت واحدها، مدیریت پرشدگی، شبکه های هوشمند.
فهرست منابع
1. [1] Commission Decision 2004/156/EC (2004) establishing guidelines for the monitoring and reporting of greenhouse gas emissions pursuant to Directive 2003/87/EC of the European Parliament and of the Council.
2. [2] Wang, C., and S. M. Shahidehpour. "Optimal generation scheduling for constrained multi-area hydrothermal power systems with cascaded reservoirs." Journal of optimization theory and applications 78, no. 1 (1993): 59-76. [DOI:10.1007/BF00940700]
3. [3] Staff, F. E. R. C. "Assessment of demand response and advanced metering." Federal Energy Regulatory Commission, Docket AD-06-2-000 (2006).
4. [4] Ouyang, Z., and S. M. Shahidehpour. "An intelligent dynamic programming for unit commitment application." IEEE Transactions on Power Systems 6, no. 3 (1991): 1203-1209. [DOI:10.1109/59.119267]
5. [5] Padhy, Narayana Prasad. "Unit commitment-a bibliographical survey." IEEE Transactions on power systems 19, no. 2 (2004): 1196-1205. [DOI:10.1109/TPWRS.2003.821611]
6. [6] Fisher, Marshall L. "The Lagrangian relaxation method for solving integer programming problems." Management science 27, no. 1 (1981): 1-18. [DOI:10.1287/mnsc.27.1.1]
7. [7] Redondo, N. Jiménez, and A. J. Conejo. "Short-term hydro-thermal coordination by Lagrangian relaxation: solution of the dual problem." IEEE Transactions on Power Systems 14, no. 1 (1999): 89-95. [DOI:10.1109/59.744490]
8. [8] Swarup, K. S., and S. Yamashiro. "A genetic algorithm approach to generator unit commitment." International journal of electrical power & energy systems 25, no. 9 (2003): 679-687. [DOI:10.1016/S0142-0615(03)00003-6]
9. [9] Kazarlis, Spyros A., A. G. Bakirtzis, and Vassilios Petridis. "A genetic algorithm solution to the unit commitment problem." IEEE transactions on power systems 11, no. 1 (1996): 83-92. [DOI:10.1109/59.485989]
10. [10] Huang, Shyh-Jier. "Enhancement of hydroelectric generation scheduling using ant colony system based optimization approaches." IEEE Transactions on Energy Conversion 16, no. 3 (2001): 296-301. [DOI:10.1109/60.937211]
11. [11] Annakkage, U. D., T. Numnonda, and N. C. Pahalawaththa. "Unit commitment by parallel simulated annealing." IEE Proceedings-Generation, Transmission and Distribution 142, no. 6 (1995): 595-600. [DOI:10.1049/ip-gtd:19952215]
12. [12] Mantawy, A. H., S. A. Soliman, and M. E. El-Hawary. "A new tabu search algorithm for the long-term hydro scheduling problem." In LESCOPE'02. 2002 Large Engineering Systems Conference on Power Engineering. Conference Proceedings, pp. 29-34. IEEE, 2002.
13. [13] Zhao, B., C. X. Guo, B. R. Bai, and Y. J. Cao. "An improved particle swarm optimization algorithm for unit commitment." International Journal of Electrical Power & Energy Systems 28, no. 7 (2006): 482-490. [DOI:10.1016/j.ijepes.2006.02.011]
14. [14] Kamboj, V.K., Bath, S.K. & Dhillon, J.S. Neural Comput & Applic (2017) 28: 1559. [DOI:10.1007/s00521-015-2124-4]
15. [15] Afkousi-Paqaleh, M., M. Rashidinejad, and M. Pourakbari-Kasmaei. "An implementation of harmony search algorithm to unit commitment problem." Electrical Engineering 92, no. 6 (2010): 215-225. [DOI:10.1007/s00202-010-0177-z]
16. [16] Kumar, V. & Kumar, D. Neural Comput & Applic (2018). [DOI:10.1007/s00521-018-3796-3]
17. [17] Shukla, A. & Singh, S.N. INAEL (2016) 1: 21. [DOI:10.1007/s41403-016-0004-6]
18. [18] Kamboj, V.K. Neural Comput & Applic (2016) 27: 1643. [DOI:10.1007/s00521-015-1962-4]
19. [19] Xia, Yu, Muhammad Marwali, and Joe H. Chow. "A two-stage MIP based optimization framework for unit commitment and energy pricing." In 2015 IEEE Power and Energy Conference at Illinois (PECI), pp. 1-6. IEEE, 2015. [DOI:10.1109/PECI.2015.7064890]
20. [20] Li, Tao, and Mohammad Shahidehpour. "Price-based unit commitment: A case of Lagrangian relaxation versus mixed integer programming." IEEE transactions on power systems 20, no. 4 (2005): 2015-2025. [DOI:10.1109/TPWRS.2005.857391]
21. [21] Aalami, H. A., M. Parsa Moghaddam, and G. R. Yousefi. "Demand response modeling considering interruptible/curtailable loads and capacity market programs." Applied Energy 87, no. 1 (2010): 243-250. [DOI:10.1016/j.apenergy.2009.05.041]
22. [22] Sahebi, Mir Mohammadreza, Esmail Abedini Duki, Mohsen Kia, Alireza Soroudi, and Mehdi Ehsan. "Simultanous emergency demand response programming and unit commitment programming in comparison with interruptible load contracts." IET generation, transmission & distribution 6, no. 7 (2012): 605-611. [DOI:10.1049/iet-gtd.2011.0806]
23. [23] Abdollahi, Amir, Mohsen Parsa Moghaddam, Masoud Rashidinejad, and Mohammad Kazem Sheikh-El-Eslami. "Investigation of economic and environmental-driven demand response measures incorporating UC." IEEE transactions on smart grid 3, no. 1 (2011): 12-25. [DOI:10.1109/TSG.2011.2172996]
24. [24] Arasteh, H. R., M. Parsa Moghaddam, M. K. Sheikh-El-Eslami, and A. Abdollahi. "Integrating commercial demand response resources with unit commitment." International Journal of Electrical Power & Energy Systems 51 (2013): 153-161. [DOI:10.1016/j.ijepes.2013.02.015]
25. [25] Tumuluru, Vamsi Krishna, and Danny HK Tsang. "A two-stage approach for network constrained unit commitment problem with demand response." IEEE Transactions on Smart Grid 9, no. 2 (2016): 1175-1183. [DOI:10.1109/TSG.2016.2580578]
26. [26] Tumuluru, Vamsi Krishna, Zhe Huang, and Danny HK Tsang. "Integrating price responsive demand into the unit commitment problem." IEEE Transactions on Smart Grid 5, no. 6 (2014): 2757-2765. [DOI:10.1109/TSG.2014.2331357]
27. [27] Rahmani, M., Hosseinian, S.H., Abedi, M., (2020), Sustainable Energy, Grids and Networks," 22, 2020,
https://doi.org/10.1016/j.segan.2020.100348 [DOI:10.1016/j.segan.2020.100348.]
28. [28] Aalami, H. A., M. Parsa Moghaddam, and G. R. Yousefi. "Modeling and prioritizing demand response programs in power markets." Electric Power Systems Research 80, no. 4 (2010): 426-435. [DOI:10.1016/j.epsr.2009.10.007]
29. [29] Schweppe FC, Caramanis MC, Tabors RD, Bohn RE (1989) Spot Pricing of Electricity. Kluwer Academic Publishers. Appendix E [DOI:10.1007/978-1-4613-1683-1]
30. [30] Kirschen, Daniel S., Goran Strbac, Pariya Cumperayot, and Dilemar de Paiva Mendes. "Factoring the elasticity of demand in electricity prices." IEEE Transactions on Power Systems 15, no. 2 (2000): 612-617. [DOI:10.1109/59.867149]
31. [31] Kirschen DS, Strbac G (2005) Fundamentals of Power System Economics. John Wiley & Sons Ltd, 2004C. R. Associates, Primer on demand side management. Report for the World Bank: 6-9 [DOI:10.1002/0470020598]
32. [32] Simopoulos, D. N., Y. S. Giannakopoulos, S. D. Kavatza, and C. D. Vournas. "Effect of emission constraints on short-term unit commitment." In MELECON 2006-2006 IEEE Mediterranean Electrotechnical Conference, pp. 973-977. IEEE, 2006.
33. [33] Afkousi-Paqaleh, M., Noory, A.R., Abbaspour, A & Rashidinejad, M. (2010a) Asia-Pacific Power and Energy Engineering Conference, Chengdu, 1-4,
https://doi.org/10.1109/APPEEC.2010.5449393 [DOI:10.1109/APPEEC.2010.5449393.]
34. [34] Grigg, C., P. Wong, P. Albrecht, R. Allan, M. Bhavaraju, R. Billinton, Q. Chen et al. "A report prepared by the reliability test system task force of the application of probability methods subcommittee. The IEEE reliability test system-1996." IEEE. Trans. Power. Syst 14 (1999): 1010-1020. [DOI:10.1109/59.780914]
35. [35] Y. F. Du, Y. Z. Li, C. Duan, H. B. Gooi, and L. Jiang. "An Adjustable Uncertainty Set Constrained Unit Commitment with Operation Risk Reduced through Demand Response" IEEE Transactions on Industrial Informatics (2020)
36. [36] MA Sadeghi, M Jafari Shahbazzadeh, A Abdollahib, M Eslami, M Alizadeh "Robust flexibility driven security constrained unit commitment under wind uncertainty considering demand response and combined-cycle units" International Journal of Electrical Power & Energy Systems (2021) [DOI:10.1016/j.ijepes.2021.107814]
37. [37] Jiayin Xu, Yinghao Ma, Kun Li, Zhiwei Li "Unit commitment of power system with large-scale wind power considering multi time scale flexibility contribution of demand response" Energy Reports, Volume 7, Supplement 7, Pages 342-352 (2021) [DOI:10.1016/j.egyr.2021.10.025]
38. [38] ابراهیم زارعی، محسن محمدیان علی اکبر قره ویسی"مشارکت پاسخ بار در برنامه‌ریزی تولید نیروگاهها" مجله انجمن مهندسین برق و الکترونیک ایران- سال سیزدهم- شماره سوم - پائیز 1395
39. [39] رضا غفارپور، یاشار هاشمی، حبیب اله اعلمی "برنامه‌ریزی امنیت مقید مشارکت واحدهای تولیدی و ارائه مدل احتمالی دسترسناپذیری نیروگاهها در شرایط اضطراری" مجله انجمن مهندسی برق و الکترونیک ایران- سال چهاردهم- شماره سوم- پائیز 1396
40. [40] حمید کریمی، شهرام جدید "تعیین قیمت بهینه برای برنامه‌های پاسخگویی بار با هدف بهبود هم‌زمان سود مصرف‌کنندگان و ضریب بار شبکه" مجله انجمن مهندسی برق و الکترونیک ایران- سال هفدهم- شماره دوم- تابستان 1399
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License (CC BY NC 4.0) قابل بازنشر است. |