برنامه ریزی مشارکت و بررسی ریسک عملکرد هماهنگ و مستقل نیروگاه بادی و تلمبه ای–ذخیره ای در بازار انرژی و خدمات جانبی

چکیده: در بسیاری از کشورها به منظور کاهش آلودگی زیست محیطی از توان باد برای تولید توان الکتریکی بجای روش های رایج استفاده می شود. لذا در برخی از مناطق به دلیل وجود شرایط جغرافیایی مطلوب، تولید توان با استفاده از مزارع بادی افزایش قابل توجهی داشته است. توان باد یکی از منابع عظیم تجدیدپذیر است که دارای رشد سریع تکنولوژی در سیستم های الکتریکی قدرت می باشد. یکی از مهمترین مشخصه های تولید توان بادی، تغییرپذیر بودن و غیرقطعی بودن میزان توان تولیدی است. لذا این عدم قطعیت به عنوان یکی از پارامترهای تصادفی در برنامه ریزی سیستم در نظر گرفته می شود. این عدم قطعیت ها در توان بادی، منجر به کاهش دقت برنامه ریزی میزان توان تولیدی سایر نیروگاه های شبکه می شود. این کاهش دقت برنامه ریزی، کاهش سطح امنیت شبکه و افزایش سطح ذخیره چرخان مورد نیاز را به دنبال دارد. از طرف دیگر واحدهای تلمبه ای–ذخیره ای، دارای توانایی مدیریت نامتعادلی های مثبت و منفی انرژی شبکه در طول زمان می باشند. در کنار تولید غیر قابل پیش بینی نیروگاه های بادی، واحدهای تلمبه ای–ذخیره ای به عنوان یک مکمل تولید، به شکل مناسبی می تواند در کنار نیروگاه های بادی مورد بهره برداری قرار گیرد. ذخیره چرخان به اپراتور سیستم اجازه می دهد تا در برابر نامتعادلی های پیش بینی نشده سطح تولید و بار به جبرانسازی سیستم بپردازد. با توجه به این که هزینه های تأمین ذخیره چرخان، جزئی و قابل چشم پوشی نیست لذا هزینه های بهره برداری سیستم نیز افزایش می یابد. به این منظور جهت حداقل کردن این هزینه ها باید مقدار بهینه ذخیره چرخان را تعیین نمود. مقدار بهینه ذخیره چرخان عبارت است از مقدار توانی که اگر یک مگاوات توان مازاد بر این سطح بهینه تولید شود هزینه تولید این یک مگاوات توان، با سود ناشی از آن معادل می شود (سود با مقدار کاهش یافته در هزینه های ناشی از ایجاد وقفه ها معادل است). از آنجا که تمام این مسائل، غیرقطعی می باشد لذا باید در برنامه ریزی سطح بهینه ذخیره چرخان شبکه مد نظر قرار گیرند. در این تحقیق به دنبال تعیین استراتژی بهینه شرکت در بازار روز-پیش و خدمات جانبی مجموعه نیروگاهی (شامل ترکیب واحدهای بادی و تلمبه ای–ذخیره ای) هستیم. در این راستا، سطح بهینه ذخیره چرخان و غیرچرخان به گونه ای که اپراتور سیستم قادر به پاسخگویی در برابر نامتعادلی های تصادفی و عدم قطعیت تولید توان بادی باشد، تعیین می گردد. با وجود پارامترهای تصادفی قیمت بازار (انرژی و ذخیره) و تولید توان بادی، این مسئله برنامه ریزی، به یک برنامه ریزی تصادفی تبدیل شده است. به منظور ارزیابی سطح سود و زیان این استراتژی بهینه، با بررسی ریسک عملکرد برنامه ریزی، سطح اعتماد مجموعه مورد ارزیابی قرار گرفته و مقدار var تعیین می گردد. این برنامه ریزی در دوره کوتاه مدت بازار قابل ارائه می باشد. در نهایت، در راستای ماکزیمم کردن سود حاصله از بازار، پیشنهادهای بهینه ای به بازار روز-پیش ارائه می شود.