زمان بندی تعمیرات واحدهای نیروگاهی در سیستم قدرت تجدیدساختار شده با در نظر گرفتن عدم قطعیت منابع اولی? انرژی

زمان بندی تعمیرات واحدهای نیروگاهی در سیستم قدرت یکی از مسائل برنامه ریزی میان مدت می باشد که با بروز تجدیدساختار، تحولاتی را تجربه کرده است. عمده ترین تأثیری که فرآیند تجدیدساختار بر مفاهیم زمان بندی تعمیرات داشته است، ایجاد نظام تصمیم گیری غیرمتمرکز (به جای نظام تصمیم گیری متمرکز در محیط انحصاری) بوده است. با عنایت به این که نظام تصمیم گیری غیرمتمرکز در بسیاری از مسائل سیستم قدرت، منشأ بروز تعارضات بسیاری بین اهداف ذی نفعان شده، لذا در این رساله ابتدا به بررسی تعارضات در فرآیند زمان بندی غیرمتمرکز تعمیرات واحدهای نیروگاهی پرداخته می شود. در این راستا چارچوبی مبتنی بر بهینه سازی چندهدفه برای ارزیابی تعارض بین بازیگران بازار برق (شرکت های تولید و بهره بردار مستقل سیستم) ارائه می شود. با استفاده از این چارچوب، امکان بررسی تأثیر پارامترهای مختلف بر سطح تعارض بین بازیگران فراهم می شود. نشان داده می شود که با توجه به خصوصیات سیستم های قدرت امروزی، بروز تعارض بین بازیگران بازار برق در زمان بندی تعمیرات گریزناپذیر است. منشأ بروز این تعارضات، تحدید قابلیت اطمینان شبکه (به عنوان خدمتی عمومی) به سبب زمان بندی غیرمتمرکز تعمیرات واحدهای نیروگاهی است. لذا، به منظور تأمین این خدمت عمومی از سوی بهره بردار مستقل سیستم، نیاز به پیشنهاد فرآیندی برای هماهنگی تعمیرات در جهت رفع تعارضات می باشد. بر اساس تئوری تارعنکبوت به عنوان یکی از تئوری های شبیه ساز سازوکار به تعادل رسیدن عرضه و تقاضا در بازار، با بررسی مفهومی چرایی به کارگیری این تئوری، الگوریتمی برای هماهنگی تعمیرات واحدهای نیروگاهی ارائه می شود. در این الگوریتم، ابتدا بر اساس محاسبات قیمت که توسط بهره بردار مستقل بازار صورت می گیرد، شرکت های تولید، زمان انجام تعمیرات بهین? واحدهای نیروگاهی خود را بر اساس تابع هدف خود (سود) به بهره بردار مستقل سیستم و بازار اعلام می کنند. بر اساس پیشنهادهای تعمیرات مطرح شده، بهره بردار مستقل بازار قیمت های جدید بازار برق را محاسبه و بهره بردار مستقل سیستم، شاخص قابلیت اطمینان را در طول دور? هماهنگی ارزیابی می کند. سپس، بر اساس سهم شرکت های تولید در تأثیرگذاری بر شاخص قابلیت اطمینان، سیگنال های جریمه/پاداش برای هر یک از شرکت های تولید محاسبه شده و به آنها ارسال می شود. با در نظرگرفتن قیمت های جدید و سیگنال های جریمه/پاداش دریافتی، شرکت های تولید اقدام به بازبینی در برنام? قبلی تعمیرات کرده و مجدداً برنامه های جدید خود را به بهره بردار مستقل سیستم و بازار ارسال می کنند. این فرآیند آن قدر تکرار می شود تا هماهنگی لازم بین زمان بندی تعمیرات شرکت های تولید ایجاد شود. برای اطمینان از همگراییِ الگوریتم، از نرخ فراموشی در محاسب? جریمه/پاداش برای اعمال در تابع هدفِ شرکت های تولید می شود. با استفاده از نرخ فراموشی، تجربیات شرکت تولید در ارسال برنام? تعمیرات در هر تکرار و مشاهد? نتایج آن در قالب سیگنال های جریمه/پاداش، در تکرارهای بعد قابل استفاده است. به موازات تجدیدساختار، برهمکنش و وابستگی روزافزون سیستم قدرت با صنایع شبکه ای دیگر (علی الخصوص شبکه های گاز)، فرآیندهای تصمیم گیری غیرمتمرکز در خصوص هماهنگی تعمیرات را دچار چالش های جدید نموده است. به همین جهت در انتهای این رساله، با مدلسازیِ سناریومحور عدم قطعیت های شبک? گاز و محدودیت های فنی بهره برداری از این شبکه، به مطالع? تأثیر این عدم قطعیت ها و محدودیت ها بر فرآیند هماهنگی تعمیراتِ مبتنی بر تئوری تارعنکبوت پرداخته می شود. در این راستا، تغییرات و بهبودهای لازم در الگوریتم هماهنگی تعمیرات پیشنهادی اِعمال می شود. در نتیجه، در انتها فرآیندی برای هماهنگی تعمیرات می شود که قادر به هماهنگی بازارمحور تعمیرات واحدهای نیروگاهی با در نظرگرفتن عدم قطعیت ها و محدودیت های شبک? گاز باشد.