در بازار رقابتی برق، شرکت کنندگان در بازار به دنبال یافتن نقطه تعادلی بازار برای انتخاب استراتژی خود هستند. رقابت بین تولیدکنندگان توان برای تأمین بار سیستم با یک بازی با اطلاعات ناکامل مدل می شود. با افزایش رقابت در بازار، تولیدکنندگان علاوه بر اینکه اطلاعات مربوط به هزینه های خود را از دید دیگر تولیدکنندگان مخفی نگه می دارند، تلاش می کنند تا اطلاعات هزینه رقبا را با توجه به نوع و مدل واحدها، ظرفیت، سوخت مصرفی، اطلاعات گذشته بازار و .... مدلسازی کنند. با مدلسازی اطلاعات هزینه رقبا، بازی از یک بازی با اطلاعات ناکامل به یک بازی با اطلاعات کامل که در آن تولیدکنندگان از اطلاعات هزینه ای یکدیگر اطلاع دارند، تبدیل می شود. اگر تولیدکنندگان دارای واحدهای حرارتی باشند، مهمترین اطلاعات در مورد هزینه آنها، منحنی هزینه درجه دو تولید می باشد. تولیدکنندگان علاوه بر اینکه ظرفیت تولید خود به تأمین انرژی سیستم اختصاص می دهند، می توانند بخشی از ظرفیت خود را در بازارهای خدمات جانبی عرضه نمایند. از بین خدمات جانبی، تأمین ذخیره گردان با توجه به همنوع بودن با انرژی، بیشترین وابستگی را با تأمین انرژی دارد. از این رو در نظرگرفتن این خدمات جانبی در تعیین استراتژی تولیدکنندگان در بازار انرژی منجر به تخصیص بهینه ظرفیت تولیدکنندگان در بازارهای انرژی و ذخیره گردان می شود و مجموع سود تولیدکنندگان در دو بازار را افزایش می دهد. در بسیاری از تحقیقاتی که برای یافتن نقطه تعادل بازار انجام شده است، کمتر به ذخیره گردان توجه شده است. دراین پایان نامه الگوریتمی براساس تئوری نش پیشنهاد شده است که به شبیه سازی رفتار متقابل تولیدکنندگان در بازار انرژی و ذخیره گردان 10 دقیقه ای تا رسیدن به نقطه تعادل بازار می پردازد. در این الگوریتم ضرائب هزینه حاشیه ای تولیدکنندگان در ضرائب غیر یک ضرب می شود. با تعریف ضریب مشارکت در بازار انرژی، تولیدکنندگان می توانند بخشی از ظرفیت تولید خود را جهت شرکت در بازار ذخیره، در بازار انرژی شرکت ندهند. قیمت پیشنهادی تولیدکنندگان برای ذخیره همزمان با پیشنهاد قیمت انرژی به بازار ارائه می شود. مسئله به صورت یک بهینه سازی دو سطحی مدل می شود که در سطح بالایی سود بازیگران را بیشینه می کند و در سطح پایینی بازار را تسویه می نماید. جهت حل این مسئله ترکیبی از الگوریتم ژنتیک و الگوریتم تجمع ذرات مورد استفاده قرار گرفته است. محدودیت های شبکه انتقال با اجرای برنامه پخش بار بهینه مستقیم در الگوریتم مد نظر قرار گرفته است.

بعد از مقررات زدایی در صنعت برق انواع سرویس جانبی به همراه بازار انرژی پدیدار گردید که هریک از این سرویس های جانبی از طریق بازارهای مجزا تأمین می شوند. در میان این سرویس ها، سرویس توان راکتیو از جمله سرویس های مهم جانبی است، که تأمین آن برای حفظ امنیت و پایداری سیستم قدرت ضروری است. در اغلب این بازارها، عمده توان راکتیو مورد نیاز سیستم توسط ژنراتورهای سنکرون تأمین می گردد. از طرفی حداکثر میزان توان اکتیو و راکتیو تولیدی ژنراتورها از طریق منحنی قابلیت ژنراتور به یکدیگر وابسته هستند. بنابراین اگر توان اکتیو و سرویس جانبی توان راکتیو از طریق دو بازار مجزا، با هدف حداقل کردن هزینه تأمین گردند ممکن است بر یکدیگر تاثیراتی ناشی از محدودیت های حرارتی سیم پیچ میدان و آرمیچر ژنراتور، داشته باشند عرضه توان راکتیو بیشتر بنا به نیاز سیستم، ممکن است توان اکتیو برنامه ریزی شده در بازار انرژی را تغییر دهد که این توزیع بار(گسیل) مجدد بازار توان اکتیو باعث تأمین عدم تعادلی با قیمت های بالاتر می گردد. ضمن اینکه در بازارهای مجزا پس از تسویه بازار انرژی، پیشنهاد برای تأمین توان راکتیو از بازیگران دریافت می شود. بازیگران بعلت اطلاع از نتایج بازار انرژی ممکن است پیشنهاد قیمت بالاتری برای عرضه توان راکتیو ارائه کنند در نتیجه بازار، از بهینه واقعی دور می شود. در این پایان نامه مدلی برای تسویه همزمان بازار توان اکتیو و راکتیو با در نظرگرفتن حاشیه پایداری ولتاژ ارائه شده است. ساختار تسویه بازار توان اکتیو در مدل پیشنهادی بصورت پرداخت براساس پیشنهاد فرض شده، درحالی که ساختار تسویه بازار توان راکتیو، یکنواخت و بصورت محلی بوده که با استفاده از مفهوم فاصله الکتریکی، ناحیه بندی انجام شده است. بازار از لحاظ مقیاس زمانی یک روز قبل بوده و کلیه قیود مربوط به در مدار قرار گرفتن واحدها در مدل پیشنهادی لحاظ گردیده است. همچنین در این مدل هزینه فرصت از دست رفته واحدها، بعلت کاهش توان اکتیو در اثر افزایش عرضه توان راکتیو، با یک مکانیزم منطقی جبران شده است. در نهایت مدل توزیع بار(گسیل) پیشنهادی بر روی شبکه 24 شینه rts پیاده سازی گردیده و بهینه سازی مدل پیشنهادی با استفاده از نرم افزار gams انجام گرفته است. از جمله نتایجی که از انجام این پروژه حاصل گردید عبارتنداز: o ناحیه بندی و ایجاد بازارهای محلی برای توان راکتیو باعث کاهش هزینه تأمین توان راکتیو می گردد. o ایجاد سازوکاری برای جبران هزینه فرصت از دست رفته واحدها بعلت تأمین توان راکتیو باعث اجرای منصفانه بازار همزمان توان اکتیو و راکتیو می گردد. o اجرای بازار همزمان توان اکتیو و راکتیو نسبت به حالت مجزا به بهینه واقعی نزدیک تر است.

در فضای تجدید ساختار، هدف اصلی ماکزیمم شدن رفاه اجتماعی است و تمامی شرکت کنندگان در بازار بدنبال افزایش سود خود هستند. گاهی اوقات ممکن است بدلیل افزایش ناگهانی تقاضا یا وقوع حوادث در سیستم، قیمت ها با نوسانات زیادی روبرو شوند. در این صورت برخی از شرکت کنندگان بخصوص خریداران مثل شرکتهای توزیع بدلیل فروش توان با نرخ های ثابت ضرر خواهند کرد. لذا جهت پیشگیری از وقوع چنین شرایطی، پاسخ تقاضا به عنوان یک گزینه مطرح است. پاسخ تقاضا خود نیز از انواع متنوعی برخوردار است که یکی از آنها از بارهای وقفه پذیر است. این بارها با دریافت تشویق، بار خود را با درخواست شبکه حداقل 10 دقیقه قبل از تحویل توان، کاهش داده یا قطع می کنند. در این پروژه روشی پیشنهاد شده است که در آن امکان حضور بارهای وقفه پذیر در بازار روز بعد فراهم شده است. دراین روش برنامه ریزی مشارکت واحدها مقید به قیود امنیت را در طول 24 ساعت با حضور بارهای وقفه پذیر هم به عنوان بار و هم به عنوان منبع جهت تأمین انرژی و رزرو چرخان اجرا می شود. لذا بارهای وقفه پذیر با ابراز میزان علاقه خود جهت شرکت در بازار، به صورت ساعتی، با شرکت های توزیع قرار داد می بندند. بهره بردار مستقل شبکه نیز با دریافت این اطلاعات از شرکت های توزیع به اجرای بازار انرژی با حضور این بارها با هدف کاهش هزینه های سیستم و حداکثر نمودن سود شرکت توزیع می پردازد. سپس با محاسبه ریسک سیستم با استفاده از شاخص orr میزان رزرو چرخان مورد نیاز را بصورت ساعتی تعیین می کند تا با استفاده از آن بازار رزرو چرخان با حضور بارهای وقفه پذیر را اجرا نماید. پرداخت های تشویقی به این بارها نیز بدین گونه است که بخشی از آنرا شرکت های توزیع براساس تابع هزینه و بخشی دیگر را iso بصورت درصدی از lmp های بازار بدون حضور بارهای وفقه پذیر می پردازد. بازار پیشنهاد شده به روش برنامه ریزی عدد صحیح غیر خطی و با برقراری ارتباط درونی بین دو نرم افزار gams و matlab اجرا می شود.

یکی از روش هایی که به منظور افزایش ظرفیت باربری و کاهش نشست خاک های رسی موهرد استفاده قرار می گیرد، استفاده از ستون سنگی می باشد. اجرا ستون سنگی در خاک رس با توجه به سختی بیشتر مصالح ستون سنگی از خاک رس، باعث افزایش سختی کل سیستم مرکب ستون سنگی- خاک نرم شده و باعث افزایش مقاومت خاک می شود.