هدف اصلی در این مقاله، تحلیل مدل بازار lmp با در نظر گرفتن تولید تصادفی انرژی باد در مناطق مختلف سیستم قدرت می باشد. به این منظور، با مدل سازی اتصال نیروگاه های بادی به شبکه و بررسی مدل تصادفی دو مرحله ای ارائه شده برای بازارهای برق با قیمت گذاری حاشیه ای محلی، تاثیرات منابع بادی ازجمله عدم قطعیت و نحوه عملکرد این منابع در حالت تراکم خطوط انتقال، بر روی تابع هدف بازار و قیمت های lmp، مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است. مدل مورد نظر با استفاده از نرم افزار gams حل شده و شبکه 24 شینه rts برای مطالعات عددی مورد استفاده قرار گرفته است. نتایج به دست آمده، اهمیت تاثیر اتصال منابع بادی را بر روی قیمت های حاشیه ای محلی نشان می دهد.

تجدید ساختار در صنعت برق و پیشرفت فناوری های ارتباطی، زمینه ورود گسترده منابع جدید قابل کنترل توسط مصرف کنندگان را به سیستم قدرت فراهم کرده است. از آنجا که بهره بردار سیستم قدرت، کنترل مستقیم روی این منابع ندارد، به منظور بهره برداری مناسب تر از سیستم قدرت، شناخت کافی از رفتار مشترکین و صاحبان این منابع ضروری می باشد. از جمله این منابع جدید، برنامه های پاسخ گویی بار و فناوری خودروی قابل اتصال به شبکه می باشد. در این پایان نامه، برنامه های پاسخ گویی بار در دو گروه عمده ی تشویقی محور و زمان محور، بر پایه "کشش تقاضا نسبت به قیمت برق" مورد بررسی و مطالعه قرارگرفته است. خودروهای برقی قابل اتصال به شبکه با توجه به چگونگی شرایط بهره برداری، می توانند به عنوان مصرف کننده و یا تولید کننده عمل کنند. شرایط بهره برداری این خودروها وابسته به عملکرد صاحبان آن هاست. عوامل تأثیرگذار بر عملکرد صاحبان خودروهای برقی به دو دسته ی عوامل فنی و انسانی تقسیم می شوند. در این پایان نامه تأثیر عوامل فنی، مانند ویژگی های ساختاری باطری و سطح شارژ باطری و عوامل انسانی، مانند دیدگاه صاحبان خودرو در مورد قیمت خریدوفروش برق، سفرهای پیش رو و مدت زمان این سفرها بر نحوه ی بهره برداری خودروها بررسی شده است. از جمله اهداف پایان نامه ی پیش رو، بررسی امکان استفاده از این منابع جدید می باشد. به همین منظور در گام اول عملکرد مشترکین شرکت کننده در برنامه های پاسخ گویی بار و صاحبان خودروهای برقی، بررسی و مدل سازی شده، با توجه به قابلیت تولیدکنندگی و مصرف کنندگی این منابع، میزان بار اضافه یا کاسته شده در هر ساعت به دست آمده و در نهایت با محاسبه شاخص های کفایت قابلیت اطمینان سطح hli شبکه ی ieee rts-79، امکان استفاده از این منابع مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج اجرای برنامه ی پاسخ گویی بار نشان داد که این برنامه ها، شاخص های قابلیت اطمینان را بهبود می بخشند و نتایج اجرای فناوری خودروی قابل اتصال به شبکه حاکی از آن است که نگرش و عملکرد صاحبان خودروها در تأثیر مجموعه ای از این خودروها بر شاخص های قابلیت اطمینان نقش بسیار مهمی دارد. همچنین نشان داده شده است که اگر تعداد خودروهای موجود در سطح شبکه از طریق برنامه ریزی انتخاب شوند، در بدترین شرایط هم اگر چه ممکن است باعث بحرانی شدن شرایط شبکه شوند اما شبکه با کمبود توان تولیدی مواجه نخواهد شد و در آخر به منظور بهبود شرایط بهره برداری از سیستم قدرت، ترکیبی مناسب از برنامه های پاسخ گویی بار و فناوری خودروی قابل اتصال به شبکه ارائه شد.

افزایش نفوذ منابع تولید پراکنده در شبکه های برق و تبدیل شدن شبکه های توزیع غیرفعال به شبکه های توزیع فعال، لزوم تجمیع این منابع با اهداف افزایش مشارکت، رویت پذیری و ایجاد واسطی مناسب میان این منابع و شبکه برق را بیشتر می کند. یکی از روش های تجمیع منابع تولید پراکنده، ریزشبکه است. یکی از مهم ترین مسائل و چالش های موجود در عملکرد ریزشبکه ها، موضوع کیفیت توان در ریزشبکه در حالت‎های متصل و مجزا از شبکه می باشد. وجود بارهای حساس و آسیب پذیر در ریزشبکه های صنعتی از جمله vsd، plc، سیستم های مانیتورینگ و ... و همچنین حساسیت بالای آن ها به ولتاژ تغذیه هم باعث شده است که موضوع کیفیت توان در ریز شبکه به چالش مهم تری تبدیل شود. انتخاب و به-کارگیری صحیح ادوات موجود با توجه به ماهیت ریزشبکه و منابع موجود در آن، بسیار حائز اهمیت است. در این پژوهش تلاش شده است مشکلات مهم کیفیت توان در ریزشبکه ها، مورد بررسی قرار گیرد. موضوع کیفیت ولتاژ تغذیه در ریزشبکه ها از مهم ترین پارامترهای کیفیت توان به شمار می آید که دو پدیده فرورفتگی و برآمدگی ولتاژ را می توان اصلی ترین مسئله کیفیت ولتاژ نامید. همچنین در این پایان-نامه بهبود کیفیت توان در ریزشبکه های صنعتی مدنظر قرار گرفته است. شبکه برق یک پالایشگاه به عنوان یک ریزشبکه نمونه در نظر گرفته شده است که در آن راه اندازی یک موتور القایی با توان mw 5 باعث ایجاد اغتشاش ولتاژ می‏شود. در این پایان نامه، استفاده از جبران کننده سنکرون استاتیکی در سطح توزیع (d-statcom) برای رفع و کاهش فرورفتگی و برآمدگی و عدم تعادل ولتاژ ناشی از تغییرات بارهای بزرگ و بارهای نامتعادل در ریزشبکه، پیشنهاد شده است. روش کنترل مستقیم ولتاژ، روش قاب مرجع سنکرون و تئوری مولفه های متقارن راهبرد های کنترلی مختلفی هستند که در این پژوهش برای کنترل مبدل منبع ولتاژ (vsc) در d-statcom به کار گرفته شده اند. این مدل ها همراه با شبیه سازی های انجام شده مورد بررسی قرار گرفته اند و روش تئوری مولفه های متقارن به عنوان یک روش جامع که می تواند سه پارامتر فرورفتگی، برآمدگی و عدم تعادل ولتاژ را جبران سازی نماید برای به کار گیری در جبران ساز پیشنهادی جهت بهبود کیفیت توان در ریزشبکه موردنظر پیشنهاد شده است و در نهایت شبیه سازی های انجام شده تایید کننده عملکرد مناسب این جبران کننده در بهبود کیفیت توان در ریزشبکه می باشد.

افزایش نگرانی های زیست محیطی و عدم قطعیت در ارتباط با سوخت واحدهای تولیدی سنتی باعث رشد استفاده از واحدهای تولید پراکنده به ویژه واحدهای تجدیدپذیر شده است. مولدهای فتوولتاییک و بادی به طور فزاینده ای به عنوان منابع انرژی مقرون به صرفه جای مولد های دیزلی پر- هزینه را در سیستم های قدرت کوچک مستقل گرفته اند. به دلیل وجود طبیعت نوسانی و عدم قطعیت در ارتباط با انرژی بدست آمده از این مولدها و با توجه به نفوذ روز افزون خودروهای الکتریکی در سیستم های توزیع و ریزشبکه ها، که بارهایی با ماهیت تصادفی و همراه با عدم قطعیت هستند، چالش های اقتصادی و فنی مخصوصی در سیستم های قدرت به وجود می آید که بررسی آن ها به منظور تسهیل بکارگیری این مولدها و بارها، ضروری است. کفایت سیستم توزیع به ویژه با وجود واحدهای تولیدپراکنده تجدیدپذیر، یکی از مهم ترین چالش هایی است که طراحان و برنامه ریزان سیستم با آن روبرو هستند. در این پایان نامه کفایت یک سیستم توزیع شعاعی شامل انواع مختلف واحدهای تولیدپراکنده تجدیدپذیر (بادی و خورشیدی) و بارهای دارای عدم قطعیت (خودروهای الکتریکی) در حالت های مختلف بهره برداری، ارزیابی شده است. روش تحلیلی و مونت کارلو برای ارزیابی شاخص های کفایت سیستم که در آن مدلسازی رفتار بار با استفاده از سیستم ieee-rts انجام شده است، بکار رفته است. مدلسازی رفتار باد و خورشید با استفاده از توابع چگالی احتمال مناسب سرعت باد و شاخص وضوح تابش خورشید صورت گرفته است. همچنین مدلسازی رفتار خودروهای الکتریکی هیبریدی با استفاده از توابع توزیع احتمال مناسب زمان شروع به شارژ و زمان های ورود به خانه و خروج از خانه صورت گرفته است. ارزیابی شاخص کفایت سیستم در دو حالت با و بدون حضور خودروهای الکتریکی صورت گرفته است. نتایج نشان می دهند که در یک سیستم توزیع که از نظر قابلیت اطمینان در وضعیت مطلوبی بسر می-برد، با ورود خودروهای برقی هیبریدی و با درصد نفوذ قابل ملاحظه ای از آن ها ، به میزان قابل توجهی شاخص های کفایت تحت تاثیر قرار می گیرند. علاوه بر این نتایج نشان می دهند که تفاوت آماری معنا داری بین نتایج روش مونت کارلو و روش تحلیلی وجود ندارد.

در سال های اخیر با توجه به نگرانی پیرامون آلودگی های زیست محیطی ناشی از بهره برداری از منابع سوخت فسیلی و رو به اتمام بودن این منابع، استفاده از انرژی های تجدیدپذیر مانند انرژی باد مورد توجه قرار گرفته است. با ورود انرژی باد به سیستم های قدرت،نگرانی های در خصوص ماهیت تصادفی آن برای بهره برداران به وجود آمده و لذا موضوع هماهنگی بین واحدهای حرارتی و بادی از اهمیت ویژه ای برخوردار است. بعلاوه در پیش بینی بار مورد تقاضا به سبب تأثیر پذیری بار از شرایط اجتماعی، محیطی و اقتصادی عدم قطعیت وجوددارد. هدف از مطالعه حاضر برنامه ریزی در مدار قرار گرفتن واحدهای حرارتی با در نظر گرفتن این عدم قطعیت هاست. عدم قطعیت مربوط به این دو پارامتر تصادفی در این مطالعه به وسیله ی تابع توزیع احتمال نرمال برای هر دوره ی زمانی مشخص می شود. به منظورپیاده سازی مدل تصادفی، از شبیه سازی مونت کارلو جهت سناریو سازی استفاده شده است. پس از تشکیل سناریوها و در نظر گرفتن افق برنامه ریزی میان مدت، مسأله ی در مدار قرار گرفتن واحدهای حرارتی با در نظر گرفتن قیود واحدهای حرارتی، قید ذخیره ی چرخان و قید آلودگی و با در نظر گرفتن تزریق توان بادی به سیستم برای هر یک از این سناریوها حل می گردد. پاسخ نهایی مسأله میانگین پاسخ های به دست آمده از حل هر یک از سناریوها می باشد. در این مطالعه راه حل های ممکن برای تعیین پاسخ مسأله با در نظر گرفتن عدم قطعیت ها پیشنهاد می شود. با استفاده از نتایج به دست آمده مشخص می شود که راه حل ارائه شده در این مطالعه در رسیدن به پاسخ بهینه عملکرد سریعتری نسبت به راه حل های ارائه شده تاکنون دارد. از سوی دیگر با توجه به غیرخطی بودن تابع هزینه ی بهره برداری مسأله و عملکرد بهتر و سریع تر مدل های خطی در همگرا شدن به پاسخ بهینه، در این مطالعه به کمک روش های خطی سازی مدلی خطی برای مسأله ارائه می شود. در نهایت برای کاهش زمان محاسبات در حل مسأله ی نمونه روش کاهش سناریو اعمال شده و نتایج آن مورد بررسی قرار می گیرد. به منظور شبیه سازی مونت کارلو در این مطالعه از نرم افزار matlab و به منظور بهینه سازی تابع هدف مسأله از نرم افزار gams استفاده شده است.

خودروهای برقی به عنوان عمده‏ترین گروه از بارهای مدیریت‏پذیر در سال‏های آینده به شمار می‏روند. بهره‏گیری از این خودروها برای ارائه خدمات به شبکه نه‏تنها مدیریت شبکه را بهبود خواهد بخشید، بلکه منبع درآمدی برای مالک خودرو ایجاد خواهد کرد که در پذیرش این فن‏آوری اثر مثبتی خواهد داشت. با توجه به این‏که در مراحل اولیه بکارگیری خودروهای برقی، امکانات و زیرساخت‏های مورد نیاز برای تبادل دوسویه انرژی و اطلاعات بین شبکه و خودرو برقی به منظور ارائه خدمات v2g وجود ندارد، در این پایان‏نامه از قابلیت تغییر در نرخ شارژ خودروها برای ارائه خدمات کنترل فرکانس اولیه به شبکه استفاده می‏شود. از آن‏جا که مدل پیشنهادی مبتنی برکنترل مستقیم بار توسط بهره‏بردار است، با کمترین سطح هوشمندی قابل پیاده‏سازی بوده و هزینه سرمایه‏گذاری اضافی به مالک خودرو تحمیل نمی‏کند. در این مدل، مشارکت خودروها در ارائه خدمات به شبکه از طریق قرارداد سالانه بین مالکین و بهره‏بردار صورت می‏گیرد بگونه ایکه مالک خودرو، طبق این قرارداد، کنترل شارژ آنرا به بهره‏بردارشبکه واگذار می‏کند. بدین‏ترتیب به بهره‏بردار امکان استفاده از باتری خودروها برای بهبود مدیریت شبکه و تأمین کنترل فرکانس اولیه افزایشی و کاهشی داده میشود. همچنین در این تحقیق، باانجام مطالعه موردی در بازه زمانی یک‏ساله روی شبکه ieee rts، تعرفه قرارداد با مالکین خودروها برای یک سال مشارکت در طرح تعیین و ارائه شده است.