مدل سازی بازار رزرو توان اکتیو و بازار انرژی به منظور کاهش هزینه تأمین برق و مقایسه عملکرد آنها در حالت اجرای همزمان و متوالی

به دلیل تغییرات تصادفی بار الکتریکی در شبکه های قدرت، در هنگام بهره برداری از شبکه مقداری از ظرفیت تولید و انتقال شبکه به عنوان رزرو توان در نظر گرفته می شود. در بازارهای رقابتی برق توان مورد نیاز برای رزرو از بازار خدمات جانبی خریداری می شود. در این بازار واحدهای تولیدی پیشنهاد خود را شامل مقدار توان، قیمت توان و نیز قیمت آمادگی به بازار ارائه می دهند و بهره بردار شبکه توان مورد نیاز خود برای رزرو را از این بازار خریداری می کند. اجرای بازار انرژی و بازار رزرو به دو صورت هم زمان و مجزا امکان پذیر است. انتخاب هر یک از روش های یاد شده به نوع بازار و شرایط دیگر بستگی دارد. در این تحقیق شبیه سازی بازار انرژی و بازار رزرو توان اکتیو به دو صورت مجزا و همزمان برای سیستم قیمت گذاری یکنواخت انجام شده است. در هر حالت قید حداکثر توان عبوری از خطوط شبکه با در نظر گرفتن ظرفیت موجود انتقال در کنار قیود مربوط به محدودیت تولید واحدهای شرکت کننده در بازار انرژی و رزرو توان اکتیو در نظر گرفته شده است. سپس در زمان اضافه بار شبکه با استفاده از یک مسئله بهینه سازی خطی، توزیع بهینه بین واحدهای برنده شده در بازار رزرو انجام شده و توان مورد نیاز با کمترین هزینه از این واحدها تأمین می شود. در پایان روش مورد نظر بر روی شبکه 39 شین ieee پیاده شده است. شبیه سازی مسئله در 8 سناریوی مختلف انجام شده است. نتایج نشان می دهد در حالت اول(اجرای مجزا) قیمت تسویه بازار کمتر از حالت دوم (اجرای همزمان) است. همچنین رفاه اجتماعی، مجموع توان مبادله شده در بازار انرژی و هزینه تأمین رزرو شبکه، در حالت اول بیشتر از حالت دوم است. این موضوع نشان می دهد اجرای همزمان بازار انرژی و بازار رزرو توان اکتیو، هزینه رزرو شبکه را کاهش می دهد در حالی که اجرای مجزای بازار انرژی و بازار رزرو توان اکتیو، موجب کارایی بهتر بازار انرژی می-شود. در نهایت می توان نتیجه گرفت برای شبکه هایی که دارای تغییرات بار زیادی هستند و اغلب به رزرو زیادی نیاز دارند اجرای همزمان کارایی بهتری دارد و در شبکه هایی که بار شبکه ثبات بیشتری دارد اجرای مجزا نتایج بهتری را بدست می دهد. در این تحقیق سعی شده است با طرح سناریوهای مختلفی حالتهای مسئله شبیه سازی شود و این امر موجب می شود نتیجه نهایی بدست آمده در شرایط مختلف از اعتبار خوبی برخوردار باشد. همچنین در این تحقیق روشهای اجرای همزمان و اجرای مجزا با استفاده از روش ریاضی حل شده اند که اغلب سرعت بیشتر و پاسخ مطمئن تری نسبت به الگوریتم های هوشمند دارند.