قیمتگذاری انرژی اکتیو به روش قیمتگذاری حاشیه ای محلی

ساختار صنعت برق در بسیاری از کشورهای جهان در حال گذار از فضای انحصاری به فضای رقابتی است. در این فرآیند که تحت عنوان کلی تجدیدساختار در صنعت برق پیگیری می شود، کشورهای مختلف با مدل های متفاوتی در جهت خصوصی سازی و رقابتی کردن این صنعت در حال حرکتند. تجدیدساختار در صنعت برق مسائل مختلف بهره برداری و برنامه ریزی صنعت برق را تحت تأثیر قرار داده است و مسائل جدیدی نیز در این حوزه ها متولد شده اند. در فضای رقابتی صنعت برق و با شکل گیری بازارهای مختلف برای انرژی، یکی از مسائل با اهمیت که نقش کلیدی را در برنامه ریزی شرکت های تولیدی، خریداران و بهره بردار سیستم ایفا می کند، مسئله قیمت انرژی برق و نحوه تعیین آن می باشد. برهمین اساس روش های مختلفی به منظور تعیین قیمت انرژی در بازارهای برق به کار گرفته می شود که هدف اصلی در همه ی آن ها برقراری عدالت و افزایش رفاه اجتماعی می باشد. یکی از سیستم های قیمت گذاری انرژی در بازارهای برق که در طی چند سال اخیر بسیار مورد توجه بازارهای برق بزرگ و پیشرو در جهان (همچون بازارهای برق آمریکا) بوده است روش قیمت گذاری حاشیه ای محلی می باشد. در این روش برخلاف سایر روش-های قیمت گذاری، با توجه به سیستم قدرت و محدودیت های موجود در آن، قیمت انرژی در هر باس تعیین می گردد که از این لحاظ می تواند موجب افزایش عدالت در قیمت گذاری انرژی الکتریکی نسبت به سایر روش ها گردد. از روش های متنوعی در محاسبه ی قیمت حاشیه ای محلی در سیستم های قدرت بهره برده می شود که همه ی آن ها مبتنی بر دو الگوریتم پخش بار بهینه در حالت ac یا dc (acopf و dcopf) می باشند. الگوریتم بر پایه acopf دارای نتایج دقیق و در عین حال بسیار زمان بر و کند می باشد در حالیکه الگوریتم بر پایه dcopf به واسطه ی در نظر نگرفتن تلفات در سیستم قدرت، دارای نتایج با دقت کم و با سرعت عملکرد بسیار بالا می باشد. لذا افزایش دقت و بهبود عملکرد در روش محاسبه ی قیمت حاشیه ای محلی بر پایه dcopf، به یکی از مسائل مورد توجه در تحقیقات بدل شده است. یکی از رایج ترین روش های مورد استفاده در این زمینه، استفاده از الگوریتم های مختلف به منظور در نظر گرفتن تلفات در سیستم و تخصیص بهینه آن در روش dcopf می باشد. روش های مختلفی برای این منظور استفاده شده است که از آن جمله می توان به روش های تخصیص به تناسب، فاکتور تحویل و بار گرهی مجازی اشاره داشت. یکی از مهمترین نقاط ضعف در روش های مذکور، در نظر نگرفتن شرایط واقعی سیستم قدرت و موقعیت باس ها در آن می باشد که به همین دلیل تخصیص تلفات انجام شده در این روش ها با شرایط واقعی سیستم منطبق نبوده و نمی تواند در کاهش خطای روش مبتنی بر dcopf چندان مفید باشد. به همین دلیل در این پایان نامه برای اولین بار از دو الگوریتم: فرمول تلفات و تخصیص تلفات به کمک ردیابی توان، در قالب الگوریتم های محاسبه ی قیمت حاشیه ای محلی استفاده شده است که الگوریتم های مذکور با توجه به در نظر گرفتن شرایط واقعی سیستم قدرت، می توانند از عملکردی موفق در تخصیص بهینه تلفات در سیستم قدرت برخوردار باشند. لذا در این پایان نامه براساس الگوریتم ارائه شده، در هر مرحله، الگوریتم dcopf اجرا می گردد و سپس با استفاده از نتایج بدست آمده از آن، تلفات در سیستم محاسبه شده و به کمک الگوریتم های تخصیص تلفات پیشنهادی، تلفات به باس های سیستم تخصیص می یابد و سپس مجدداً الگوریتم dcopf اجرا می گردد و این پروسه تا زمانی که تلفات در سیستم به حد قابل قبولی از خطا دست یابد تکرار خواهد شد و در آخرین مرحله نیز با استفاده از نتایج بدست آمده و الگوریتم های مرسوم، قیمت حاشیه ای محلی در هر باس سیستم تعیین می گردد. همچنین در این پایان نامه به منظور سنجش دقیق نحوه عملکرد روش های پیشنهادی، سایر روش های مرسوم (تخصیص به تناسب، فرمول تلفات، بار گرهی موهومی و dcopf) نیز شبیه سازی شده و نتایج حاصل از آن ها بر روی سیستم تست ieee 30bus ارائه شده است که با نتایج حاصل از روش های پیشنهادی و روش acopf (به عنوان روش معیار) مقایسه شده است. نتایج عددی بدست آمده از بررسی روش های پیشنهادی بر روی شبکه آزمون و مقایسه با روش های مذکور نشان می دهد که روش های پیشنهادی توانسته اند در بهبود خطا در روش dcopf، به طرز چشمگیری موثر واقع شده و با حفظ سرعت عملکرد بالای الگوریتم dcopf، خطای آن را نیز در حد قابل قبولی کاهش دهد.