کلیدزنی بهین? انتقال با استفاده از مدل های تعادل در بازارهای برق

کلیدزنی انتقال یکی از عملیات های مهم در بهره برداری از سیستم قدرت است و از آن برای کاهش هزینه های بهره برداری سیستم قدرت استفاده می شود. از سویی، افزایش سطح رقابت در بازار، از دغدغه های بهره برداران بازار برق است و کاهش قدرت بازار یکی از راه های دستیابی به یک بازار با سطح رقابت بالاتر است. از آن جا که قدرت بازار با آرایش سیستم انتقال در ارتباط است، در این پایان نامه موضوع تأثیر کلیدزنی انتقال بر قدرت بازار و درنظرگرفتن این تأثیر در فرآیند کلیدزنی انتقال مورد بررسی قرار گرفته است. در ابتدا به بررسی اثرات کلیدزنی انتقال روی قدرت بازار در سیستم قدرت، پرداخته شده است. به این منظور، مسأله مرز رقابت برای در نظرگرفتن کلیدزنی انتقال توسعه داده شده است. در این مسأله، حداقل و حداکثر hhi به عنوان شاخصی برای ارزیابی میزان تمرکز مالکیت در سیستم قدرت با توجه به قیود پخش توان dc در شبکه در قالب یک مسأله بهینه سازی درجه دو ارزیابی می شود. مسأله بیشینه سازی hhi یک مسأله بهینه سازی نامحدب است که این موضوع بدین سبب که hhi یک تابع درجه دوم از تولید واحدهای نیروگاهی است، ایجاد می شود. برای اطمینان از دستیابی به جواب بهینه سراسری در مسأله مرز رقابت توسعه یافته، hhi به صورت تکه ای خطی تقریب زده شده است. بدین ترتیب مسأله به صورت یک مسأله بهینه سازی خطی-عدد صحیح در می آید. اعمال مدل خطی-عدد صحیح به دست آمده بر روی شبکه های تست، نشان می دهند که کلیدزنی انتقال می تواند قدرت بازار را در یک سیستم قدرت تحت تأثیر قرار دهد. این اثرگذاری در مورد افزایش بیشینه hhi بیشتر است. به علاوه، این اثرگذاری در سطوح بار زیاد نیز بیشتر است. این موضوع نشان دهنده اثر نامطلوب کلیدزنی انتقال بر قدرت بازار، در صورت استفاده از آن بدون توجه به قدرت بازار است. در ادامه مدلی برای کلیدزنی دوره ای بهینه انتقال به عنوان ابزاری برای بهره بردار سیستم به منظور کاهش هزینه دوره ای بهره برداری شبکه با در نظر گرفتن وجود قدرت بازار بازیگران، ارائه شده است. این مدل یک مسأله بهینه سازی سه سطحی است. در سطح اول تصمیم به خروج خطوط برای کل دوره با هدف حداقل سازی هزینه های بهره برداری کل دوره، در ابتدای دوره اتخاذ می شود. در سطح دوم، مسأله حداکثرسازی سود مالکین با در نظرگرفتن قدرت بازار و در سطح سوم، مسأله تسویه بازار مدل شده است. به کمک قضیه دوگانی قوی و شرایط kkt، مسأله حداکثرسازی سود هر مالک به یک مسأله بهینه سازی مقید به قیود تعادل که یک مسأله بهینه سازی تک سطحی است تبدیل می شود. از کنار هم قرار دادن این مسائل بهینه سازی تمام بازیگران در کل دوره، یک مسأله تعادل مقید به قیود تعادل، به دست می آید که به صورت دسته ای از معادلات مساوی و نامساوی است. مدل تعادل حاصل شده، معادل قیود سطح دوم و سوم مسأله کلیدزنی بهینه دوره ای انتقال است که با جایگزینی، یک مسأله بهینه سازی یکسطحی به دست می آید. این مسأله بهینه سازی تک سطحی، به کمک تکنیک های خطی سازی، به فرم یک مسأله بهینه سازی خطی-عدد صحیح در آمده و بر روی یک شبکه تست اعمال شده است. نتایج، نشان می دهند که کلیدزنی دوره ای بهینه انتقال می تواند هزینه های بهره برداری کل دوره را با درنظر گرفتن قدرت بازار بازیگران، کاهش دهد. به علاوه، باعث کاهش قدرت بازار بازیگران در مقایسه با حالتی می شود که کلیدزنی انتقال انجام نشود.