برنامه های پاسخگویی بار (demand response) اقداماتی هستند که برای تغییر الگوی مصرف برق به منظور بهبود قابلیت اطمینان شبکه و جلوگیری از جهش قیمت ها، خصوصاً در ساعات پیک بار شبکه اجرا می شوند. در این تحقیق، برنامه های پاسخگویی بار که در اکثر بازارهای برق جهان اجرا می شوند، با مفهومی تجاری در نظر گرفته شده اند که می توانند به صورت یک کالا بین بازیگران مختلف مبادله شوند. این برنامه ها در ابتدا به صورت یک ابزار برای تحقق اهدافی مشخص مطرح شدند، ولی امروزه، به عنوان یک منبع برای تأمین توان نیز در نظر گرفته می شوند. برنامه های پاسخگویی بار، هم در سمت تولید و هم در سمت تقاضا، در بازار برق تأثیرگذار هستند. از این رو، در این پایان نامه، رفتار بازیگران مختلف در هر دو سمت، با رویکرد تجارت منابع پاسخگویی بار بررسی می شود. برنامه ریزی تولید واحدها همواره به عنوان یکی از مسائل اساسی در سیستم قدرت مطرح بوده است. برنامه های پاسخگویی بار ابزاری مفید برای بهره بردار مستقل سیستم به منظور تأمین بار و ذخیره مورد نیاز شبکه مطرح است. به همین دلیل، در این تحقیق، حضور فراهم کنندگان پاسخگویی بار بررسی شده و توابع عرضه آن ها با هدف بیشینه کردن سود حاصل از شرکت در این برنامه ها مدل می شود. سپس، مسئله عرضه dr و مشارکت واحدها مطرح می شود و توابع عرضه dr به عنوان منبعی برای تأمین بار و رزرو شبکه در بحث برنامه ریزی مشارکت واحدها در کنار توابع تولید توان ژنراتورها قرار می گیرند تا مقدار بهینه تولید توان و عرضه dr با هدف کمینه سازی هزینه بهره برداری از شبکه بدست آید. بازیگران زیادی در بازار برق تجدید ساختار یافته حضور دارند که از برنامه های پاسخگویی بار منفعت می برند. مالک سیستم انتقال، شرکت های توزیع، خرده فروش ها و جمع کننده ها از جمله ذینفعان dr هستند. مالک سیستم انتقال با توجه به بهبود قابلیت اطمینان شبکه از حضور در برنامه های dr منفعت می برد. شرکت های توزیع، با استفاده از dr قادر به مدیریت بهتر محدودیت های شبکه در سطوح توزیع خواهند بود. خرده فروش ها برای کاهش ریسک ناشی از شرکت در بازار لحظه ای برق، علاقه مند به شرکت در برنامه های پاسخگویی بار می باشد. همان طور که ملاحظه می شود، برنامه های پاسخگویی بار، در سمت تقاضا نیز تأثیرگذار هستند. در همین راستا، حضور خرده فروش به عنوان عنصر اصلی بازاری فعال (سمت تقاضا) در بازار برق با رویکرد تجارت منابع پاسخگویی بار مطرح می شود و چارچوبی جامع برای سیاست های اقتصادی خرده فروش شامل نحوه تنظیم قرارداد با مصرف کنندگان، خرید از بازار برق و شرکت در بازار متمرکز dr بیان می شود.

افزایش روزافزان مصرف انرژی الکتریکی در جهان و در مقابل کاهش سوخت های فسیلی و محدودیت های استفاده از آن ها به دلیل افزایش نگرانی های زیست محیطی، به تدریج سبب افزایش نفوذ منابع پراکنده انرژی در شبکه های قدرت می شود. بنابراین ساختار سنتی و متمرکز شبکه ی امروز به ساختاری غیرمتمرکز تبدیل می شود. در این بین مشکلات ناشی از این منابع در شبکه مانع از بهره برداری و استفاده ی مناسب از آن ها می شود. بنابراین به تدریج برای حل این مشکل نهاد گردآورنده ی منابع تولیدپراکندهدر شبکه پدید آمده اند. در این پایان نامه به موضوع نیروگاه های مجازی به عنوان یکی از روش های یکپارچه سازی این منابع پرداخته می شود و تأثیر برنامه های پاسخگویی بار به عنوان یکی از منابع پراکنده ی انرژی بر رفتار نیروگاه مجازی در بازار انرژی و ذخیره ی چرخان بررسی می شود. همچنین برای حل مشکل قیمت دهی به این بارها از روش قیمت دهی نقطه ای استفاده می شود. نیروگاه مجازی مورد مطالعه در این پایان نامه از یک مدل برنامه ریزی تولید مبتنی بر قیمت و قیود امنیت شبکه برای تدوین استراتژی پیشنهاددهی خود با هدف بیشینه سازی سود خود در بازارهای انرژی و ذخیره چرخان استفاده می کند. با توجه به پیچیدگی مدل استفاده شده و قیود غیرخطی مسئله، در این پایان نامه از روش های ابتکاری و مبتنی بر جستجوی هوشمند برای حل مسأله و یافتن پاسخ بهینه استفاده شده است. به منظور سنجش کارایی روش پیشنهادی برای بهره برداری بهینه ی نیروگاه از منابع پراکنده انرژی تحت پوشش خود، شبکه ی 33 باسه توزیع به منظور پیاده سازی و ارزیابی نتایج انتخاب شده است.