بررسی مسئله در مدار آوردن نیروگاهها در سیستمهای تجدید ساختار شده با استفاده از نظریه بازی

توضیحات

بررسی مسئله در مدار آوردن نیروگاهها در سیستمهای تجدید ساختار شده با استفاده از نظریه بازی
فرمت فایل:PDF
تعداد صفحه:124
پایان نامه دوره کارشناسی ارشد مهندسی برق- قدرت
فهرست مطالب :
فصل اول: در مدارآوردن نیروگاهها
1 مقدمه 1 -1
2 مفهوم کلی 3 -1
3 برنامهریزی در سیستمهای قدرت 4 -1
4 مروری بر مسئله درمدارقرارگرفتن نیروگاهها 5 -1
5 روشهای بکارگرفته شده در حل مسئله 8 -1
1-5-1 یکایک شماری 9
2-5-1 فهرست حق تقدم 10
3-5-1 برنامهریزی پویا 10
6-1 تاریخچه 11
فصل دوم: تجدیدساختار در صنعت برق 21
1 مقدمه 21 -2
2 خریدو فروش انرژی الکتریکی 28 -2
فصل سوم: نظریۀ بازی 36
1-3 مروری بر نظریۀ بازی 36
2-3 نظریۀ بازی غیرمشارکتی 37
1-2-3 دو راهی زندانیان 40
2-2-3 مزایا 44
46 (SFE) 3-2-3 تعادل تابع عرضه
4-2-3 قضیۀ ماکزیمین 48
5-2-3 تعادل نش 49
3-3 تأثیر استفاده از تئوری بازیها 50
4-3 بازی دوتایی کورنات 51
5-3 بازی دوتایی برتراند 52
6-3 کاهش دادن قدرت بازار 53
7-3 نظریۀ بازی مشارکتی 59
فصل چهارم: حل مسئله در مدار آوردن نیروگاهها
در محیط تجدید ساختارشده 60
1-4 مقدمه 60
در یک سیستم سنتی 61 UC 2-4 انجام
62 UC 1-2-4 روش آزادسازی لاگرانژ و حل مسئله
3-4 الگوریتم حل مسئله 68
4-4 تغییرات لازم برای حل مسئله در محیط رقابتی 76
1-4-4 تعریف تابع تبدیل در سیستم جدید و حل یک مثال 76
83 UC فصل پنجم: نظریۀ بازی و حل مسئله
1-5 نقش نظریۀ بازی در محیط تجدید ساختار شده 83
2-5 طرح یک مسئله 84
3-5 بررسی تفضیلی مسئله 86
4-5 راهکاری جهت حل مسئله 88
5-5 فرمول بندی مسئله 91
6-5 نتیجهگیری 92
7-5 پیشنهاد 93
پیوستها 94
فهرست شکلها و جداول
فهرست علائم و نشانهها
مراجع
چکیده :
یکی ازمطالعات عمده دربهره برداری از سیستم های قدرت، مبحث درمدار قرارگرفتن نیروگاهها می باشد .دراین مطالعات، هدف، ارائه جدول ورود و خروج واحدها در یک بازار روزانه تا هفتگی می باشد. بهینهسازی استفاده شده دراین مطالعات، مجموعه بزرگی ازمسائل
اقتصادی مربو ط به هزینه سوخت، محدودیت های روشن و خاموش کردن نیروگاهها، مکانیسم سرد وگرم شدن آنها و نیزمباحث زیستی را شامل میگردد.
پس از پیدایش مباحث تجدیدساختاردرصنعت برق، چنین بنظرمی رسد که تعریف UC نیز همانند بسیاری از تعاریف دیگرباید مجدداً مورد بررسی قرارگیرد . دلیل تغییر این تابع هدف رقابتی شدن تولید و خصوصی سازی آن می باشد.
در این سیستم، برمبنای مقتضیات آن، هدف از اجرای UC به جای کمینه کردن هزینه ها، به حداکثر رساندن سود تولیدکنندگان میباشد.
در این پروژه تلاش برآن بوده است که علاوه بر معرفی مسئله در مدارآوردن نیروگاهها UC) در سیستم های تجدید ساختار شده به برخی از چالشها و دشواریهای حل آن نیز اشاره گردد.
در این راستا، جهت ارائه راهکاری برای حل این مسئله غامض، نظریۀ بازی معرفی شده و پیشنهاداتی جهت نحوۀ استفاده از آن در حل مسئله ارائه میگردد.
فصل اول به معرفی مسئله د ر مدارآوردن نیروگاهها UC) میپردازد. در این فصل علاوه بر توضیح مسئله در سیستم های کلاسیک، روش های مختلف حل آن معرفی گردیده و تاریخچهای از مراحل تکاملی حل این مسئله ارائه میگردد.
فصل دوم، تجدید ساختار در صنعت برق را مورد بررسی قرار می دهد. در این بررسی، ابتدا مفهوم تجدید ساختار اقتصادی اجتماعی بیان می گردد. پس از آن نهاد مدیریتی این سیستم (ISO) معرفی شده و ضمن بیان وظایف آن، خرید و فروش انرژی الکتریکی بررسی می شود. در این بررسی انواع بازارهای موجود در صنعت برق میگردند و نحوۀ خرید و فروش در آنها توضیح داده میشود. در این بین، ارتباط موضوع با مسئله UC نیز مطرح میگردد.
در فصل سوم، نظریۀ بازی معرفی شده و مفصلاً مورد بررسی قرار می گیرد . پس از معرفی، مواردی از کاربرد این نظریه با ارائه مثالهایی در صنعت برق نشان داده می شود. در این فصل برخی از بازیها معرفی شده و تعادل نش نیز توضیح داده میشود.
فصل چهارم به ارائه مثالهایی در زمینه حل مسئله UC با استفاده از روش لاگرانژ در سیستم کلاسیک و تجدید ساختارشده می پردازد. در این فصل برای حل این مسئله برنامه نویسی در محیط MATLAB انجام شده است . کلیه فرمولها و الگوریتم بر نامه نیز در این فصل آورده شده اند.
فصل پنجم، درواقع نتیجه گیری از کل مبحث و برقرارکننده ارتباط بین نظریۀ بازی و حل مسئله UC در محیط تجدید ساختار می باشد. در این فصل با طرح یک مسئله در سیستم جدید، شمای ساده مدیریت بازارو نقش آن در تنظیم قیمت ها نشان داده می شود . در این راستا تولیدکنندگان برای برخورداری از سود بیشتر با یکدیگر به رقابت می پردازند . لازمۀ انجام یک رقابت موفق، استفاده مناسب از UC و بکارگیری نظریۀ بازی در انتخاب استراتژیها می باشد.
در نهایت، تعادل نش در این بازی مورد بررسی قرارگرفته و پس از نتیجه گیری، پیشنهادهایی جهت بهبود حل مسئله در محیط جدید ارائه میگردد.
فصل اول
درمدارآوردن نیروگاهها
1-1- مقدمه
اغلب رفتارهای بشر از الگویی دوره ای پیروی می کنند. به همین جهت کلیه خدماتی که به گروه بزرگی از مردم سرویس ارائه میدهند باید این دورهای بودن را در نظرداشته باشند. صنعت برق نیز که درواقع بزرگترین سازوکار کنترلی ساخته شده دردنیا می باشد از این قاعده جدا نیست.
دراوائل راه اندازی صنعت برق ، به دلیل محدود بودن تعداد نیروگاهها نیازی به داشتن برنامهای خاص جهت در مدار آوردن نیروگاهها احساس نمی شد. اما با گسترش صنایع و شهرها دیگر نیروگاههای موجود پاسخگوی نیاز روزافزون قدرت نبودند.
با افزایش تعداد نیروگاهها دیگر امکان آن وجود نداشت که با برنامه های ساده بتوان الگویی برای درمدارآوردن نیروگاهها به طریقی اقتصادی ارائه داد . با نگاهی به مقالات ارائه شده دراین زمینه به سادگی می توان دریافت که مهندسان برق از چند دهه گذشته برنامه های پیچیده تری را در زمینه درمدارآوردن بهینه نیروگاهها پیشنهاد نموده اند.
روشهای بسیار زیادی برای حل این مسئله بهینه سازی پیشنهاد شده است که درطول متن به آنها اشاره خواهدشد.
از اوائل دهه 90 میلادی و بارشد روزافزون صنعت برق ، ناکارآمدی مالک یت های دولتی و ایجاد رکود آن در این صنعت کاملاً مشهود بود . از این رو مالکیت های دولتی و ایالتی به تدریج جای خود را به نظارت داد ند. نهایتاً این نظارت نیز منتفی شد و مقوله ای به نام خصوصی سازی در صنعت برق رونق یافت. با بروزاین تحول، روشهای ارائه شده مورداستفاده در سیس تمهای سنتی دیگر از کارآیی لازم جهت حل این مسئله در چنین سیستمی برخوردار نبودند . با خارج شدن برنامه ریزی تولید از حیطه اختیارات دولت ها و خصوصی شدن مالکیت نیروگاهها، مشکلات زیادی در زمینه تعیین قیمت برق در بازارهای مختلف و همچنین برنامه ریزی تو لید و برآورده ساختن نیازهای تأمین باربوجودآمد . برای برطرف ساختن این مشکلات، نیاز به لحاظ نمودن تمهیدات خاصی علاوه بر برنامه ریزیهای پیشین بود . یکی از روش های ارائه شده در این راستا استفاده از نظریه بازی برای حل مسئله بهینه سازی درمدارآوردن نیروگا هها درسیستم های تجدید ساختارشده میباشد. این نظریه انعطاف زیادی در برآورده ساختن قیود مسئله ایجاد کرده و با ماهیت معین نبودن برخی ازپارامترها در مسئله سازگاری دارد.
و...