12867

1066 دكتري

دكتري

قدرت

اصفهان: دانشگاه صنعتي اصفهان، دانشكده برق و كامپيوتر

1396

هجده، 178ص.: مصور، جدول، نمودار

ص.ع. به فارسي و انگليسي

محمداسماعيل همداني گلشن

محسن پارسا مقدم

حبيب رجبي مشهدي، احمدرضا تابش، محمد امين لطيفي

1396/07/19

كتابنامه

برق و كامپيوتر

مهندسي برق و كامپيوتر

ID1066 دكتري

چكيده نگراني درباره تغييرات آب و هوايي و تالش براي ارتقا امنيت توليد انرژي باعث افزايش نفوذ منابع انرژي تجديدپذير در سيستمهاي قدرت شده است منابع تجديدپذير از يكسو با جايگزين شدن با واحدهاي سنتي كاهش انعطافپذيري سمت عرضه را موجب ميشوند و از سوي ديگر با توجه به ماهيت تصادفي توليدشان نياز به انعطافپذيري سيستم را افزايش ميدهند اين مسئله موجب ايجاد خال انعطافپذيري شده كه بايستي با بكارگيري راهكارهاي مناسب پوشش داده شود در اين رساله جهت تامين انعطافپذيري مورد نياز سيستم در حضور منابع بادي دو راهكار پيشنهاد شده است راهكار اول به بهرهبرداري هماهنگ منابع سمت عرضه و منابع انعطافپذير نوظهور شامل پاسخگويي بار ذخيرهسازهاي انرژي الكتريكي مقياس بزرگ و پاركينگ خودروهاي برقي اختصاص دارد هر يك از منابع مذكور با در نظر گرفتن قيود مربوطه مدلسازي شدهاند و پس از آن فرآيند تسويه بازار انرژي و ذخيره با روش برنامهريزي تصادفي دو مرحلهاي فرمولبندي شده است در اين راستا با تعريف تركيبات مختلف منابع انعطافپذير اثرات متقابل اين منابع بر برنامهريزي يكديگر مورد تحليل قرار ميگيرد و نهايت ا تركيب توليد موثرتر در ارتقا انعطافپذيري با در نظر گرفتن معيارهاي اقتصادي فني و زيستمحيطي و با بكارگيري تكنيك تصميمگيري چند معياره در اختيار بهرهبردار سيستم قرار ميگيرد راهكار دوم به مدلسازي و تحليل مبادله كاالي رمپ در كنار بازارهاي انرژي و ذخيره اختصاص دارد به اين منظور مدلي منطبق با واقعيتهاي سيستم قدرت و بازارهاي مورد نظر ارائه شده است و تاثير در نظر گرفتن كاالي رمپ بر برنامهريزي واحدها بررسي ميشود عالوه بر اين تاثير بكارگيري منابع انعطافپذير نوظهور در اين بازار بررسي ميشود در ادامه به منظور مقايسه ميزان انعطافپذيري كه هر واحد نيروگاهي در اختيار سيستم قرار ميدهد يك شاخص انعطافپذيري جديد مبتني بر مشخصات فني و هزينهاي آنها ارائه ميگردد پس از آن برنامهريزي روز بعد سيستم قدرت با استفاده از شاخص انعطافپذيري ارائه شده و از طريق يك مدل بهينهسازي دو هدفه انجام ميشود كه عالوه بر هزينههاي بهرهبرداري انعطافپذيري آرايش توليد را در بر دارد همچنين نقش بكارگيري هر يك از منابع انعطافپذير نوظهور در برنامهريزي دو هدفه مبتني بر انعطافپذيري و مرز پارتو ارزيابي گرديده است كلمات كليدي 5 انعطافپذيري سيستم قدرت 2 بهرهبرداري يكپارچه عرضه و تقاضا 7 بازار مبادله رمپ 2 منابع انعطافپذير 1 شاخص انعطافپذيري

Integrated Scheduling of Supply side and demand side Resources in order to Achieve Flexibility in Systems with High Penetration of Wind Power Ehsan Heydarian Forushani e heydarian@ec iut ac ir September 05 2017 Department of Electrical and Computer EngineeringIsfahan University of Technology 84156 83111 Isfahan IranSupervisor Mohamad Esmail Hamedani Golshan hgolshan@cc iut ac irAdvisor Mohsen Parsa Moghaddam Department Graduate Program Coordinator Mohammad Reza Taban Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 Iran Tarbiat Modares University Tehran IranAbstractConcerns about climate changes and efforts for enhancing supply security have led to an increase in renewableenergy resources penetration in power systems Renewable generations reduce the available flexibility bydisplacing existing flexible units and simultaneously enhance the need for additional flexibility due to theirstochastic nature In this light the system is faced with a flexibility gap which must be covered usingappropriate ways This thesis proposes two distinct solutions to provide the required system flexibility in thepresence of wind power generation The first solution is pertained to coordinated scheduling of supply sideand emerging flexible resources such as demand response bulk energy storages and plug in electric vehicleparking lots The mentioned resources have been modeled considering their own specific constraints and then the energy and reserve markets clearing procedure has been formulated through a two stage stochasticprogramming approach Afterward different combinations of flexible resources are defined as separate casestudies and their mutual impacts have been analyzed Finally various generation mixtures are prioritizedapplying multi criteria decision making technique based on the system operator s economic technical andenvironmental desires to provide a guideline to opt the most effective generation mixture in the context offlexibility promotion The second solution is associated with modeling and investigating the ramp productalongside energy and reserve markets To this end a near to practice model has been presented and the effectof ramp product consideration on generation scheduling has been investigated In addition the impact ofincorporation of flexible resources on the ramp market transactions has been evaluated In order to comparethe flexibility of different generation units an innovative techno economic flexibility measure has beendeveloped Afterward day ahead generation scheduling has been performed using the proposed flexibilityindex through a bi objective model including operation cost as well as generation dispatch flexibility Moreover the impacts of employing each of emerging flexible resources on the generation scheduling andPareto front has been evaluated Key WordsPower system flexibility coordinated operation of supply and demand ramp productmarket flexible resources flexibility index IntroductionWind power provides new challenges at high penetration levels since its variable natureincreases the need for additional operational flexibility Operational flexibility aims atsecurely covering the possible variations at least cost by using enough online flexibleresources Typical solutions to achieve this goal can be separated into two main categories The first one focuses on designing novel market mechanisms to incentivize flexibilityprovision in system operations 1 3 Practically in order to compensate a partial loss ofconventional generators and incentivize them to provide both upward and downward

محمداسماعيل همداني گلشن

محسن پارسا مقدم

حبيب رجبي مشهدي، احمدرضا تابش، محمد امين لطيفي