پایان نامه مدیریت انرژی در ریزشبکه با استفاده از برنامه های پاسخگویی بار

فهرست:

چکیده 1

فصل اول: کلیات تحقیق. 2

1-1- مقدمه. 3

1-2-  بیان مساله. 4

1-3-  اهمیت و ضرورت تحقیق. 5

1-4- اهداف پایان نامه. 6

1-5-  فرضیه. 6

1-6-  ساختار کلی پایان نامه. 6

فصل دوم: مروری بر تحقیقات انجام شده 8

بخش اول. 8

2-1- ریزشبکه. 9

2-1-1-  مقدمه. 9

2-1-2-  تعریف ریزشبکه CERTS. 10

2-1-3-   ساختار ریزشبکه. 11

2-1-3-1- منابع انرژی پراکنده 12

2-1-3-2- واسط های اتصال. 12

2-1-3-3- بارهای ریزشبکه. 13

2-1-3-4- سیستم های مدیریتی. 14

2-1-3-5- ساختار کنترلی. 15

2-1-4-   برنامه ریزی و بهره برداری از ریزشبکه ها 17

2-1-5-  مزایای فنی و اقتصادی ریزشبکه ها 17

2-1-6-   چالش های توسعه ریزشبکه ها: 18

2-1-7- حضور ریزشبکه ها در بازار برق. 18

بخش دوم. 18

2-2- برنامه های پاسخگویی بار 18

2-2-1-  مقدمه. 18

2-2-2-   مفاهیم مدیریت سمت  تقاضا 19

2-2-3-   انواع برنامه های پاسخگویی بار 22

2-2-3-1-  دسته بندی برنامه پاسخگویی بار از دید FERC.. 22

2-2-3-2-   دسته بندی برنامه پاسخگویی بار از دیدNERC.. 24

2-2-3-3-   برنامه های پاسخگویی بار در NYISO.. 24

2-2-4-  مزایای استفاده از برنامه های پاسخگویی بار 25

2-2-4-1-   مزایای پاسخگویی بار از دیدگاه مصرف کنندگان. 25

2-2-4-2-   مزایای پاسخگویی بار از دیدگاه بازار و شبکه. 25

2-2-5-   هزینه های  پاسخگویی بار 30

بخش سوم. 31

2-3- مرور مقالات. 31

فصل سوم: مواد و روش های اجرای تحقیق. 33

مدلسازی ریاضی سیستم مدیریت انرژی یک ریزشبکه. 34

3-1- مقدمه. 34

3-2-   مفهوم کشش قیمتی تقاضا 36

3-3- کشش قیمتی تقاضا 38

3-3-1- مدل سازی بارهای الاستیک تک دوره ای. 39

3-3-2-  مدلسازی بارهای الاستیک چند دوره ای. 40

3-3-3- مدل اقتصادی بار 41

3-4- توابع هدف مسئله برنامه ریزی تولید ریزشبکه. 41

3-5-   قیود مسئله برنامه ریزی مشارکت واحدهای ریزشبکه. 42

3-5-1- قید تعادل توان. 42

3-5-2- قید تعادل پاداش و جریمه. 42

3-5-3- قید مینیمم و ماکسیمم تولید. 42

3-5-4- قید باینری مود روشن – خاموش.. 43

3-5-5- قید نامنفی. 43

3-6-  مدلسازی نهایی مسئله. 43

3-6-1- حالت اول: بهره برداری در حالت جدا از شبکه(حالت جزیره ای) 43

3-6-2- حالت دوم: بهره برداری در حالت متصل به شبکه. 44

فصل چهارم: تجزیه و تحلیل داده ها 45

4-1-  مقدمه. 46

4-2-  سیستم مورد مطالعه. 46

4-3-  مطالعه اجرای برنامه های پاسخگویی بار 48

4-3-1-  سناریو1. 48

4-3-2-  سناریو2. 49

4-3-3-  سناریو 3. 49

4-4-  شبیه سازی بهینه ی ریزشبکه در حالات مختلف بهره برداری. 50

4-4-1- حالت اول: حالت مجزا از شبکه (حالت جزیره ای) 50

4-4-2   حالت دوم: حالت متصل به شبکه. 53

فصل پنجم: نتیجه گیری وپیشنهادات. 56

5-1- نتیجه گیری. 57

5-2- پیشنهادات. 57

فهرست منابع. 58

منبع:

 [1]    “Strategic Plan For The IEA Demand-Side Management Programe” 2008-2012

[2]   “Demand Side Management Best Practices Guidebook for Pacific Island Power Utilities” July 2006

[3]    Peter Palensky, Senior Member, IEEE, and Dietmar Dietrich, Senior Member, IEEE “Demand Side Management: Demand Response, Intelligent Energy Systems, and Smart Loads” IEEE Transactions on Industrial Informatics, VOL.  7, NO.  3, AUGUST 2011

[4]     Alireza Bagherian, S. M. Moghaddas Tafreshi” A developed Energy Management System for a Micro grid in the Competitive Electricity Market” 978-1-4244-2235-7/09/$25. 00 2009 IEEE

[5]     Wencong Su and Jianhui Wang” Energy Management Systems in Micro grid Operations” October 2012, Vol.  25, Issue 8

[6]     N. W. A.  Lidula, A. D.  Rajapakse” Microgrids research: A review of experimental micro grids and test systems”   doi:10. 1016/j. rser. 2010. 09. 041 Accepted 15 September 2010

[7]    S.  Chowdhury, S. P.  Chowdhury and P.  Crossley” Microgrids and Active Distribution Networks” Published by the Institution of Engineering and Technology, London, United Kingdom © 2009 the Institution of Engineering and Technology

[8]    Charles K.  Sao, Member, IEEE, and Peter W.  Lehn, Senior Member, IEEE” Control and Power Management of Converter Fed Micro grids” IEEE Transactions on Power Systems, Vol.  23, No.  3, August 2008

[9]     John Stevens, Sandia National Laboratories; Harry Vollkommer P. E. , David Klapp, American Electric Power” CERTS Micro grid System Tests” 1-4244-1298-6/07/$25. 00 ©2007 IEEE.

[10]    American National Standards Institute “IEEE Guide For Monitoring,Information Exchange, And Control Of Distributed Resources Interconnected With Electric Power Systems” Approved 17 May 2007

[11]    G.  Pepermans, J.  Driesen, D.  Haeseldonckx,W.  D’haeseleer And R.  Belmans” Distributed Generation: Definition, Benefits And Issues” 19 August 2003

[12]     by Imre Gyuk, Pramod Kulkarni, Joseph H.  Sayer, John D.  Boyes, Garth P.  Corey, and Georgianne H.  Peek ”The United States Of Storage” March/April 2005

[13]    John H.  Doudna, P. E, Senior Member, IEEE” Overview of California ISO Summer 2000 Demand Response Programs” 0-7803-6672-7/01/$10. 00 (C) 2001 IEEE

[14]    Robert H.  Lasseter, Project Leader Paolo Piagi  University of  Wisconsin-Madison “Control and Design of Micro grid Components” January 2006

[15]    Farid Katiraei,Reza Irvani,Nikos Hatziargyriou,Aris Dimeas “ Microgrid Management” 1540-7977/08/$25. 00©2008 IEEE

[16]    Aris L.  Dimeas, Student Member, IEEE, and Nikos D.  Hatziargyriou, Senior Member, IEEE” Operation of a Multiagent System for Microgrid Control” IEEE Transactions On Power Systems, Vol.  20, No.  3, August 2005

[17]     J.  Oyarzabal, J.  Jimeno, J.  Ruela, A.  Engler and C.  Hardt” Agent based Micro Grid Management System” No ENK5-CT2002-00610

[18]     A.  L.  Dimeas, Student Member IEEE, N.  D.  Hatziargyriou, Senior Member.  IEEE” Agent based control of Virtual Power Plants” Contract No ENK 5-CT-200200610

[19]     Chris Marnay,Hiroshi Asano,Stavros Papathanassiou,Goran Strbac”Policymaking For Microgrid” 1540-7977/08/$25. 00©2008 IEEE

[20]     Antonis G.  Tsikalakis, Student Member, IEEE, and Nikos D.  Hatziargyriou, Senior Member, IEEE” Centralized Control for Optimizing Micro grids Operation” IEEE Transactions On Energy Conversion, Vol.  23, No.  1, March 2008

[21]     Clark W.  Gellings “ The Concept Of Demand Side Management For Electric Utilities” Proceedings Of The Ieee, Vol.  73, No.  10, October 1985

[22]    North American Electric Reliability Corporation”Winter Reliability Assessment” 2012/2013

[23]     Federal Energy Regulatory Commission” Assessment of Demand Response and Advanced Metering” December 2012

[24]      U. S.  Department Of Energy “Benefits Of Demand Response In Electricity Markets And Recommendations For Achieving Them”February 2006

[25]        Daniel E.  Olivares, Student Member, IEEE, Claudio A.  Caٌizares, Fellow, IEEE and Mehrdad Kazerani, Senior Member, IEEE” A Centralized Energy Management System for Isolated MicroGrids” IEEE Transactions on Smart Grid, Vol.  5, No.  4, July 2014

[26]    H.  S.  V.  S. Kumar Nunna, Suryanarayana Doolla," energy Management in Microgrids Using Demand Response and Distributed Storage—A Multiagent Approach"IEEE Transactions on Power Delivery, Vol.  28, No.  2, April 2013

[27]    Quanyuan Jiang, Meidong Xue, and Guangchao Geng,”Energy Management of Microgrid in Grid-Connected and Stand-Alone Modes" IEEE Transactions on Power Systems, Vol.  28, No.  3, August 2013

[28]    Soojeong Choi,Sunjupark,Dong-Joo Kang,Seung-Jae Han, Hak-Man Kim ” A MicroGrid Energy Management System For Inducing Optimal Demand Response”international conference on IEEE 2011,19-24, 10. 1109/smartgridcomm. . 2011. 6102317

[29]   H. A.  Aalami, M.  Parsa Moghaddam, G. R.  Yousefi”Demand Response Modeling Considering Interruptible/Curtailable Loads And Capacity Market Programs”  Applied Energy(APPL ENERG) , vol.  87, no.  1, pp.  243-250, 2010

[30]   H.  Aalami, G.  R.  Yousefi, M.  Parsa Moghadam “Demand Response Model Considering EDRP and TOU Programs” Transmission And Distribution Conference And Exposition 2008,1-6,  10. 1109/TDC. 2008. 4517059

[31]    Hee-Jun Cha, Jin-Young Choi, Dong-Jun Won” Smart Load  Management in Demand Response using Microgrid EMS” energy  conference (ENERGYCON),20014 IEEEinternational,833-837, 10. 1109/ENERGYCON. 2014. 6850522

[32]      Moataz Elsied,Amrane Oukaour and Hamid Gualous, Radwan Hassan,Amr amin” An Advanced Energy Management of Microgrid System Based on Genetic Algorithm” Industrial electronic(ISIE),2014 IEEE 23rd international symposium on,2541-2547,10. 1109/ISIE. 2014. 6865020

[33]     Pedro Faria, Zita Vale, Joao Soares, and Judite Ferreira” Demand Response Management in Power Systems Using Particle Swarm Optimization” Intelligent Systems,IEEE 2013,43-51, 10. 1109/MIS. 2013. 35

[34]     Lorna A.  Greening” Demand response resources: Who is responsible for implementation in a deregulated market?” Available online 8 January 2010

[35]     “ Quantum Microeconomics with Calculus” Version 4. 02 January 2009

[36]     Severin Borenstein, Michael Jaske” Dynamic Pricing, Advanced Metering , And Demand Response in Electricity Markets”  http://repositories. cdlib. org/ucei/csem/CSEMWP-105 Copyright 2002 by the authors.

[37]    L.  Goel, Qiuwei Wu, Peng Wang “Nodal price volatility reduction and reliability enhancement of restructured power systems considering demand–price elasticity” Available online 9 April 2008

[38]    Daniel kirschen,Goranstrbac”fundamentals of power system economics” 2004

[39]     Daniel S.  Kirschen, Goran Strbac, Pariya Cumperayot, and Dilemar de Paiva Mendes” Factoring the Elasticity of Demand in Electricity Prices” IEEE Transactions On Power Systems, Vol.  15, No.  2, May 2000

[40]        H. A.  Aalami, M.  Parsa Moghaddam, G. R.  Yousefi,” Modeling and prioritizing demand response programs in power markets” Electric power systems April 2010,Volume 80, Issue 4, Pages 426–435

[41]     Daniel S.  Kirschen, Senior Member, IEEE” Demand-Side View of Electricity Markets” IEEE Transactions On Power Systems, Vol.  18, No.  2, May 2003

[42]     Demand Side Management And Demand Response In Municipalities

[43]     L.  Goel, Q.  Wu, P.  Wang, Reliability enhancement and nodal price volatility reduction of restructured power systems with stochastic demand side load shift, in: IEEE, General meeting, June, 2007, pp.  1– 8

[44]       F. C.  Schweppe, M. C.  Caramanis, R. D.  Tabors, R. E.  Bohn, Spot Pricing of Electricity,Kluwer Academic Publishers, 1989, AppendixE.  

[45]      N.  Yu, J.  Yu, "Optimal TOU Decision Considering Demand Response Model", International conference on power system technology, PP.  1-5, 2006

[46]     N.  D.  Hatziargyriou,Senior Member, IEEE A. Dimeas, St. Member IEEE, A.  G.  Tsikalakis ,St. Member IEEE, J. A.  Pecas Lopes, Senior Member, IEEE, G. Kariniotakis,Member IEEE, J. Oyarzabal ” Management of Microgrids in Market Environment” Contract No ENK 5-CT-2002-00610