دانشگاه آزاد اسلامی

واحد کرمان

دانشکده فنی و مهندسی

پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد (M.Sc)

رشته برق، گرایش قدرت

عنوان:

استراتژی بهینه قیمت دهی در بازار عمده فروشی برق با استفاده از الگوریتم دینامیکی pso مبتنی بر gso

استاد راهنما:

دکتر فرشید کی نیا

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی شود

(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)

تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :

(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

فهرست مطالب:

چکیده ………………………………………….1

فصل اول: مقدمه ای بر روند تجدید ساختار و بازار برق

1-1- مقدمه……………………………………….. 3

1-2- ساختار سنتی صنعت برق………………………………………… 5

1-2-1- معیارهای ساختار سنتی صنعت برق…………………………………. 6

1-3- تجدیدساختار در صنعت برق………………………………………… 7

1-3-1- انگیزه های تجدیدساختار صنعت برق………………………………. 7

1-3-2- عوامل موثر بر روند تجدیدساختار…………………………………. 8

1-3-3- مدل های اجرایی در ساختار مدرن صنعت برق………………….. 9

1-3-3-1- مدل انحصار یکپارچه عمودی……………………………………… 9

1-3-3-2- مدل انحصار خریدار……………………………………….. 9

1-3-3-3- رقابت در بازار عمده فروشی…………………………….. 10

1-3-3-4- مدل اختیار کامل مشتری در انتخاب عرضه کننده برق………. 10

1-4- مراحل هشتگانه تجدیدساختار در صنعت برق………………….. 11

1-4-1- جداسازی و تفکیک ساختار سنتی……………………… 11

1-4-2- تجدیدساختار و ایجاد بازار عمده فروشی برق…………….. 12

1-4-3- تضمین دسترسی به شبکه انتقال و دسترسی باز…………… 13

1-5- مراحل ثانویه در ساختار مدرن صنعت برق…………………… 15

1-5-1- مدیریت ریسک………………………………………. 15

1-5-2- مدیریت تراکم……………………………………….. 15

1-5-3- برنامه ریزی توسعه……………………………………….. 15

1-5-4- سرویس های جانبی………………………………………… 16

1-5-5- سیستم اطلاعرسانی باز و همزمان……………………………………….. 17

1-6- روند تجدید ساختار در سایر کشورها………………………………………. 17

1-6-1- تجدیدساختار در صنعت برق کالیفرنیا…………………………………… 18

1-6-2- تجدیدساختار در صنعت برق آفریقای جنوبی……………………….. 19

1-6-3- تجدیدساختار در صنعت برق ترکیه……………………………………….. 19

1-6-4- تجدیدساختار در صنعت برق قزاقستان………………………………….  20

1-6-5- روند تجدید ساختار در ایران……………………………………….. 20

1-6-6- خصوصیات بازار برق ایران……………………………………….. 21

1-6-7- ارکان بازار برق ایران……………………………………….. 22

فصل دوم: مروری بر مقالات ارائه شده در زمینه پیشنهاد قیمت دهی بهینه

2-1- مقدمه……………………………………….. 25

2-2- بررسی مقالات…………………………………………. 25

2-3- مقایسه مقالات از نظر تعریف ریاضی و روش حل مساله…………….. 32

فصل سوم: تعریف مسئله استراتژی بهینه قیمت دهی به صورت مفهومی و ریاضی

3-1- مقدمه……………………………………….. 35

3-2- دسته بندی مقالات…………………………………………. 35

3-3- بیان مسئله به صورت مفهومی………………………………………… 37

3-3-1 مجهولات مسئله (متغیرهای کنترلی مسئله)……………………… 38

3-3-2- تابع هدف مسئله……………………………………….. 39

3-3-3- قیود مسئله………………………………………. 39

3-4- لحاظ کردن تغییرات استراتژی سایر بازیگران در قیمت بازار………… 41

3-5- انتخاب مدل اجرای بازار……………………………………….. 43

3-6- تعریف مسئله به صورت یک مسئله بهینه سازی………….. 43

3-6-1- تابع هدف…………………………………………. 43

3-6-2- قیود……………………………………….. 45

3-6-2-1- محدودیت تولید ژنراتورها ……………………………………….45

3-6-2-2- قید حداقل زمان خاموش و روشن بودن ژنراتورها …………..45

3-6-2-3- قید مربوط به نرخ تغییرات خروجی…………………………… 46

فصل چهارم: معرفی الگوریتم pso مبتنی بر GSO

4-1- روش بهینه سازی اجتماع ذرات…………………………………………. 48

4-2-  روش PSO پایه……………………………………….. 48

4-2-1 پیش زمینه……………………………………….. 48

4-3- PSO پایه……………………………………….. 49

4-4- PSO گسسته……………………………………….. 53

4-5- الگوریتم PSO مبتنی بر GSO…………………………………………

4-6- تابع برازندگی………………………………………… 55

4-6-1- در نظر گرفته قیود……………………………………….. 55

فصل پنجم: مطالعات عددی

5-1- معرفی تولید کننده………………………………………. 57

5-2- نتایج مطالعه………………………………………. 57

5-3- مقایسه عملکرد الگوریتم مورد نظر با الگوریتم PSO……………

فصل ششم: جمع بندی و نتیجه گیری

6-1- نتیجه گیری………………………………………… 72

منابع و مآخذ……………………………………….. 73

چکیده انگلیسی………………………………………… 76

چکیده:

با بروز تجدید ساختار در صنعت برق، تولید کنندگان صنعت برق به عنوان نهادهای مستقل در بازار برق حضور پیدا می کنند. در واقع نیروگاه ها باید برق تولیدی خود را به بازار برق عرضه کنند و از طریق بازار برق تسویه مالی صورت می گیرد. در این تحقیق مساله استراتژی بهینه قیمت دهی برای یک تولید کننده مطرح شده است. هدف اصلی از طرح مساله کسب حداکثر سود ممکن از فروش برق در یک دوره اجرای بازار می باشد. محدودیتهای فنی نیروگاه مانند محدودیت فیزیکی تولید، محدودیت نرخ تغییرات خروجی، محدودیت زمان خاموش/روشن ماندن نیز در تعریف مساله لحاظ شده است. برای در نظر گرفتن استراتژی سایر رقبا در بازار نیز از مدل احتمالی برای قیمت بازار استفاده شده است. حل مساله بهینه سازی موجود از یک الگوریتم ترکیبی استفاده شده است. پایه الگوریتم مورد نظر PSO می باشد که برای بهبود کارایی این الگوریتم از منطق الگوریتم gso در آن استفاده شده است. در بخش مطعات عددی مساله مورد نظر برای یک تولید کننده نمونه در بازار برق ایرن حل شده است. نتیجه مطالعات عددی نشان می دهد روش مورد نظر قادر است استراتژی مناسبی در بازار برق پیشنهاد کند. ضمن اینکه سود ژنراتور در تمامی ساعات مثبت بوده است. همچنین در ساعاتی که تغییرات قیمت بازار برق زیاد بوده است، میزان قیمتهای ارائه شده کمتر از مقدار میانگین و در ساعاتی که تغییرات قیمت بازار کم بوده است، قیمتهای ارائه شده بیشتر از میانگین قیمت بازار بوده است.

فصل اول: مقدمه ای بر روند تجدید ساختار و بازار برق

1-1- مقدمه

با توسعه سیستم­های قدرت، ملاحظات زیست محیطی و اقتصادی از یک طرف و مساله امنیت و تداوم کار مطمئن سیستم از سویی دیگر چالش­هایی را پیش­روی برنامه­ریزان، طراحان و بهره­برداران سیستم قرار داده است. این مسائل باعث شده تا در دهه­های اخیر محققان به تحقیق راجع به حل این چالش­ها در صنعت برق بپردازند.

در گذشته سیستم­های قدرت دارای ساختار عمودی[1] بودند، به این معنی که تولید انرژی الکتریکی، انتقال و توزیع آن در یک منطقه، توسط یک واحد کنترل انجام می­شد. مصرف­­کنندگان کوچک و بزرگ انرژی مورد نیازشان را از دولت خریداری می­کردند و سیستم بازار برق، تک قطبی[2] (انحصاری) بود. در واقع دولت­ها با احداث نیروگاه­های کوچک و بزرگ در نقاط مختلف کشور یا منطقه و انتقال آن به محل­های مصرف و توزیع، بازار برق را اداره می­کردند و بر کل سیستم توسط مرکزی واحد نظارت داشتند. با گسترش روز افزون سیستم­های انرژی الکتریکی و استفاده بهینه از منابع و رقابت­های اقتصادی و محدودیت­های زیست محیطی، گرایش به بازار چند قطبی(رقابتی) توسعه یافت و نیاز به آن باعث شد تا دولت­ها به تشویق شرکت­ها و بنگاه­های اقتصادی جهت سرمایه­گذاری و مشارکت در صنعت برق روی آورند. این تغییر قوانین و اعمال تشویق­های اقتصادی دولت­ها جهت کنترل رشد فزاینده صنعت برق، تحت عنوان مقررات­زدایی[3] مطرح شد.

این امر که خصوصی­سازی صنعت برق را در بخش­های تولید و فروش در پی دارد، در سال 1982 میلادی در شیلی، 1992 در آرژانتین و سپس در کشور­های بولیوی، پرو، گواتمالا، کلمبیا، السالوادور، پاناما، برزیل، مکزیک، اسکاتلند، ایرلند شمالی، نروژ، انگلستان، اسپانیا، هلند و بخش­هایی از ایالات متحده آمریکا به شیوه­های مختلفی اجرا شده است[1].

 در سیستم بازار برق چند قطبی، خریداران می­توانند عرضه­کننده انرژی را انتخاب کنند. با تامین سرویس بهتر و انرژی ارزانتر، خریداران بیشتری جذب می­شوند که این کار سود بیشتری عاید عرضه­کننده می­نماید و از طرفی خریداران نیز منافع بیشتری می­برند. عرضه­کنندگان یا تامین­کنندگان انرژی کارگزارانی[4] هستند که انرژی را به مشتری می­فروشند. هرچند که ممکن است آنها تولید­کننده نباشند، اما می­توانند سهم تولید نیروگاه­ها را بخرند. این ساختار جدید سیستم قدرت، مفاهیم گذشته را به چالش می­کشد. در گذشته تمرکز تحقیقات روی فرمول­سازی برخی محدودیت­های عملی از قبیل دامنه ولتاژ شین­ها، محدودیت­های تولید، ظرفیت خطوط انتقال، محدودیت­های احتمالی، ملاحظات محیطی و مسائلی از این قبیل بود.

جهت تضمین دسترسی آزاد[5] عرضه­کنندگان و خریداران به سیستم انتقال، بهره­برداری از سیستم انتقال مستلزم مستقل بودن از سهام[6] بازار است. بهره­برداران مستقل سیستم[7] نقش هماهنگ­ساز مرکزی را ایفا می­کنند، و با فراهم کردن امنیت و قابلیت اطمینان سیستم مسئولیت مهم خود را به انجام می­رسانند. همچنین ISO درجه کیفیت و امنیت سیستم را تضمین می­نماید.

محیط­های انتقال و توزیع در سیستم­های رقابتی با دسترسی باز بوده و مسائل مرتبط با آنها، اهمیت انکارناپذیری دارد. در ساختارهای مدیریتی شبکه، خواه به صورت ترکیب بهره­بردار سیستم[8] و بهره­بردار بازار[9] و خواه به صورت بهره­بردار مستقل سیستم، سیستم­های انتقال به عنوان بزرگراه­های انتقال انرژی نقش ویژه­ای را به خود اختصاص داده­اند. در سیستم SO+MO اداره بازار رقابتی و تمام موارد مرتبط با قراردادهای خرید و فروش، از بهره­بردار شبکه جداست، اما در ساختار ISO هر دو مورد مذکور توسط بهره­بردار مستقل شبکه انجام می­شود. ساختارهای مدیریتی شبکه در شکل (1-1) نشان داده شده است[8].

2-1- ساختار سنتی صنعت برق

تقریبا در تمام کشورها و در صد ساله اخیر، صنعت برق به صورت انحصاری بوده و تحت نظارت دولت قرار داشته است. این صنعت به صورت یک انحصار یکپارچه و با ساختار عمودی فعالیت می­کرده و مالکیت کلیه تاسیسات تولید، انتقال و توزیع در اختیار شرکت برق ملی یا محلی قرار داشته است و فقط این شرکت مجاز به تولید، انتقال، توزیع و فروش برق در قلمرو خدماتی خود و همچنین موظف به تامین نیاز تمام مصرف­کنندگان نه الزاما آنهایی که سود آورند، بوده است. شیوه­های عملیاتی و کسب و کار این شرکت­ها می­بایست مطابق با رهنمود­ها و قواعدی بود که توسط ناظرین دولتی تامین می­گردید و نرخ­های شرکت برق نیز مطابق با مقررات تنظیمی دولت بود. همچنین دولت تضمین می­کرد که این نرخ­های تنظیمی یک حاشیه سود عادلانه و منطقی بالاتر از هزینه­ها را برای شرکت برق به همراه داشته باشد[2].

3-1- تجدید ساختار در صنعت برق

سر­آغاز تجدید­ساختار در صنعت برق را می­توان از سال  1970 میلادی دانست که در طی آن ابتدا فعالیت در بخش تولید برق، برای تولید­کنندگان کوچک و تازه وارد مجازشمرده شد. در سال 1978 دولت ایالات متحده آمریکا قوانینی تصویب نمود که بر طبق آن شرکت­های برق مجبور به خرید برق از اینگونه تولیدکنندگان بودند. در سال 1982 در شیلی قانونی به تصویب رسید که بر اساس آن به مصرف­کنندگان بزرگ حق انتخاب خرید از شرکت­های مختلف را می­داد. بازار برق انگلستان و ولز در سال 1990 شکل گرفت که مکانیزم بهره­برداری از آن بهترین مکانیزم بهره­برداری از بازار برق در دنیا بود. به دنبال آن نروژ در سال 1991 یک بازار به صورت رقابتی طراحی کرد که در سال 1996 با وارد شدن سوئد به این بازار توسعه یافت، که اکنون به نام NORD POOL شناخته می­شود.

برای دانلود پایان نامه اینجا را کلیک کنید.

لینک بالا اشتباه است

برای دانلود متن کامل اینجا کلیک کنید

       

:: بازدید از این مطلب : 474