Skip to main content
SUPERVISOR
Mohamadamin Latifi
محمدامین لطیفی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Ali Mokhtari
علی مختاری کرچگانی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1394

TITLE

Evaluation of Energy Storage Systems Impact on Financial Virtual Divestiture of Generation Assets in Electricity Markets
After liberalization and restructuring of power system, market power of the dominant producers is one of the challenges the market regulators face with. Virtual divestiture is one of the policies implemented to control the market power of the dominant producers in electricity markets. On the other hand, emerging energy storage systems can affect market power studies in electricity markets due to their specific capability, namely switching between production and consumption as needed. In particular, if they are owned by the dominant producer, they can be operated to increase the profit of dominant producer. In this thesis, we propose a framework to assess the market power of a dominant producer in the presence of energy storage systems. For this purpose, we consider an imperfectly competitive day-ahead electricity market where a dominant producer and a number of price-taking small producers compete and the financial divestiture is implemented besides. Two bi-level optimization models are proposed to model optimal offering strategy of the dominant producer. In the first model, the energy storage systems are considered as price-taker in the market. In the upper-level problem, the dominant producer derives optimal offering strategy constrained by the operational limits and conditions stated in the financial virtual divestiture. The lower-level problem models the market clearing conditions in the presence of the price-taking energy storage systems. In the second model, it is assumed that the energy storage systems are owned and operated by the dominant firm and conditions stated in the financial virtual divestiture. In the upper-level, the dominant producer maximizes its profit, subject to operational limits while the lower-level problem represents the market clearing conditions. We convert each bi-level optimization problem into a mathematical programming with equilibrium constraints (MPEC). Then the MPEC is recast as a mixed-integer linear programming problem using linearization techniques. Different case studies are provided to highlight impacts of energy storage systems on market power under financial virtual divestiture. Keywords Market Power, Energy Storage Systems, Financial Virtual Divestiture, Mathematical Programming with Equilibrium Constraints
پس از تجدیدساختار سیستم قدرت، همواره قدرت بازار تولیدکننده‌‌های غالب، یکی از چالش‌های قانون‌گذاران بازار بوده است. جداسازی مجازی از جمله سیاست‌هایی است که برای کنترل قدرت بازار تولیدکننده‌های غالب در بازارهای برق اجرا می‌شود. از سوی دیگر با ورود ذخیره‌سازهای انرژی به بازارهای برق مسائل قبلی این بازارها نیازمند بررسی دوباره هستند؛ زیرا ذخیره‌سازهای انرژی به واسطه ویژگی‌های خاص که همان توانایی جابجایی بین نقش تولید و مصرف در زمان‌های متفاوت است، می‌تواند بر قدرت بازار در بازارهای برق را تأثیر بگذارد. به‌طور ویژه، اگر مالکیت آن‌ها در اختیار تولیدکننده غالب باشد این تولیدکننده می‌تواند از آن‌ها برای افزایش سود خود بهره گیرد. در این پایان‌نامه چارچوبی برای ارزیابی قدرت بازار تولیدکننده غالب در حضور ذخیره‌سازهای انرژی عرضه می‌شود. برای این منظور، یک بازار روز-پیش با رقابت ناقص که دارای یک تولیدکننده غالب و چند تولیدکننده خرد قیمت‌پذیر است و در آن سیاست جداسازی مجازی مالی اجرا می‌شود، در نظر می‌گیریم. دو مدل دوسطحی برای پیشنهاد قیمت بهینه تولیدکننده غالب در بازار حوضچه ارائه می‌شود. در مدل اول ذخیره‌ساز در سبد تولیدکننده‌های خرد قیمت‌پذیر در بازار شرکت می‌کند. در مسئله سطح بالا تولیدکننده غالب با پیشنهاد قیمت بهینه، سود را بیشینه می‌کند و در مسئله سطح پایین تسویه بازار انرژی در حضور ذخیره‌سازهای قیمت‌پذیر انجام می‌شود. در مدل دوم ذخیره‌ساز در سبد تولیدکننده غالب قرار دارد و تولیدکننده غالب، سود را بیشینه می‌کند. همچنین در مسئله سطح پایین، تسویه بازار انرژی مدل می‌شود. در ادامه این مدل‌ها با اعمال شرایط KKT به‌صورت یک مسئله برنامه‌ریزی ریاضی با قیود تعادلی مدل می‌شوند و در نهایت با استفاده از روش‌های خطی‌سازی، به یک مسئله برنامه‌ریزی خطی آمیخته با اعداد صحیح تبدیل می‌شوند. در مطالعه موردی نیز با کمک نتایج عددی اثرات افزودن ذخیره‌ساز بر قدرت بازار تحت اعمال جداسازی مجازی مالی بررسی می‌شود. واژگان کلیدی: قدرت بازار، سیستم‌های ذخیره‌ساز انرژی، جداسازی مجازی مالی، مسئله برنامه‌ریزی ریاضی با قیود تعادلی

ارتقاء امنیت وب با وف بومی

100%