Skip to main content
SUPERVISOR
محسن پارسا مقدم (استاد مشاور) محمداسماعیل همدانی گلشن (استاد راهنما)
 
STUDENT
Ehsan Heydarian Forushani
احسان حیدریان فروشانی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر
DEGREE
Doctor of Philosophy (PhD)
YEAR
1392

TITLE

Integrated Scheduling of Supply-side and demand-side Resources in order to Achieve Flexibility in Systems with High Penetration of Wind Power
Concerns about climate changes and efforts for enhancing supply security have led to an increase in renewable energy resources penetration in power systems. Renewable generations reduce the available flexibility by displacing existing flexible units and simultaneously enhance the need for additional flexibility due to their stochastic nature. In this light, the system is faced with a flexibility gap which must be covered using appropriate ways. This thesis proposes two distinct solutions to provide the required system flexibility in the presence of wind power generation. The first solution is pertained to coordinated scheduling of supply-side and emerging flexible resources such as demand response, bulk energy storages, and plug-in electric vehicle parking 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 stochastic programming approach. Afterward, different combinations of flexible resources are defined as separate case studies and their mutual impacts have been analyzed. Finally, various generation mixtures are prioritized applying multi criteria decision making technique based on the system operator’s economic, technical, and environmental desires to provide a guideline to opt the most effective generation mixture in the context of flexibility promotion. The second solution is associated with modeling and investigating the ramp product alongside energy and reserve markets. To this end, a near to practice model has been presented and the effect of ramp product consideration on generation scheduling has been investigated. In addition, the impact of incorporation of flexible resources on the ramp market transactions has been evaluated. In order to compare the flexibility of different generation units, an innovative techno-economic flexibility measure has been developed. Afterward, day-ahead generation scheduling has been performed using the proposed flexibility index 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 and Pareto front has been evaluated.
نگرانی درباره تغییرات آب و هوایی و تلاش برای ارتقاء امنیت تولید انرژی باعث افزایش نفوذ منابع انرژی تجدیدپذیر در سیستم های قدرت شده است. منابع تجدیدپذیر از یک سو با جایگزین شدن با واحدهای سنتی، کاهش انعطاف پذیری سمت عرضه را موجب می شوند و از سوی دیگر با توجه به ماهیت تصادفی تولیدشان، نیاز به انعطاف پذیری سیستم را افزایش می دهند. این مسئله موجب ایجاد " خلاء انعطاف پذیری" شده که بایستی با بکارگیری راهکارهای مناسب پوشش داده شود. در این رساله، جهت تامین انعطاف پذیری مورد نیاز سیستم در حضور منابع بادی دو راهکار پیشنهاد شده است. راهکار اول به بهره برداری هماهنگ منابع سمت عرضه و منابع انعطاف پذیر نوظهور شامل پاسخگویی بار، ذخیره سازهای انرژی الکتریکی مقیاس بزرگ و پارکینگ خودروهای برقی اختصاص دارد. هر یک از منابع مذکور با در نظر گرفتن قیود مربوطه مورد مدلسازی واقع شده اند و پس از آن فرآیند تسویه بازار انرژی و ذخیره از طریق روش برنامه ریزی تصادفی دو مرحله ای فرمول بندی شده است. در ادامه، ترکیبات مختلف منابع انعطاف پذیر به صورت نمونه مطالعاتی تعریف گردیده اند و اثرات متقابل این منابع بر برنامه ریزی یکدیگر مورد تحلیل قرار می گیرد و نهایتاً ترکیب تولید کاراتر در بحث ارتقاء انعطاف پذیری با در نظر گرفتن معیارهای اقتصادی، فنی و زیست محیطی با بکارگیری تکنیک تصمیم گیری چند معیاره در اختیار بهره بردار سیستم قرار می گیرد. راهکار دوم به مدلسازی و تحلیل مبادله کالای رمپ در کنار بازارهای انرژی و ذخیره اختصاص دارد. به این منظور، مدلی منطبق با واقعیت ارائه شده است و تاثیر در نظر گرفتن کالای رمپ بر برنامه ریزی واحدها بررسی می شود. علاوه بر این، تاثیر بکارگیری منابع انعطاف پذیر نوظهور در این بازار بررسی می شود. در ادامه، به منظور مقایسه میزان انعطاف پذیری که هر واحد نیروگاهی در اختیار سیستم قرار می دهد، یک شاخص انعطاف پذیری جدید مبتنی بر مشخصات فنی و هزینه ای آن ها ارائه می گردد. پس از آن، برنامه ریزی روز-پیش سیستم قدرت با استفاده از شاخص انعطاف پذیری ارائه شده و از طریق یک مدل دو هدفه انجام می شود که علاوه بر هزینه های بهره برداری، انعطاف پذیری آرایش تولید را در بر می گیرد. هم چنین نقش بکارگیری هر یک از منابع انعطاف پذیر نوظهور در برنامه ریزی دو هدفه مبتنی بر انعطاف پذیری و مرز پارتو، ارزیابی گردیده است.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی