عنوان

یک بازار ادغام‌شده برای سیستمهای برق و گاز طبیعی تحت عدم قطعیت با در نظر گرفتن هاب انرژی

IR

۳۹۹۳پ

فارسی

IR

یک بازار ادغام‌شده برای سیستمهای برق و گاز طبیعی تحت عدم قطعیت با در نظر گرفتن هاب انرژی

[پایان‌نامه]

An Integrated Market for Electricity and Natural Gas Systems under Uncertainty Considering Energy Hub

/نیما نصیری

: مهندسی برق

، ۱۳۹۹

۱۰۹ص.

:

زبان: فارسی

زبان چکیده: فارسی

چاپی - الکترونیکی

مصور، جدول، نمودار

کارشناسی ارشد

مهندسی برق- سیستم‌های قدرت

۱۳۹۹/۰۲/۰۱

صنعتی سهند

تمایل برای تأمین انرژی امن، کارآمد و پایدار خواستار ایجاد تغییرات چشم‌گیری از سیستم‌های انرژی است .در همین راستا با پیشرفت فن‌آوری سیستم‌های چندگانه انرژی در طیف گسترده‌ای از رشته‌های مهندسی امکان ایجاد پیوند فیزیکی بین سیستم‌های مختلف انرژی مانند برق، گاز طبیعی و حرارت محلی را فراهم می‌کند .در این پایان‌نامه یک مکانیزم تسویه بازار برای سیستم‌های سطح منطقه‌ای و محلی تحت عدم قطعیت ارائه‌شده است .در این پژوهش، برای مدل‌سازی سیستم‌های سطح منطقه‌ای( سطح انتقال) از یک شبکه برق و گاز طبیعی یکپارچه‌شده تحت مدیریت یک اپراتور مرکزی بهره گرفته‌ایم .همچنین، برای مدل‌سازی سیستم‌های سطح محلی از مفهوم سامانه هاب انرژی استفاده‌شده است .مدل ارائه‌شده در این پایان‌نامه یک مسئله دوسطحیlevel) - (biاست، که سطح بالای این مسئله یک برنامه‌ریزی بهینه برای سامانه هاب انرژی باهدف کاهش هزینه‌های بهره‌برداری توسط منابع انعطاف‌پذیر انرژی است .درحالی‌که در سطح پایین این مسئله، یک برنامه‌ریزی مشارکت واحدهای تولیدی مقید به محدودیت‌های شبکه برق و گاز طبیعی یکپارچه‌شده باهدف حداقل کردن هزینه‌های بهره‌برداری کل سیستم سطح منطقه‌ای است .برای حل این مسئله دوسطحی از یک الگوریتم دومرحله‌ای مبتنی بر تکرار بهره گرفته‌ایم .همچنین، در این پژوهش برای مدل‌سازی منابع عدم قطعیت از روش تصادفی مبتنی بر تولید سناریو توسط یک الگوریتم مناسب استفاده کرده‌ایم .مدل‌سازی ارائه‌شده در این پایان‌نامه یک برنامه‌ریزی خطی آمیخته‌شده با عدد صحیح MILP در محیط نرم‌افزار GAMS و تحت حل‌کننده CPLEX حل‌شده است .به‌منظور نشان دادن مزایای مسئله‌ی پیشنهادی، شبیه‌سازی عددی بر روی یک سیستم ۶ شینه‌ی شبکه انتقال قدرت به همراه یک سیستم ۶ گرهی شبکه انتقال گاز طبیعی و یک سامانه هاب انرژی مبتنی بر ماتریس کوپلینگ انجام‌یافته است .علاوه بر این، برای افزایش اعتبار نتایج به‌دست‌آمده، مسئله پیشنهادی را بر روی یک سیستم ۱۱۸ شینه ی شبکه قدرت و ۱۰ گرهی شبکه گاز طبیعی و ۶ سامانه هاب انرژی شبیه‌سازی کرده‌ایم .نتایج به‌دست‌آمده نشان می‌دهد که، با به‌کارگیری منابع انعطاف‌پذیر انرژی، مثل برنامه DR و فناوری ESS توسط سامانه هاب انرژی، ضمن کاهش هزینه‌های بهره‌برداری سطح محلی باعث کاهش هزینه‌های بهره‌برداری بازار بالادستی( عمده‌فروش) نیز می‌شود

The desire to provide safe, efficient and sustainable energy calls for dramatic changes in energy systems. In line with the advances in the technology of multiple energy systems across a wide range of fields of engineering, it enables the physical linkage between different energy systems such as electricity, natural gas and local heating. This thesis presents a market clearing mechanism for regional and local level systems under uncertainty. We used an integrated electricity and natural gas network under the management of a centralized system operator to model the regional level (transmission level) systems in this thesis. We also used the concept of energy hub to model local-level systems. The model presented in this thesis is a bi-level problem. At upper level problem, the energy hub system wants to minimize the cost of purchasing electricity and natural gas using demand response programs and energy storage systems. At the lower level of the problem, an integrated electricity and natural gas network is managed by a centralized system operator that aims to minimize the costs of operating the electricity generation units' and natural gas production. To solve this bi-level problem, presented a two-step iteration-based algorithm. We also used a stochastic scenario-based approach to apply uncertainties to local-level loads. The modeling presented in this thesis is a mixed integer linear programming (MILP) in GAMS software environment and solved under CPLEX solver. To illustrate the benefits of the proposed problem, numerical simulations have been carried out on a six-bus power system with a six-node natural gas system and a coupling matrix based energy hub. In addition, to increase the validity of the results obtained, we simulated the proposed model on a 774-bus power system, 70-nods natural gas system, and 2 energy hub systems. The results show that application of demand response program and energy storage systems technology, while reducing local level operating costs, also reduces the operation costs of upstream market.

ba

An Integrated Market for Electricity and Natural Gas Systems under Uncertainty Considering Energy Hub

تسویه بازار

سیستم‌های سطح محلی و سطح منطقه‌ای

شبکه‌های برق و گاز طبیعی یکپارچه‌شده

منابع ذخیره کننده انرژی

سامانه هاب انرژی

برنامه‌ی پاسخ‌گویی بار

سیستم لاین پک

تسویه بازار، سیستم‌های سطح محلی و سطح منطقه‌ای، شبکه‌های برق و گاز طبیعی یکپارچه‌شده، منابع ذخیره کننده انرژی، سامانه هاب انرژی، برنامه‌ی پاسخ‌گویی بار، سیستم لاین پک

نصیری، نیما

صادقی یزدانخواه، احمد، استاد راهنما

ایران

20230812

برق ،۱۰۵۸۸ ،۱۳۹۹

ی‌ژرنا ب‌اه‍ ن‌تفرگ‍ رظن‍ رد اب‍ ت‌یعطق‍ م‌دع‍ ت‌حت‍ ی‌عیبط زاگ‍ و ق‌رب‍ ی‌اهمتسیس‍ ی‌ارب‍ ه‌دشم‌اغدا رازاب‍ ک‌ی‍.pdf

عادی

عادی

3993.pdf

b10588.pdf

0

ایمانی

متن

0

پ۳۹۹۳

فارسی

نمایه‌سازی قبلی

pe

TF

92029

1

a

Y