مشارکت خرده‌فروشان در مدیریت تراکم بر اساس پاسخ‌گویی بار نظارت‌شده توسط بهره‌بردار شبکه

نویسندگان

1 دانشگاه فنی و حرفه ای

2 دانشگاه آیت اله بروجردی

چکیده

برنامه‌های پاسخ‌گویی بار از جمله اقداماتی هستند که هم خرده‌فروشان برای مدیریت ریسک سبد قراردادهایشان با هدف افزایش رفاه اجتماعی انجام می‌دهند و هم بهره‌بردار شبکه برای مدیریت تراکم. در این مقاله، ساختاری برای مدیریت تراکم شامل اجرای پاسخ‌گویی بار بر اساس مکانیزم بازار ارائه می‌شود که منفعت خرده‌فروشان نیز در آن لحاظ می‌گردد. در ساختار پیشنهادی، بهره‌بردار شبکه با استفاده از سیگنال‌های اقتصادی خرده‌فروشان را برای کاهش تقاضایشان در شینه‌های مشخص تشویق می‌کند. خرده‌فروشان در واکنش به سیگنال‌های اقتصادی و برای بیشینه‌کردن درآمدشان، در معاملۀ پاسخ‌گویی بار با تجمیع‌کنندگان پاسخ گویی بار(DRAs)  شرکت می‌کنند و تقاضاهای جدیدشان را برای بهره‌بردار شبکه ارسال می‌کنند. برای مدل‌سازی رفتار شرکت‌کنندگان در معاملۀ پاسخ‌گویی بار، از تئوری بازی‌ استکلبرگ استفاده خواهد شد که در آن، خرده‌فروشان به‌عنوان بازیکن‌های پیشرو و DRAs به‌عنوان بازیکن‌های پیرو هستند. در این مقاله، همچنین برای مشخص کردن تأثیر پاسخ‌گویی بار هر شینه بر کاهش تراکم شبکه، مفهوم الاستیسیتۀ تراکم تعریف ‌شده و در محاسبۀ منفعت خرده‌فروشان استفاده می‌شود. نتایج مدل‌سازی‌ها نشان داد که مدیریت تراکم بر اساس الگوریتم پیشنهادی ضمن کاهش تراکم شبکه سبب افزایش منفعت خرده‌فروشان نیز می‌شود.

کلیدواژه‌ها


[1] Hatami, A., Seifi, H., Kazem, M. and Eslami, S., "A Stochastic-Based Decision-Making Framework for an Electricity Retailer: Time-of-Use Pricing and Electricity Portfolio Optimization", IEEE Trans. on Power Syst., Vol. 26, No. 4, pp. 1808-1816, 2011. [2] Nojavan, S., Mohammadi-Ivatloo, B. and Zare, K., "Optimal Bidding Strategy of Electricity Retailers Using Robust Optimisation Approach Considering Time-of-Use Rate Demand Response Programs Under Market Price Uncertainties", IET Gener. Transm. Distrib., Vol. 9, No. 4, pp. 328-338, 2015. [3] Liu,W., Wu, Q., Wen, F. and Østergaard, J., "Day-Ahead Congestion Management in Distribution Systems Through Household Demand Response and Distribution Congestion Prices", IEEE Trans. Smart Grid, Vol. 5, No. 6, pp. 2739-2747, 2014. [4] Palensky, P. and Dietrich, D., "Demand Side Management: Demand Response, Intelligent Energy Systems, and Smart Loads", IEEE Trans. Ind. Informat., Vol. 7, No. 3, pp. 381-388, 2011. [5] Chu, C. M. and Jong, T. L., "A novel direct air-conditioning load control method", IEEE Trans. Power Syst., Vol. 23, No. 3, pp. 1356-1363, 2008. [6] Chen, C., Wang, J. and Kishore, S., "A Distributed Direct Load Control Approach for Large-Scale Residential Demand Response", IEEE Trans. Power Syst., Vol. 29, No. 5, pp. 2219-2228, 2014. [7] Ma, J., Deng, J., Song, L. and Han, Z., "Incentive Mechanism for Demand Side Management in Smart Grid Using Auction", IEEE Trans. Smart Grid, Vol. 5, No. 3, pp. 1379-1388, 2014. [8] Heidarifar, M. and Ghasemi, H., "A Network Topology Optimization Model Based on Substation and Node-Breaker Modeling", IEEE Trans. Power Syst., Vol. 31, No. 1, pp. 247-255, 2016. [9] Mishra, A. and Nagesh Kuma, G.V., "Congestion Management of Power System with Interline Power Flow Controller Using Disparity Line Utilization Factor and Multi-objective Differential Evolution", csee journal of power and energy systems, Vol. 1, No. 3, pp. 76-85, 2015. [10] Vargas, L. S., Bustos-Turu, G. and Larraín, F., "Wind Power Curtailment and Energy Storage in Transmission Congestion Management Considering Power Plants Ramp Rates", IEEE Trans. on Power Syst., Vol. 30, No. 5, pp. 2498-2506, 2015. [11] AEMO, "Demand Response Mechanism and Ancillary Services Unbundling High Level Market Design, 30 July 2013. [12] Ghazvini, M. A. F., Soares, J., Horta, N., Neves, R., Castro R. and Vale, Z., "A Multi-Objective Model for Scheduling Of Short-Term Incentive-Based Demand Response Programs Offered by Electricity Retailers", Applied Energy, Vol. 151, pp. 102–118, 2015. [13] Wei, W., Liu, F. and Mei, S.,"Energy Pricing and Dispatch for Smart Grid Retailers Under Demand Response and Market Price Uncertainty", IEEE Trans. Smart Grid, Vol. 6, No. 3, pp.1364-1374, 2015. [14] Carrion, M., Conejo, A. J. and Arroyo, J. M., "Forward Contracting and Selling Price Determination for a Retailer", IEEE Trans. on Power Syst. , Vol. 22, No. 4, pp. 2105-2114, 2007. [15] Chen, L., Li, N., Low, S. H. and Doyle, J. C., "Two Market Models for Demand Response in Power Networks", in Proc. IEEE Int. Conf. Smart Grid Commun. (SmartGridComm), Gaithersburg, MD, USA, pp. 397-402, Oct. 2010. [16] Plink, R., "DR to Alleviate National Congestion in the Dutch Power System", Technical University of Delft, 2013. [17] Pérez-Arriaga, I. J., and Olmos, L., "A plausible congestion Management Scheme for the Internal Electricity Market of the European :union:", Utilities Policy, Vol. 13, No. 2, pp. 117–134, Jun. 2005. [18] Nojavan, S., Mohammadi-Ivatloo, B. and Zare, K., "Optimal Bidding Strategy of Electricity Retailers Using Robust Optimisation Approach Considering Time-of-use Rate Demand Response Programs under Market Price Uncertainties", IET Generation, Transmission & Distribution, Vol. 9, No. 4, pp. 328-338, 2015. [19] Zugno, M., Morales, J. M., Pinson, P. and Madsen, H., "A Bilevel Model for Electricity Retailers' Participation in a Demand Response Market Environment", Energy Economics Vol. 36, pp. 182-197, 2013. [20] Bompard, E., Carpaneto, E., Chicco, G. and Gross, G., "The Role of Load Demand Elasticity in Congestion Management and Pricing", IEEE Power Engineering Society Summer Meeting, pp. 2229–2234, 2000. [21] Singh, K., Padhy, N. P. and Sharma, J., "Influence of Price Responsive Demand Shifting Bidding on Congestion and LMP in Pool-based Day-ahead Electricity Markets", IEEE Trans. Power Syst., Vol. 26, No. 2, pp. 886–896, 2011. [22] Chung,T. S., Fang, D. Z. and Kong, X. Y., "Power Market Congestion Management Incorporating Demand Elasticity Effects", WSEAS Trans, Power Syst., Vol. 1, No. 7, pp. 1378–1382, 2006. [23] Sadr, S. and Mashhadi, H., "Evaluation of Price-Sensitive Loads’ Impacts on Transmission Network Congestion Using an Analytical Approach", IET Generation, Transmission & Distribution, Vol. 9, No. 6, pp. 523-530, 2015. [24] Jadid, S. and Amoli, N., "Factoring the Price Elasticity of Demand in the Optimal Power flow", Power Eng. Conf., IPEC, pp. 12-17, 2007. [25] Yousefi, A., Nguyen, T., Zareipour, H. and Malik, O., "Congestion Management Using Demand Response and FACTS Devices", Electrical Power and Energy Syst., Vol. 37, No. 1, pp. 78-85, 2012. [26] Power Systems Test Cases Archive, Aug. 1999. [Online] Available: http://www.ee.washington.edu/research/pstca/. [27] Nguyen, D., Negnevitsky, M. and Groot, M., "Market-Based Demand Response Scheduling in a Deregulated Environment", IEEE Trans. smart grid, Vol. 4, No. 4, pp. 1948-1956, 2013. [28] Nekouei, E., Alpcan, T. and Chattopadhyay, D., "Game-Theoretic Frameworks for Demand Response in Electricity Markets", IEEE Trans. Smart Grid, Vol. 6, No. 2, 2015.