تعیین استراتژی بهینۀ خرده‌فروش انرژی در بازار یکپارچه با استفاده از مفهوم سپهر هوشمند انرژی

نویسندگان

1 دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم تحقیقات تهران

2 پژوهشکده علوم و فناوری انرژی دانشگاه صنعتی شریف

3 دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات تهران

4 دانشگاه صنعتی شریف

چکیده

در این مقاله، تعیین استراتژی بهینۀ خرده‌فروش انرژی در بازار یکپارچۀ انرژی در قالب یک مسئلۀ بهینه‌سازی دومرحله‌ای با استفاده از مفهوم سپهر هوشمند انرژی تشریح می‌شود. در این مسئله، خرده‌فروش انرژی در سطح بالایی مسئله با هدف بیشینه‌سازی سود خود، قیمت حامل‌های انرژی و میزان خرید از بازار عمده‌فروشی را تعیین می‌کند. در سطح پایین مسئله، مصرف‌کنندگان با هدف کمینه‌سازی قبض پرداختی برای تمامی حامل‌های انرژی، میزان خرید از بازار خرده‌فروشی را تعیین می‌کنند. برای ایجاد رقابت بیشتر و دستیابی به پاسخ بهینه برای تمامی شرکت‌کنندگان بازار، خرده‌فروش انرژی، خرده‌فروشان رقیب و مصرف‌کنندگان سپهر هوشمند انرژی در‌ نظر گرفته شده‌اند؛ به‌عبارت ‌دیگر، تمامی شرکت‌کنندگان در بازار قابلیت تولید انرژی را دارند. به‌منظور ارزیابی مدل معرفی‌شده، یک بازار نمونه شامل خرده‌فروش انرژی، ۲ خرده‌فروش رقیب و 10 مصرف‌کننده مورد بررسی قرار گرفته‌اند. نتایج شبیه‌سازی عملکرد بهینۀ خرده‌فروش انرژی در بازار را نشان می‌دهد.

کلیدواژه‌ها


[1] Mahmoudi, N., Kumar Saha, T. and Eghbal, M., "Developing a Scenario-Based Demand Response for Short-Term Decisions of Electricity Retailers", Power and Energy Society General Meeting (PES), 2013 IEEE. [2] Sekizaki, Sh., Nishizaki, I. and Hayashida, T., "Electricity Retail Market Model with Flexible Price Settings and Elastic Price-Based Demand Responses by Consumers in Distribution Network", Electrical Power and Energy Systems, Vol. 81, pp. 317-386, 2016. [3] Charwand, M., Ahmadi, M., Siano, P., Dargahi, V. and Sarno, D., "Exploring the Trade-Off between Competing Objectives for Electricity Energy Retailers through a Novel Multi-Objective Framework", Energy Conversion and Management, Vol. 91, pp. 12-18, 2015. [4] Bertrand, R. G., "Sale Prices Setting Tool for Retailers", IEEE Transactions on Smart Grid, in press. [5] Fotouhi Ghazvini, M. A., 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. [6] Karandikar, R.G., Khaparde, S.A. and Kulkarni, S.V., "Strategic Evaluation of Bilateral Contract for Electricity Retailer in Restructured Power Market", Electrical Power and Energy Systems, Vol. 32, pp. 457-463, 2010. [7] Bu, Sh., Yu, F. R. and Liu, P. X., "A Game-Theoretical Decision-Making Scheme for Electricity Retailers in the Smart Grid with Demand-Side Management", in IEEE International Conference on Smart Grid Communications (SmartGridComm), 17-20 Oct. 2011. [8] Khojasteh, M. and Jadid, Sh., "Decision-Making Framework for Supplying Electricity from Distributed Generation-Owning Retailers to Price-Sensitive Customers", Utilities Policy, Vol. 37, pp. 1-12, 2015. [9] Wei, W., Liu, F. and Mei, Sh., "Energy Pricing and Dispatch for Smart Grid Retailers under Demand Response and Market Price Uncertainty", IEEE Transactions on Smart Grid, Vol. 6, No. 3, May 2015. [10] Qian L. P., Zhang, Y. J., Huang, J. and Wu, Y., "Demand Response Management via Real-Time Electricity Price Control in Smart Grids", IEEE Journal on Selected Areas in Communications, Vol. 31, No. 7, July 2013. [11] Mancarella, P., "MES (multi-energy systems): An Overview of Concepts and Evaluation Models", Energy, Vol. 65, pp. 1-17, 2014. [12] Geidl, M., Koeppel, G., Favre-Perrod, P., Klockl, B., Andersson, G. and Frohlich, K., "Energy Hubs for the Future", IEEE Power and Energy Magazine, Vol. 5, pp. 24-30, 2007. [13] Chen, Y., Wei, W., Liu, F., Shafie-khah, M., Mei, Sh., João P. S. Catalão, "Optimal Contracts of Energy Mix in a Retail Market under Asymmetric Information", Energy, Vol. 165, Part B, pp. 634-650, 15 December 2018. [14] Sheikhi, A., Rayati, M., Bahrami, Sh. and Ranjbar, A. M., "Integrated Demand Side Management Game in Smart Energy Hubs", IEEE Transactions on Smart Grid, Vol. 6, No. 2, pp. 675-683, 2015. [15]Wang D., Hu Q., Jia H., Du W., Chen N., Wang X. and Fan M., "Integrated Demand Response in District Electricity-Heating Network Considering Double Auction Retail Energy Market based on Demand-Side Energy Stations", Applied Energy, Vol. 248, pp. 656-678, 15 Aug. 2019. [16] Khazeni, S., Sheikhi, A., Rayati, R., Soleymani, S., Ranjbar, A. M., "Retail Market Equilibrium in Multi-Carrier Energy Systems; a Game Theoretical Approach", IEEE Systems Journal, Vol. 13, No. 1, pp. 738-747, 2019. [17] Ruiz, C., Conejo, A. J. and Smeers, Y., "Equilibria in an Oligopolistic Electricity Pool With Stepwise Offer Curves", IEEE Transactions on Power Systems, Vol. 27, No. 2, pp. 752-761, 2012.