برنامه‌ريزي توليد و ذخيره منابع توليد حرارتي در شرايط عدم قطعيت توليد بادي و بار در حضور ذخيره‌ساز انرژي و پاسخ‌گويي سمت تقاضا

Scheduling of Generation and Reserve of Thermal Generation Resources Considering Load and Wind Uncertainty in Presence of Energy Storage and Demand Response

در اين مقاله مدلي بر اساس برنامه‌ريزي تصادفي جهت مطالعه تأثير برنامه‌هاي پاسخ‌گويي بار بر شاخص‌هاي اقتصادي و امنيت بهره‌برداري شبكه قدرت در شرايط عدم قطعيت ارائه شده است. شبكه قدرت موردنظر در اين مقاله شامل منابع توليد حرارتي، بادي و ذخيره‌ساز مغناطيسي ابررسانا است كه در آن عدم قطعيت‌هاي بار و توليد توان منابع بادي و خروج تصادفي واحدهاي توليد و خطوط انتقال درنظر گرفته مي‌شوند. مسئله موردنظر در قالب يك مسئله بهينه‌سازي تصادفي دومرحله‌اي مدل‌سازي شده و با استفاده از تكنيك‌هاي حل مسئله برنامه‌ريزي خطي آميخته با عدد صحيح حل مي‌شود. نتايج مطالعات در شبكه شش شينه نشان مي‌دهد كه به‌كارگيري منابع ذخيره‌ساز انرژي و پاسخ‌گويي سمت تقاضا در كنار ذخيره بخش توليد مي‌تواند ضمن صرفه‌جويي در هزينه‌هاي بهره‌برداري شبكه قدرت، امنيت شبكه را با وجود عدم قطعيت حفظ نمايد. مطالعات حساسيت انجام شده، نشان داده است كه استفاده از ظرفيت مناسب اين منابع ضمن آن‌كه موجب صرفه‌جويي در هزينه‌هاي شبكه قدرت مي‌شود، قابليت اطمينان شبكه را نيز بهبود بخشيده و باعث جلوگيري از سرمايه‌گذاري اضافي مي‌شود. همچنين نتايج به‌دست‌آمده نشان مي‌دهد كه افزايش خطاي پيش‌بيني بار در مقايسه با خطاي پيش‌بيني باد، تأثير بيش‌تري بر هزينه‌هاي شبكه قدرت مي‌گذارد.

In this paper, a stochastic model is introduced to study the influence of demand response programs on economic and system security indices in uncertain conditions. The power system under study includes thermal and wind power sources and superconductive magnitude energy storage ‌in which, the uncertainties of load and wind power and stochastic outages of generation units and transmission lines are considered. The problem is formulated through a two stage stochastic optimization model and is solved by utilizing Mixed Integer Linear Programming (MILP) technique. The results of the studies of the 6-bus system illustrates that the employment of energy storage resources and demand response along with the generation reserve not only reduce the costs of operation in power system, but also maintain its security level through managing the uncertainties. Sensitivity analyses show that‌using ‌the ‌appropriate capacity of demand-side reserve not only reduces the cost of the power system ‌but ‌also ‌improve system reliability and avoids additional investment.‌ Moreover, ‌The result‌s ‌show ‌that increasing load forecasting error has more effects on the operation cost of the power system.‌