بهره برداري بهينه از نيروگاه‌هاي بادي با استفاده از نيروگاه‌هاي تلمبه‌اي- ذخيره‌اي به منظور كاهش عدم قطعيت در عملكرد آنان در بازار برق

Optimal Scheduling and Risk Minimization of Wind Farms Using Pump-Storage Plants

چكيده: وجود نامعيني (عدم قطعيت) در توليد نيروگاه هاي بادي، موجب افزايش هزينه عدم تعادل و ريسك نيروگاه-هاي بادي در بازار برق مي شود. در صورت استفاده هماهنگ از اين نيروگاه‌ها به همراه نيروگاه هاي ديگر مي توان هزينه عدم تعادل توان را كاهش داد. با توجه به اين مسيله، در اين مقاله مسيله تعيين استراتژي بهينه ي مشاركت مجموعه نيروگاه هاي بادي و تلمبه اي - ذخيره اي در بازار برق با در نظر گرفتن مدل واقعي تر سناريوهاي بادي مورد بررسي قرار گرفته است. هدف از اين برنامه ريزي، افزايش سود و كاهش ريسك مجموعه نيروگاهي مي‌باشد. به اين منظور نيروگاه هاي تلمبه اي - ذخيره اي به صورت هماهنگ با نيروگاه بادي در بازارهاي انرژي و رزرو مشاركت كرده و موجب كاهش ريسك مجموعه مي‌شوند. در اين مقاله جهت پيش بيني توليد نيروگاه‌هاي بادي از روش مدل‌سازي ARMA استفاده شده است و سناريوهاي توليد نيروگاه بادي با استفاده از توزيع Weibull (ويبال) تعيين شده است. در اين صورت سناريوهاي مدل پيشنهادي به شرايط واقعي نزديكتر مي شود. استراتژي پيشنهاد شده بر روي نيروگاه‌هاي بادي و تلمبه‌اي ذخيره‌اي سيستم استاندارد 118 باس IEEE تست گرديده است. بررسي نتايج سود در شرايط عملكرد هماهنگ و مستقل، مويد افزايش سود مجموعه نيروگاهي در شرايط عملكرد هماهنگ و در نظر گرفتن مدل واقعي تر سناريوهاي بادي مي‌باشد.

Abstract: Stochastic nature of wind farms generation, increases imbalance cost and risk of these plants in the power market. If these units are scheduled with other units coordinately, imbalance cost and risk of these plants decreases. Therefore, in this paper, a new optimal bidding strategy is proposed for joint operation (JO) of wind farms and pump-storage power plants. The goal of this program is maximizing the benefit and minimizing the risk of these units in the day-ahead energy and ancillary service markets. In this paper, in order to construct more reliable wind scenarios, the value of the wind generation is forecasted by ARMA method. Furthermore, Weibull distribution is used to ‎approximate wind scenarios. The performance of the proposed bidding strategy is tested and evaluated on pump-storages and wind farms of IEEE 118-bus standard system. The results verify that the joint operations of pump-storage and wind farm (risk and benefit), improve the benefit and the decreases the risk values of the system related to uncoordinated operation (UO) of pump-storage and wind farm.