محیطی و اقتصادی افزایش یافته است که در این میان واحدهای تولید پراکنده مورد توجه قرار گرفته­است. در ساختار عمودی، اغلب سیاست­های یکسانی برای مصرف­ کنندگان متفاوت در نظر گرفته می­شود در صورتیکه در سیستم تجدیدساختار شده، این امکان برای مصرف­ کنندگان فراهم است که با مشارکت در بازار برق مشارکت داشته باشند.
در این پایان ­نامه، تأثیر حضور واحد تولید پراکنده از نوع حرارتی بر عملکرد خرده­فروش در بازار برق در بازه زمانی کوتاه­مدت و میان­مدت مورد مطالعه قرار گرفته است. خرده­فروش مورد نظر در این پایان ­نامه قرارداد آینده و قیمت فروش پیشنهادی به مصرف­ کنندگان خود را تعیین می­نماید، بطوریکه عدم­قطعیت در قیمت­های بازار اشتراکی و تقاضای مصرف ­کننده را در نظر می­گیرد. نوآوری انجام شده در این پایان ­نامه این است که فرض شده است خرده­فروش واحد تولید پراکنده­ی مقیاس کوچک از نوع حرارتی در اختیار دارد و می ­تواند علاوه بر مشارکت در بازار اشتراکی و آینده، در برخی از ساعت­ها بخشی از بار مورد نیاز خود را از طریق واحد مقیاس کوچک تأمین نماید. به منظور مدل­سازی عدم قطعیت قیمت بازار لحظه­ای و تقاضای مصرف­ کنندگان از مجموعه ­ای از سناریوها استفاده شده است. با توجه به بالا بودن حجم مسئله، به منظور کاهش حجم محاسبات با دقت مطلوب، از یک روش کاهش سناریو استفاده شده است. مدل برنامه ­ریزی تصادفی دو مرحله­ای ارائه شده یک مسئله برنامه ­ریزی آمیخته­ عدد صحیح (MILP) است که با بهره گرفتن از نرم­افزار GAMS حل می­شود. مدل ارئه شده در دو مطالعه موردی به ترتیب با بازه­ی زمانی کوتاه­مدت و میان­مدت مورد آزمایش قرار گرفته است. نتایج بدست آمده به ازاء مقادیر مختلف هزینه بهره ­برداری واحد حرارتی و مقادیر مختلف ضریب نفوذ واحد حرارتی نشان می­دهد، استفاده از منابع انرژی پراکنده در بخش خرده­فروشی، علاوه بر اینکه سود خرده­فروش را افزایش می­دهد باعث کاهش ریسک و کاهش قیمت فروش پیشنهادی به مصرف­ کنندگان نیز می­شود.
کلمات کلیدی:
بازار برق، بازار آینده، تولید پراکنده، بازار اشتراکی، خرده­فروش، عدم­قطعیت

فهرست مطالب:
عنوان صفحه
فصل اول: مقدمه . 1
1-1 پیشگفتار 2
1-2 معرفی ساختار پایان ­نامه 3
فصل دوم: برنامه ­ریزی تصادفی و مروری بر تحقیقات انجام شده در زمینه عملکرد خرده­فروش در بازار برق 5
2-1 مقدمه 6
2-2 تجدید ساختار 6
2-3 بازار برق 8
2-3-1 انواع بازار برق 8
2-3-2 نهادهای بازار 9
2-3-3 مدل بازار اشتراکی 10
2-3-4 بازار آینده 11
2-4 تولید پراکنده 11
2-4-1 طبقه ­بندی انواع DG 12
2-5 برنامه ­ریزی تصادفی 12
2-5-1 متغیرهای تصادفی 13
2-5-2 مسائل برنامه ­ریزی تصادفی 13
2-5-2-1 مسائل برنامه ریزی تصادفی دو مرحلهای 13
2-5-2-2 مسائل برنامه ­ریزی تصادفی چند مرحله­ای 14
2-5-3 مقدار مورد انتظار اطلاعات کامل و مقدار از راه حل تصادفی 15
2-5-3-1 مقدار مورد انتظار اطلاعات کامل 16
2-5-3-2 مقدار جواب تصادفی 16
2-5-4 تولید سناریو 17
2-5-4-1 تولید سناریو با بهره گرفتن از مدل ARIMA 18
2-5-4-2 کاهش سناریو 21
2-5-5 مدل­سازی ریسک 23
2-5-5-1 مسائل برنامه ­ریزی تصادفی شامل مدل­سازی ریسک 25
2-5-5-2 اندازه ­گیری ریسک 25
2-6 مروری بر تحقیقات انجام شده 28
2-7 جمع­بندی 30
فصل سوم: ارائه مدل پیشنهادی برای مطالعه عملکرد خرده­فروش مجهز به منابع تولید پراکنده.32
3-1 مقدمه 33
3-2 معرفی چارچوب پیشنهادی 34
3-2-1 چارچوب تصادفی 35
3-2-2 متغیرهای تصادفی 35
3-3 مدل­سازی و فرمول­بندی مسئله 37
3-3-1 بازار آینده . 37
3-3-2 بازار اشتراکی 38
3-3-3 واحد تولید پراکنده 39
3-3-4 تأمین برق مصرف­ کنندگان 39
3-3-5 تعادل انرژی الکتریکی 41
3-3-6 سود مورد انتظار 42
3-3-7 مدل­سازی ریسک 42
3-3-7-1 ارزش ریسک شرطی 43
3-3-8 فرمول­بندی مسئله با CVaR 43
3-4 جمع­بندی 44
فصل چهارم: شبیه­سازی و تحلیل نتایج 46
4-1 مقدمه 47
4-2 مطالعه­ موردی اول 47
4-3 مطالعه­ موردی دوم 54
4-3-1 معرفی سیستم مورد مطالعه 54
4-3-2 نتایج شبیه­سازی با در نظر گرفتن CVaR 57
4-4 جمع­بندی 68
فصل پنجم: جمع­بندی، نتیجه­گیری و ارائه پیشنهادات 70
5-1 نتیجه­گیری 71
5-2 پیشنهادها 72
مراجع 85




فهرست جدول­ها
عنوان صفحه
جدول (4-1): اطلاعات منحنی قرارداد آینده 48
جدول (4-2): سناریوهای تقاضای مصرف­ کنندگان و قیمت بازار اشتراکی . 49
جدول (4-3): سود انتظاری و CVaRبدون واحد تولید حرارتی . 49
جدول (4-4): سود انتظاری و CVaRبا واحد تولید حرارتی و ۱۰۰= MC . 49
جدول (4-5): سود انتظاری و CVaRبا واحد تولید حرارتی و ۱۱۰= MC . 49
جدول (4-6): خرید از قرارداد آینده بدون واحد تولید حرارتی (مگاوات ساعت) 50
جدول (4-7): خرید از قرارداد آینده، با واحد تولید حرارتی و ۱۰۰=MC (مگاوات ساعت) . 50
جدول (4-8): خرید از قرارداد آینده، با واحد تولید حرارتی و ۱۱۰= MC (مگاوات ساعت) 50
جدول (4-9): قیمت پیشنهادی به مصرف ­کننده بدون واحد تولید حرارتی ($/MWh) 51
جدول (4-10): قیمت پیشنهادی به مصرف ­کننده با واحد تولید حرارتی ($/MWh) و ۱۰۰=MC . 51
جدول (4-11): قیمت پیشنهادی به مصرف ­کننده با واحد تولید حرارتی ($/MWh)و ۱۱۰= MC. 51
جدول (4-12): انرژی خریداری شده به ازاء 0=β و بدون واحد تولید حرارتی(MWh) . 51
جدول (4-13): انرژی خریداری شده به ازاء 0=β ، با واحد تولید حرارتی(MWh) و 100= MC 52
جدول (4-14): انرژی خریداری شده به ازاء 0=β ، با واحد تولید حرارتی(MWh) و ۱۱۰= MC.52
جدول (4-15): انرژی خریداری شده به ازاء 100=β و بدون واحد تولید حرارتی(MWh) . 53
جدول (4-16): انرژی خریداری شده به ازاء 100=β ، با واحد تولید حرارتی(MWh) و ۱۰۰= MC . 53
جدول (4-17): انرژی خریداری شده به ازاء 100=β ، با واحد تولید حرارتی(MWh) و 110= MC . 53
جدول (4-18): پارامترهای مدل ARIMA (4-1) . 55
جدول (4-19): داده­های منحنی قرارداد آینده . 56
جدول (4-20): سود انتظاری و CVaRبدون واحد تولید حرارتی (میلیون دلار) 58
جدول (4-21): سود انتظاری و CVaRبا واحد تولید حرارتی (میلیون دلار)، هزینه بهره ­برداری 50 دلار بر مگاوات ساعت و ضریب نفوذ 10%، 15% و 20% .58
جدول (4-22): سود انتظاری و CVaRبا واحد تولید حرارتی (میلیون دلار)، هزینه بهره ­برداری 70 دلار بر مگاوات ساعت و ضریب نفوذ 10%، 15% و 20% .59
جدول (4-23): سود انتظاری و CVaRبا واحد تولید حرارتی (میلیون دلار)، هزینه بهره ­برداری 100 دلار بر مگاوات ساعت و ضریب نفوذ 10%، 15% و 20% .59
جدول (4-24): مقدار توان خریداری شده از قراردادهای آینده بدون واحد تولید حرارتی(MW) .60
جدول (4-25): قیمت فروش پیشنهادی به مصرف­ کنندگان در غیاب واحد تولید حرارتی($/MWh)60
جدول (4-26): قیمت فروش پیشنهادی به مصرف­ کنندگان در حضور واحد تولید حرارتی با هزینه بهره ­برداری 50 دلار بر مگاوات-ساعت و به ازاء ضریب نفوذ 10%، 15% و 20%($/MWh) . 61
جدول (4-27): قیمت فروش پیشنهادی به مصرف­ کنندگان در حضور واحد تولید حرارتی با هزینه بهره ­برداری 70 دلار بر مگاوات-ساعت و به ازاء ضریب نفوذ 10%، 15% و 20%($/MWh) 62
جدول (4-28): قیمت فروش پیشنهادی به مصرف­ کنندگان در حضور واحد تولید حرارتی با هزینه بهره ­برداری 100 دلار بر مگاوات-ساعت و به ازاء ضریب نفوذ %10، 15% و 20%($/MWh) 62


فهرست شکل­ها
عنوان صفحه
شکل (2-1): روند تجدید ساختار 7
شکل (2-2): مرحله­ی مجزا سازی در تجدید ساختار 7
شکل (2-3): وظاییف بهره­بردار مستقل سیستم 10
شکل (2-4): مدل بازار اشتراکی . 11
شکل (2-5): نمونه­ای از درخت سناریوی سه مرحله­ای]12[ 17
شکل (2-6): الگوریتم تولید سناریو 20
شکل (2-7): الگوریتم کاهش سناریو 23
شکل (2-8): مفهوم ریسک]12[ 24
شکل (2-9): مثالی از حد مؤثر]12[ 26
شکل (3-1): چارچوب تصمیم ­گیری]12[ . 34
شکل (3-2): درخت سناریو]12[ 35
شکل (3-3): شماتیک چارچوب پیشنهادی . 36
شکل (3-4): مثالی از منحنی قرارداد آینده]12[ 38
شکل (3-5): مثالی از منحنی سهمیه­بندی قیمت]12[ 40
شکل (3-6): درآمد حاصل از فروش به مصرف­ کنندگان]12[ . 42
شکل (4-1): منحنی سهمیه­بندی قیمت]12[ . 48
شکل (4-2): منحنی سهمیه­بندی قیمت]12[ . 56
شکل (4- 3): سناریوهای قیمت بازار اشتراکی . 57
شکل (4- 4): سناریوهای تقاضای مصرف­ کنندگان . 57
شکل (4- 5): مقدار توان خریداری شده از بازار اشتراکی در غیاب واحد تولید حرارتی و به ازاء . 63
شکل (4-6): مقدار توان خریداری شده از بازار اشتراکی در غیاب واحد تولید حرارتی و به ازاء 63
شکل (4- 7): مقدار توان خریداری شده از بازار اشتراکی در حضور واحد تولید حرارتی با هزینه بهره ­برداری 50 دلار بر مگاوات ساعت و ضریب نفوذ 10% الف) و ب) . 64
شکل (4- 8): مقدار توان خریداری شده از بازار اشتراکی در حضور واحد تولید حرارتی با هزینه بهره ­برداری 70 دلار بر مگاوات ساعت و ضریب نفوذ