از الگوریتمی که در ادامه آمده است، برای به دست آوردن تعادل نش می توان استفاده کرد. بعد از حل مسئله بهینه‌سازی توسط بازیگران که مدل­سازی آن در قسمت قبل صورت گرفت، قیمت بازار با بهره گرفتن از رابطه (۴-۲۲) محاسبه می‌شود [۱۲].

( اینجا فقط تکه ای از متن پایان نامه درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. )

(۴-۲۲)
که در آن تقاضا در هر فصل و سطح بار به‌صورت تابعی از قیمت بیان می­ شود.  و  به ترتیبنشان‌دهندهشیب تابع تقاضا درslبرحسب[MW/$/MWh]و کل تقاضا به ازای قیمت صفر [MW]می‌باشند.
با توجه به اینکه برای دستیابی به نقطه تعادل بازار، عرضه (مجموع توان تولیدی بازیگران) باید با تقاضا برابر باشد، لذا در هر تکرار با قرار دادن مجموع توان­های تولیدی قابل‌عرضه به بازار به‌جایدر رابطه (۴-۲۲)، قیمت محاسبه می‌شود. مشاهده می‌شود که قیمت متأثر از تولید همه شرکت­ها بوده و در تکرار بعد مسائل بهینه­سازی شرکت­ها از طریق قیمت با یکدیگر مرتبط می‌شوند. برای یافتن ضرایب و از روابط (۴-۲۳) و (۴-۲۴) و نقاط مبنای( استفاده می‌شود [۱۲].
حل مسئله بهینه‌سازی توسط بازیگران و شفاف‌سازی بازار در یک فرایند تا زمانی تکرار می‌شود که هیچ‌یک از بازیگران نتوانند با تغییر در تولید، سود خود را افزایش دهند. در این شرایط نقطه تعادل بازی شامل تولید و سود هریک از بازیگران و قیمت تسویه بازار حاصل می شود.و وبه ترتیب بار پیش‌بینی‌شده در slبرحسب[MW]، قیمت رقابتی برق در slبرحسب[$/MWh] و ضریب کشش‌پذیری تقاضا هستند. قیمت پایه که همان هزینه حاشیه‌ای سیستم است که از حل مسئله در مدار قرار دادن نیروگاه­ها در سیستم سنتی محاسبه می‌شود]۱۲[.
(۴-۲۳)
(۴-۲۴)
به‌عبارت‌دیگر در هر فصل از مسئله برنامه­ ریزی بهره ­برداری می‌توان تعادل بازار را با الگوریتمی که در این قسمت ارائه شد، تعیین و سود بازیگران در بازار انرژی و همچنین قیمت برق را محاسبه کرد. الگوریتم تسویه بازار در شکل (۴-۵) نشان داده شده است.

شکل(۴-۵): الگوریتم تسویه بازار در بازار برق
NO
YES
NO
YES
NO
YES
۴-۴-۴-نحوه در نظر گرفتن مدل احتمالی منابع بادی در چارچوب پیشنهادی
همان‌طور که قبلاً اشاره شد، برای مدل‌سازی تولید منابع بادی از روش احتمالاتی استفاده شده است. در این روش برای مدل کردن خروجی منابع بادی از تعدادی سناریو استفاده می­ شود که هر سناریو دارای یک احتمال می­باشد؛ به‌گونه‌ای که مجموع این احتمال­ها برابر یک می­باشد. در مدل استفاده شده برای تسویه بازار در میان­مدت، تعادل بازار به ازای هریک از سناریوهای تولید منابع بادی محاسبه شده و در انتها با توجه به‌احتمال هر سناریو، مقادیر انتظاری سود شرکت­ها یا در اصطلاح امید ریاضی سود و قیمت بازار با بهره گرفتن از روابط (۴-۲۵) و (۴-۲۶) محاسبه می‌شوند. قابل‌ذکر است که با توجه به مدل­ احتمالاتی در نظر گرفته شده برای منابع بادی و در نظر گرفتن تعدادی سناریو برای آن، به ازای هر سناریو یک قیمت حاصل‌شده و درنتیجه استراتژی بازیگران دیگر نیز به ازای هر قیمت متفاوت خواهد بود. با بهره گرفتن از امید ریاضی می­توان مقدار معینی برای سود و قیمت برق به دست آورد.

در این روابط، ، وبه ترتیباحتل سناریو nام در مدل­سازی تولید منابع بادی، سود انتظاری شرکت iناشی از عدم قطعیت در تولید منابع بادی، قیمت انتظاری برق ناشی از عدم قطعیت در تولید منابع بادی و تعداد سناریوهای در نظر گرفته شده برای مدل­سازی تولید منابع بادی هستند.
۴-۴-۵-مدل‌سازی هزینه سرمایه‌گذاری
ازآنجاکه هزینه سرمایه ­گذاری در ابتدای کار صورت می­گیرد و مطالعات انجام شده در این پایان نامه بر مبنای یک سال می­باشد، لذا هزینه سرمایه ­گذاری با توجه به طول عمر نوع تکنولوژی و نرخ تورم به صورت هزینه سالیانه درآمده است. بر اساس روشی که در شکل (۴-۴) نیز نشان داده شده است، هزینه یکنواخت شده سالیانه از رابطه زیر قابل محاسبه می­باشد. در ضمن از ارزش اسقاطی نیروگاه صرف‌نظر شده است [۳].

۴-۵- مدل پیشنهادی برای بهره ­برداری از خودروهای برق ده
خودروهای برق ده یکی از منابعی است که طی سال­های اخیر نقش قابل‌ملاحظه‌ای در مطالعات سیستم قدرت داشته است. این خودروها با توجه به ظرفیت محدود خود نمی ­توانند برای تأمین بار پایه سیستم قدرت استفاده شوند. این مسئله در محیط رقابتی نیز حادتر می­ شود؛ چراکه سرمایه­گذار انتظار دارد که هزینه سرمایه ­گذاری بالا را تأمین و کسب سود نماید.
از طرف دیگر یکی از منابعی که در این پایان نامه در نظر گرفته شده است، منابع بادی می­باشد. منابع بادی در محیط رقابتی با دو مشکل عمده روبرو می­باشند؛ اول اینکه این منابع دارای تولید متغیر هستند و این مسئله شرکت آن­ها را در محیط رقابتی با مشکلاتی مواجه می­ کند. مسئله بعد مشکل تأمین هزینه سیاست تشویق این منابع یعنی منابع بادی در محیط رقابتی می‌باشد؛چراکه در محیط رقابتی لزومی به پرداخت هزینه اضافی به منابع خاصی وجود ندارد و پرداخت هزینه اضافی رقابتی بودن بازار را زیر سؤال می­برد.
به همین دلیل در این پایان نامه پیشنهاد شده است که در مدل برنامه‌ریزی بهره ­برداری، این منابع در کنار خودروهای برق ده بهره ­برداری شوند تا بتوانند عدم قطعیت‌های این منابع را کاهش و انعطاف­پذیری آن­ها را جهت شرکت در بازار برق افزایش دهند. این مسئله به‌عنوان یکی از نوآوری­های این پایان نامه مطرح می­باشد.
از طرف دیگر در این پایان نامه اجرای راه­کارهای مدیریت مصرف مطرح می­باشد. در این راستا منحنی بار مشترکین نسبت به قیمت برق الاستیک در نظر گرفته شده است. علاوه بر این پیشنهاد شده است که از طریق یکپارچگی منابع ذخیره­ساز یعنی خودروهای برق ده و منحنی بار، قابلیت کنترل­پذیری بار را افزایش داد. این مسئله نیز به‌عنوان یکی از نوآوری­های این پایان نامه مطرح می­باشد؛ بنابراین نقش دوم بدین­صورت است که خودروهای برقی قابل اتصال به شبکه توسط بهره­بردار مستقل سیستم مورد بهره ­برداری قرار گرفته و تأثیر خود را به‌صورت کاهش بار زمان­های پیک و افزایش در زمان­های غیر پیک نشان دهند.
برنامه­ ریزی بهره ­برداری از منابع انرژی محدود بدین­صورت است که این منابع در زمان­های غیر پیک شارژ و در زمان­های پیک دشارژ شوند. در این فرایند شارژ و دشارژ بازدهی اینورتر و باتری نیز باید مدنظر قرار گیرد. خودروهای برق­ده دارای هزینه سرمایه ­گذاری نسبتاً پایین و هزینه بهره ­برداری بالا هستند؛ بنابراین بسیار مناسب است که این خودروها را در ساعات غیر پیک شارژ و در ساعات پیک دشارژ کرد. همان­طور که بیان شد، بهره ­برداری از این منابع انرژی محدود در کنار منابع بادی می ­تواند منجر به افزایش انعطاف­پذیری و ضریب ظرفیت این منابع گردد.تکنولوژی خودروهای برق ده دارای عدم قطعیت‌های زیادی در ابعاد مختلف و بخصوص درزمینهٔ شرکت آن­ها در بازار برق می­باشد. در این قسمت از پایان‌نامه فرض شده است که محرک­های اقتصادی کافی برای تشویق این منابع در بازار برق وجود دارد. برای مدل­سازی میزان انرژی شارژ شده و یا دشارژ شده توسط خودروهای برق ده تعدادی سناریو در نظر گرفته شده است.
چنانچه بیان شد، در این پایان‌نامه، خودروهای برق ده از دو جنبه مورد بررسی و مطالعه قرار گرفته­اند. در دیدگاه اول این تکنولوژی در کنار منابع بادی مورد بهره ­برداری قرارگرفته است. با افزایش نرخ نفوذ منابع بادی و افزایش سهم این منابع در تأمین توان سیستم قدرت نیاز به استفاده از خودروهای برق ده برای جبران عدم قطعیت‌های موجود این منابع افزایش می­یابد. اختلاف به وجود آمده در قیمت­های تسویه بازار در لحظات مختلف که درنتیجه افزایش سهم منابع بادی دارای عدم قطعیت ممکن است رخ دهد، به‌عنوان محرک اصلی و سیگنال اولیه نیاز به استفاده از منابع انرژی محدود می­باشند. در شکل (۴-۶)، الگوریتم پیشنهادی جهت برنامه­ ریزی بهره ­برداری با در نظر گرفتن نقش خودروهای برق ده در کنار منابع بادی نشان داده شده است.
در دیدگاه دوم فرض شده است که بهره­بردار مستقل سیستم تکنولوژی خودروهای برق ده را برای کاهش نیاز شبکه به توسعه ظرفیت اضافه و همچنین توسعه تولید منابع بادی در نظر گرفته است. با بهره گرفتن از این روش میزان تشویقی در نظر گرفته شده برای منابع بادی دستخوش تغییر خواهد شد. خودروهای برق ده در مقایسه با بقیه نیروگاه­ها دارای هزینه بهره ­برداری بالایی بوده و طول عمر آن­ها نیز پایین­تر است. علاوه بر این مدت‌زمان دشارژ آن­ها پایین است و این مسئله باعث می­ شود که این منابع بیشتر در زمان­هایی که قیمت برق بالا و مدت‌زمان کم است مورد بهره ­برداری قرار گیرند.
ازآنجایی‌که توان پیک فقط در ساعات محدودی در طول سال (مثلاً چند صد ساعت) موردنیاز می­باشند، بنابراین نیروگاه­هایی برای تأمین آن­ها مناسب هستند که دارای هزینه سرمایه ­گذاری پایین باشند؛ هرچند که ممکن است هزینه بهره ­برداری از آن­ها به ازای هر کیلووات ساعت گران تمام شود. در چنین حالتی به نظر می­رسد که استفاده از تکنولوژی خودروهای برق ده در ساعات پیک به عنوان یک منبع تولید و سپس شارژ آن­ها در زمان غیر پیک یک فرضیه قابل‌قبول باشد. بهره­بردار سیستم انتقال می ­تواند از طریق شارژ خودروهای برقی یکپارچه شده در زمان­های غیر پیک و دشارژ آن­ها در زمان­های پیک، هزینه توان خریداری شده از سیستم انتقال را کاهش دهد. علاوه بر این اپراتور سیستم انتقال این توانایی را دارد که با داشتن زیرساخت شبکه هوشمند، برنامه­ ریزی شارژ و دشارژ خودروهای برقی یکپارچه شده در پارکینگ را کنترل کند. در این فصل از پایان‌نامه نیز فرض شده است که این ساختار هوشمند برای شبکه موجود می­باشد.