پایان نامه ورود و خروج اقتصادی واحدها در سیستم های قدرت تجدید ساختار یافته

پایان نامه ورود و خروج اقتصادی واحدها در سیستم های قدرت تجدید ساختار یافته

چکیده

همراه با رشد سریع تکنولوژیهای در حال تغییر صنعت برق منابع جدید توان که به تکنولوژیهای جدید میپردازند وارد بازار میگردند.لذا نیاز مبرمی وجود دارد تا فعالیتها و تجربههای بین المللی که درزمینه مسأله برنامه ریزی ورودی وخروجی 1مدرن واحدها وجود دارد مورد بررسی وتحقیق بیشتر قرار گیرد.دراین پایاننامه سعی شده است تا یک بررسی کلی در زمینه مسأله UC و روشهای حل متفاوت موجود و چگونگیفرمولبندی ریاضی،زمینه عمومی تحقیق وتوسعه وپیشرفت طی سالهای گذشته براساس مقاله ها و مراجع متعدد موجود صورت گیرد. 

درمدارقرارگرفتن واحدهامسأله مهمی در عملکرد روزانه و طراحی سیستمهای قدرت می باشد.هدف UC مشخص کردن یک دسته بهینه ازواحدهای تولیدی،جهت سرویس دهی،درهردوره زمانی برنامه ریزی(یک روز یا یک هفته) به منظور برآوره سازی تقاضای سیستم ونیازهای ذخیره درحداقل هزینه تولید،با توجه به یک دسته از محدودیتهای بهره برداری بزرگ میباشد. دراین مقاله ابتدا به معرفی مسأله درمدار قرارگرفتن واحدهای نیروگاهی ولزوم وجودیک الگوریتم مناسب برایحل آن پرداخته می شود..سپس الگوریتم ژنتیک وچگونگی به وجود آمدن آن وهمچنین نحوه اعمال این الگوریتم به مسأله در مدارقرارگرفتن واحدها ،معرفی می شود.در ادامه واحدهای موجود در سیستم تست استاندارد  IEEE-RTS که شامل 32 واحد است را به صورت گروه ها و در قالب شش شرکت مستقل در نظر گرفته و با کمک الگوریتم ژنتیک، مسأله UC در دو محیط معروف در سیستم های تجدید ساختار شده، یعنی بازار اشتراکی و هیبرید حل خواهد شد. 

مقدمه 

حل مسئله UC در واقع یک مسأله ترکیبی بهینه سازی با هر دو نوع متغیر گسسته(درمدار قرارگرفتن UC حل مسأله واحدها) و پیوسته (سطوح تولید) میباشدکه میزان تولید برای هر یک از واحدهای موجود درترکیب مور نظر با استفاده از پخش بار اقتصادی به دست می آید. پاسخ بهینه مسأله UC را می توان به وسیله یکایک شماری یا شمارش جامع همه ترکیبات ممکن ازواحدها به دست آورد،ولی زمان اجرای این روش توسط رایانه معمولا برای سیستمهای عملی بینهایت بزرگ خواهد بودلذا این روش، یعنی روش شمارش جامع روشی ناکارآمد درحل این مسأله میباشد. 

با توجه به تغییرات زیاد منحنی بار روزانه شرکت های برق ، بین ساعات اوج مصرف وساعات کم مصرف همواره مس أله بهینه س ازی به منظورصرفه جو یی مناسب در هزینه ها مطرح بوده ودراین راه رسیدن به یک روش بهینه سازی کارا ومناسب امری مهم و حیاتی است .همانطورکه می دانیم بار در ساعات مختلف شبانه روز تغییر می کند، لذ ا در ساعاتی که شبکه کم بار است ،روشهای متفاوتی برای مدار قرار گرفتن واحدهای مستع د تولید انرژی ا لکتریکی برای تامین بار وجود دارد ،که پیدا کردن ترکیبی از واحدهای تولید انرژی الکتریکی که اقتصادی ترین حالت بوده ودر ضمن م حدودیتهای مربوط به این واحدهاوسیستم قدرت را برآورده ساز د به عنوان هدف برای حل مسأله می باشد.البته با توجه به پیدایش تغییراتی که درساختا ر سیستم قدرت ودر دهههای اخیر به دلیل تجدید ساختا ر به وجود آمده است ، این هدف میتواند دستخوش تغییراتی شود. 

دربیشتر سیستمهای قدرت به هم پیوسته،توان مورد نیاز بیشتر به وسیله واحدهای حرارتی تامین می شود چند استراتژ ی عملیاتی جهت تامین تقاضای مورد نیاز وجود دارد که بطور ساعت به ساعت در طول شبانه روز تغییر می کند.ترجیح داده می شود که از استراتژی بهره برداری بهینه یا زیر بهینه بر اساس معیارهای اقتصادی استفاده کنیم .به عبارت دیگر یک معیار مهم در بهره برداری از سیستم قدرت این است که تأمین تقاضای باردرحداقل هزینه سوخت با استفاده ازیک ترکیب بهینه از نیروگاههای متفاوت باشد. 

بعلاوه به منظور تهیه توان الکتریکی با کیفیت بالا برای مشتریان به روشی اقتصادی و ایمن ،برنامه ریزی تولید (UC) واحدهای حرارتی باید به عنوان یکی از بهترین گزینه ها مورد توجه قرار گیرد. لذا اثبات میگردد که برنامه ریزی تولید بهینه سیستم های حرارتی با توجه به محدودیتهای بهره برداری منجر به یک صرفه جویی بزرگ درشرکتهای برق می گردد. بنابراین هدف کلی مسأله برنامه ریزی تولید واحدها حداقل کردن هزینه بهره برداری کل سیستم با رعایت همه قیود و محدودیتها و نیل به یک سطح قابلیت اطمینان معین میباشد.