مقاله ارائه یک روش جدید قیمت گذاری انتقال با رویکرد قیمت گذاری ترکیبی

بخشی از مقاله

*** این فایل شامل تعدادی فرمول می باشد و در سایت قابل نمایش نیست ***

ارائه یک روش جدید قیمت گذاری انتقال با رویکرد قیمت گذاری ترکیبی

چکیده — امروزه قیمت گذاری انتقال یکی از چالش برانگیزترین مباحث سیستمهای قدرت میباشد. انتخاب قیمتی منصفانه که بازگرداننده هزینههای صاحبان شبکههای انتقال باشد و از طرفی برای کاربران سیستم عادلانه باشد نیاز به مطالعه و بررسیهای زیادی دارد. در دیدگاه قیمت - گذاری ترکیبی، جهت رفع معایب روشهای قیمت گذاری و پوشش هزینه های شبکه انتقال، از ترکیب چند روش قیمت گذاری استفاده میشود. در روش پیشنهادی این مقاله شش فاکتور قیمت گذاری مورد نظر، از طرف شرکت کنندگان در بازار( بارها، ژنراتورها و مالک شبکه انتقال) وزن دهی شده و درجه اهمیت این فاکتورها از نظر شرکت کنندگان در بازار با استفاده از روش فرآیند تحلیل سلسله مراتبی ( (1AHP سنجیده میشود. سپس با توجه به روش های قیمت گذاری مشخص شده اهمیت فاکتورها در این روش ها توسط نخبگان و خبرگان بخش صنعت و دانشگاه وزن دهی و سنجیده میشوند. در نهایت با توجه به وزن دهی صورت گرفته و اهمیت فاکتورها، قیمت گذاری با استفاده از ترکیبی از روش های پیشنهادی صورت میگیرد که در نهایت امر میتواند موجب رضایت شرکت کنندکان در بازار گردد. روش پیشنهادی ضمن تفکیک سهم هر یک از کاربران(بارها و ژنراتورها) از هزینههای انتقال، بر روی سیستم 24 باسه IEEE پیاده سازی شده است.

واژههای کلیدی — قیمت گذاری انتقال، قیمت گذاری ترکیبی،سیگنال های قیمت گذاری و AHP

.1 مقدمه

قیمت گذاری انتقال در ارائه اطلاعات اقتصادی صحیح از بهره برداری، ظرفیت موجود شبکه و توسعه شبکه انتقال از دید سرمایه گذاری آینده نقش مهمی را ایفا می کند. قیمت گذاری صحیح شبکه انتقال یکی از مهمترین عوامل تضمین موفقیت آمیزبودن عملیات صنعت برق مبتنی بر بازار است. چگونگی قیمتگذاری و تخصیص هزینه های شبکه انتقال در سیستم های تجدید ساختاریافته یکی از مسایل مهم بهره برداری سیستم است و روش های مختلفی نیز برای این منظور معرفی و پیشنهاد شده است. قیمت گذاری انتقال باید علاوه بر افزایش راندمان اقتصادی، هزینه های سیستم را جبران نماید و هزینه های آن به صورت عادلانه بین همه مشترکین تقسیم شود ] 1و.[2 روش های قیمت گذاری انتقال را میتوان در چهار الگوی زیر دسته بندی کرد.

-1 الگوی قیمتگذاری : Rolled-in در این الگوی قیمتگذاری همه هزینهها در یک عدد خلاصه شده، هزینهی همه اجزاء پوشش داده شده است و جمع هزینه به کاربران مختلف شبکه ارائه میشود.[3] از روش های این الگو میتوان به موارد زیر اشاره کرد: روش تمبر پستی [7-4]، روش توان- فاصله [10-8] 2، روش [9] MVA/mile، روش قیمتگذاری ردیابی11]و[12، روش فاکتورهای توزیع [16-13]، روش ماتریس امپدانس([17](Zbus، روش مبادله دوطرفه معادل( [18](3EBE، روش تجزیه زاویه ولتاژ[19] و استفاده از نظریه بازی[20]

-2 . الگوی قیمت گذاری افزایشی: در این الگو، قیمت گذاری بر اساس میزان هزینه های افزایشی سیستم در صورت اضافه شدن یک قرارداد یا توان صورت میگیرد. روش های این الگو شامل: قیمتگذاری حاشیهای کوتاه

ارائه یک روش قیمت گذاری انتقال با رویکرد قیمت گذاری ترکیبی
بیست و نهمین کنفرانس بینالمللی برق 1393 – تهران، ایران

مدت(21](SRMC4و[22، قیمتگذاری حاشیهای بلند مدت( ](LRMC5 [23، قیمتگذاری افزایشی کوتاه مدت( [24 ](SRIC6، قیمتگذاری افزایشی بلند مدت( [24](LRIC7 و روش قیمتگذاری پویا و جامع [25] میباشد.

-3 الگویی قیمتگذاری هزینه نهایی: این الگو بر اساس تفاوت قیمت در باس های مختلف بیان میشود. در این روش به تولید کنندگان بر اساس قیمت باس خود پول پرداخت شده و از مصرف کنندگان نیز بر اساس قیمت باسی که در آن قرار دارند پول دریافت میگردد. در این حالت تفاوت پول دریافتی از مصرف کننده ها با پول پرداختی به تولید کنندگان به عنوان اجاره انتقال((8MTR یا هزینه خدمات شبکه انتقال مطرح میگردد. روش های این الگو شامل: روش گره 26]و[27، روش ناحیهای [28] و روش قیمت گذاری تراکم[29] میباشند.

-4 الگوی قیمتگذاری ترکیبی: روش های قیمت گذاری ذکر شده هر یک دارای معایب و مزایایی میباشند. به عنوان مثال مدل قیمتگذاری تراکم نمیتواند ابزاری برای پوشش هزینههای صاحبان انتقال فراهم کند.

روشهای تمبرپستی و MW-mile هزینههای ثابت را پوشش میدهند، اما قادر به پوشش هزینههای تراکم نیستند. بنابراین در قیمت گذاری ترکیبی که از ترکیب روش های قیمت گذاری بهره میگیرد، میتواند معایب برخی از مدل ها را مرتفع کند.

در روش پیشنهادی هدف قیمت گذاری انتقال با دیدگاه قیمت گذاری ترکیبی است. با توجه به روشهای قیمت گذاری معرفی شده، جهت پوشش معایب و بازگشت کل هزینه های سیستم انتقال روش قیمت گذاری ترکیبی ارائه شده است. در این روش سه بخش بارها، ژنراتورها و بهره بردار شبکه(یا مالک شبکه انتقال) در قیمت گذاری نقش دارند. در این حالت برای پوشش معایب روش ها و بازگشت هزینه و جلب رضایت شرکت کنندگان در بازار، چند روش قیمت گذاری در نظر گرفته میشود. در این روش ها فاکتورهای مورد نظر شرکت کنندگان در بازار مانند: سیگنال های بلند مدت و کوتاه مدت، بازگشت هزینه های سرمایه گذاری و ... توسط افراد نخبه وزن دهی میگردند و در نهایت با استفاده از روش AHP تاثیر هر روش قیمت گذاری در تخصیص هزینه انتقال بدست میآید.

در ادامه ابتدا روش ها و فاکتورهای مورد نظر معرفی و روش های قیمت گذاری بکارگرفته شده مختصرا بیان میشوند. در بخش بعد به معرفی AHP و نحوه استفاده از آن پرداخته میشود. سپس نتایج نظر سنجی و پیاده

سازی روش پیشنهادی بر روی شبکه 24 باسه IEEE ارائه شده است. در بخش پایانی نیز نتیجه گیری ارائه شده است.

.2 روشهای قیمتگذاری و فاکتورهای مورد نظر

این مقاله قیمت گذاری سیستم انتقال از دیدگاه سه بخش مختلف زیر صورت می گیرد :

 مالک شبکه انتقال(در این مقاله ISO در نظر گرفته شده است.)

 خریدار (بارها)

 فروشنده (ژنراتورها)

از طرفی هر یک از این بخش ها فاکتورهای مختلفی را برای انجام قیمت گذاری در نظر دارند. در این مقاله فاکتورهایی ذیل جهت انجام قیمت گذاری ترکیبی در نظر گرفته شده اند:
 عادلانه و شفاف بودن((FT9
 سیگنال های کوتاه مدت (10SRS)
 سیگنال های بلند مدت (11LRS)

 بازگشت هزینه های سرمایه گذاری و بهره برداری(تلفات، خدمات جانبی و... (RIC12)(

 مقاوم بودن قوانین در شرایط مختلف بهره برداری((BRR13

 سادگی پیاده سازی((14S

همچنین از روشهای زیر برای انجام قیمت گذاری استفاده شده است. توضیحات مربوط به نحوه قیمتگذاری و فرمول بندی این روشها در ادامه ارائه شده است.

 روش توان – فاصله (MW)

 روش فاکتورهای توزیع((15DF
 روش ردیابی بیالک (16BT)

 روش گره (17N)
 روش تمبر پستی (18PS)

1-2 معرفی روش های قیمت گذاری استفاده شده 1-1-2 روش توان- فاصله

این روش هزینههای انتقال را براساس میزان توان مورد قرارداد و فاصله جغرافیایی بین نقطه تحویل و تزریق توان محاسبه میکند و وابسته به زمان قرارداد و فاصله توان منتقل شده در شبکه است.[8] هزینه انتقال قرارداد t از رابطه زیر بدست میآید :[9]

:Tct هزینه های قرارداد t
:TC کل هزینههای همه خطوط
:LK طول خط k بر حسب مایل

:Ck هزینه MW بر واحد طول در خط k :

MWt,k :جریان خط k، ناشی از قرارداد t
:Tمجموع هقراردادها
:K مجموعه خطوط

2-1-2 روش فاکتورهای توزیع

فاکتورهای توزیع براساس پخش بار DC، محاسبه میشوند و در تعیین تقریبی تأثیر تولید و بار بر توانهای انتقالی مورد استفاده قرار میگیرند .[13] این ضرایب عبارتند از:

-1 ضرایب توزیع جابجایی تولید( :(19GSDF این ضرایب، میزان تغییر توان گذرنده از خطوط در پی تغییر جزئی تولید را نشان می دهند. با استفاده از این ضرایب، تأثیر تولید شینهای مختلف بر سیستم انتقال سنجیده و بر همین اساس هزینهها تخصیص مییابد .[30]

-2 ضرایب تعمیمیافته توزیع تولید( :(20GGDF (ضرایب (D این ضرایب برای ارزیابی تأثیر تولید بر توانهای حقیقی انتقالیافته تعریف می شوند، بنابراین میتوانند دارای مقادیر منفی نیز باشند. ازآنجاکه این ضرایب با استفاده از پخش بار DC محاسبه می شوند، تنها برای توانهای حقیقی انتقالیافته مورد استفاده قرار میگیرند. GGDF به صورت زیر تعریف می-
شوند:[30]

:Fl-k کل توان حقیقی انتقالی بین شینهای l و k
توان انتقالی بین شینهای l و k از تکرار قبل
:Dl-k,i ضریب D مربوط به خط واصل بین شینهای l و k به علت تغییر
در تولید شین i
: Dl-k,r ضریب D مربوط به خط واصل بین شینهای l و k به علت تغییردر تولید شین مرجع
: Gi تولید کل در شین i

: Al−k ,i ضریب GSDF مربوط به خط بین باس های l و k به دلیل تغییر در تولید باس i

-3 ضرایب تعمیمیافته توزیع بار( : (GLDF21 تعریف این ضرایب شبیه به ضرایب D با جایگزینی بار به جای تولید است. این ضرایب، سهم هر بار را در توانهای انتقالی خطوط مشخص میکنند. در مرجع [30] این رابطه به صورت زیر بیان شده است:

:Fl-k کل توان حقیقی انتقالی بین شینهای l و k
: Fl0−k توان انتقالی بین شینهای l و k از تکرار قبل
: Cl-k,j ضریب GLDF مربوط به خط واصل بین شینهای l و k به علت
تغییر تقاضا درشینj
:Cl-k,r ضریب GLDF مربوط به خط واصل بین شینهای l و k به علت
تغییر در بار شین مرجع
: Lj بار کل در شینj
: Al−k , j ضریب GSDF مربوط به خط بین باس های l و k به دلیل تغییر در تولید باس i

3-1-2 روش ردیابی بیالک

در روش ردیابی، سهم کاربران انتقال در استفاده از سیستم انتقال تعیین میشود. در این روش از دو الگوریتم بالارونده و پایین رونده استفاده می - شود. در الگوریتم بالارونده با استفاده از توانهای تزریقی خروجی از باس، سهم تولید هر ژنراتور در توان انتقالی خطوط انتقال به دست می آید.[12]

:Pi-j توان جاری شده بین گره i و j
:Pi توان عبوری از باس i
:Au ماتریس توزیع بالارونده
سهم ژنراتورk ام در توان جاری شده در خط i-j

مجموعه ای ازباس ها که مستقیما از باس i تغذیه میشوند.
در الگوریتم پایین رونده با استفاده از توانهای تزریقی ورودی به باس، سهم بار مصرفی از توان انتقالی خطوط به دست میآید. سهم بار k ام در توان جاری شده در خط i-j برابر با ضریب است که از رابطه زیر بدست میآید.

:Pi-j توان جاری شده بین گره i و j
:Pi توان عبوری از باس j
: Ad ماتریس توزیع پایین رونده
مجموعه ای ازباس ها که مستقیما از باس i تغذیه میشوند.

4-1-2 روش گره

یکی از دقیقترین روشهای قیمتگذاری، روش گره است. این روش برپایه هزینه نهایی (افزایشی) کوتاه مدت یا هزینه نهایی (افزایشی) بلندمدت است.[27] در این روش از بارها بر اساس قیمت حاشیه ای محلی((LMP22 باس خود پول دریافت میشود و به تولید کنندهها نیز بر اساس قیمت حاشیه ای محلی باس خود پول پرداخت میگردد .

5-1-2 روش تمبر پستی

سادهترین روش قیمتگذاری خدمات در سیستم انتقال روش تمبر پستی است، که تنها بستگی به مقدار توان جا به جا شده و مدت زمان مصرف،
بدون در نظر گرفتن تولید، توزیع، فاصله جغرافیایی انتقال یا توزیع بار اعمالی به خطوط گوناگون سیستم انتقال در یک قرارداد خاص دارد .[4] ضعف اصلی این روش عدم توجه به میزان استفاده واقعی کاربران از شبکه انتقال و همچنین عدم ایجاد سیگنال اقتصادی مناسب برای کاربران میباشد. در مرجع [3] رابطه به صورت زیر بیان میشود.

: Rt قیمت انتقال برای قرارداد t

:TC کل هزینه های انتقال :
tP توان مورد قرارداد
Ppeak حد اکثر توان سیستم


.3 فرآیند تحلیل سلسله مراتبی((AHP

فرآیند تصمیم گیری چند معیاره همواره با پیچیدگی هایی از جمله فرموله کردن مساله، در نظر گرفتن معیارهای کمی و کیفی و لحاظ کردن نظرات افراد مختلف روبرو بوده است. از این رو اتخاذ روشی مناسب برای اینگونه مسایل که بر مبنای یک تئوری قوی استوار باشد، اجتناب ناپذیر است. فرآیند تحلیل سلسله مراتبی که اولین بار توسط توماس ساعتی 23 ارائه شد، یکی از جامع ترین سیستم های طراحی شده برای تصمیم گیری با معیارهای چندگانه است .[33] این تکنیک از طریق مقایسه زوجی گزینهها در مورد معیارهای مختلف، مسایل پیچیده تصمیم گیری را به شکل ساده و قابل حل تبدیل می کند. سایر اطلاعات مورد نیاز در ضمیمه آورده شده است.

1-3 سلسله مراتبی بودن قیمت گذاری انتقال

اولین قدم در فرآیند تحلیل سلسله مراتبی ایجاد یک نمایش گرافیکی از مساله می باشد که در آن هدف، معیارها و گزینه ها به شکل سلسله مراتبی نشان داده می شود. در قیمت گذاری سیستم انتقال ساختار سلسه مراتبی نشان داده در شکل( (1 پیشنهاد شده است. همانطور که مشاهده میشود بالاترین سطح و هدف اصلی قیمت گذاری سیستم انتقال میباشد. در سطح پایین تر شرکت کنندگان در بازار به عنوان رکن اصلی قرار دارند. در سطح سوم فاکتورهای مورد نظر و مهم جهت انجام قیمت گذاری وجود دارد و در سطح پایانی روش های مورد نظر برای پیاده سازی قرار گرفته اند.ش