بخشی از مقاله
چکیده
در این مقاله روشی براي مدیریت تراکم با توجه به ساختار بازار ایران و قیمت گذاري پرداخت بر اساس پیشنهاد، ارائه شده است. در این روش پیشنهادي بازار در دو مرحله انجام می شود. در مرحله اول بازار بدون درنظرگرفتن قیود انتقال و براساس اولویت بندي واحدهاي ارزانتر اجرا شده و واحدهاي برنده مشخص می شوند. در مرحله دوم بازار با درنظرگرفتن قیود انتقال اجرا شده و به تولیدکننده گانی که در مرحله اول در بازار برنده شده اند ولی بخاطر محدودیت انتقال نتوانسته اند تولیدکنند، خسارتی تحت عنوان هزینه فرصت از دست رفته تعلق می گیرد. در مرحله دوم ما این هزینه را در تابع هدف درنظرگرفته ایم تا تغییر در آرایش تولید در زمانیکه در شبکه تراکم وجود دارد در کمترین هزینه انجام شود. نتایج شبیه سازي بروي یک شبکه 39 شینه IEEE نشان داده شده است.
مقدمه
مدیریت تراکم انتقال یکی از امور مهم و اساسی در بهره برداري از سیستم انتقال است. تراکم انتقال زمانیکه اضافه بار در خطوط انتقال و ترانسفوماتورها اتفاق میافتد، ظاهر می شود. در سیستم یکپارچه عمودي، بهره بردار سیستم از هزینه تولید هر واحد آگاه بوده و از پخش بار بهینه براي توزیع واحدها بدون تجاوز خطوط انتقال از محدوده مجاز خود در کمترین هزینه استفاده می کرد. در سیستم هاي قدرت تجدیدساختارشده با جداسازي تولید، انتقال و توزیع از هم و دسترسی باز به شبکه انتقال، مدیریت تراکم کمی مشکل و پیچیده شده است.
مدیریت تراکم به بهرهبرداران بازار اجازه میدهد تا علاوه بر حداکثر نمودن امکان استفاده از شبکه، امنیت سیستم را نیز حفظ نمایند. به منظور نیل به این هدف، روش هاي متعددي ارائه شده است که در حال حاضر در شبکه هاي قدرت سراسر دنیا استفاده می شود. انتخاب روش مدیریت تراکم - 1 - CMM ارتباط نزدیکی با ساختار بازار برق دارد و روش انتخابی براي مدیریت تراکم باید از نظر اقتصادي قابل قبول بوده و انگیزه لازم را جهت سرمایه گذاري به منظور افزایش ظرفیت در شبکه انتقال و بخش تولید فراهم نماید. همچنین باید سیگنال درستی را در اختیار شرکتکنندگان بازار از جمله بهرهبرداران سیستم، مشتریان و تولیدکننده گان قرار دهد. به طور کلی سه روش براي مدیریت تراکم بسته به فرم تجدید ساختار در کشورهاي مختلف استفاده شده است:[1]
الف - استفاده از برنامه هاي OPF به شیوه مرکزي و کنترل تراکم توسط بهرهبردار شبکه،
ب - استفاده از سیگنالهاي قیمت بدست آمده از شبیه سازي بازار1 براي جلوگیري از تراکم با برنامه ریزي کردن خروجی ژنراتورها قبل از اینکه بازار زمان واقعی بهره برداري شود.
ج - استفاده از قبول یا رد مبادلات الکتریسیته در رفع تراکم. روش پخش بار مجدد از جمله موثرترین روش هاي وابسته به بازار در مدیریت تراکم است. در این روش با استفاده از OPF، تولید را میتوان با دو تابع هدف زیر توزیع کرد:
-1 حداقل کردن هزینه
-2 حداقل کردن انحراف از قراردادها
در این روش بازیگران مختلف می توانند با ارائه تمایل پرداخت2 براي هزینه تراکم، از کاهش قراردادهایشان جلوگیري کنند.[2] مدیریت تراکم را می توان با استفاده از روش هاي، پخش بار مجدد ژنراتورها، رتبه بندي قسمت هاي مختلف توسط ISO براي تنظیم مجدد قراردادها، وسایل کنترلی و حذف بار، انجام داد.[3] همچنین می توان با ناحیه بندي کردن شبکه به مدیریت تراکم پرداخت. ناحیه ها بر این اساس تشکیل می شوند که امکان وقوع تراکم در داخل هر ناحیه کم و یا پیش بینی آن مشکل بوده و احتمال تراکم بین ناحیه اي بالا باشد.
در کالیفرنیا از ناحیه بندي کردن شبکه براي مدیریت تراکم استفاده می کنند.[7] در نروژ بازار به مناطق مختلف تقسیم می شود و بخاطر تراکم، مناطقی با افزایش تولید و قیمت پائین تر از قیمت سیستم و مناطقی با کاهش تولید نسبت به تقاضا و قیمت بالاتر از قیمت سیستم بوجود میآیند.9]،[8 می توان براي مدیریت تراکم بازاري مجزا تشکیل داد و بازیگران با ارائه پیشنهادات افزایشی و کاهشی براي مقدار تولید خود به همراه قیمت پیشنهادي در این بازار شرکت کنند و بهره بردار سیستم در زمانی تراکم بوجود می آید از این پیشنهادات براي رفع تراکم با کمترین هزینه استفاده کند.
10]،[5 این روش را نیز می توان در سمت مصرف کننده و استفاده از بارهاي قابل قطع انجام داد. در این روش ISO شینهایی که قطع آنها بیشترین تأثیر را بر روي توان عبوري از خطوط متراکم را دارد را مشخص می کند و سپس بازار حراج بارهاي قابل قطع به منظور رفع تراکم انجام می شود.[11] همچنین می توان تأثیر الاستیسته تقاضا در مدیریت تراکم را بررسی کرد که در آن قیمت بار تابعی از توان مصرفی بوده و این تابع بصورت یک خط راست با شیب منفی در نظر گرفته می شود.[12]
در بازار دو جانبه، حراج ظرفیت3 متداول است. بازار برق انگلستان از این روش براي مدیریت تراکم استفاده می کند.[13] بهره بردار سیستم، به تناوب و به شکل کلی یا جزئی، ظرفیت بعضی از خطوط مشخص را به حراج می گذارد. این خطوط، خطوطی هستند که بیشتر متراکم می شوند. حراج ظرفیت را می توان بعنوان خریدن حقوق فیزیکی انتقال4 در بعضی مسیرها، در نظر گرفت. خریدار و تولیدکننده اي که تمایل به قطع قراردادشان به علت تراکم سیستم انتقال ندارند بایستی حق استفاده از سیستم انتقال را هنگام عقد قرارداد خریداري نمایند.
مدیریت تراکم را نیز می توان با استفاده از ادوات FACTS انجام داد. یکی از نکات مهم در استفاده از این ادوات جایابی آنها در شبکه و تنظیم پارامترهاي کنترلی آنها میباشد. 14]،[15 همچنین این ادوات شانس جدیدي را براي ISO دارند تا بتواند یک مزایده فیزیکی انتقال موثر براي استفاده کننده گان از شبکه قدرت موجود را اجرا کنند.[16] در ادامه، در بخش دوم مختصري روش قیمتگذاري پرداخت بر اساس پیشنهاد5 بیان خواهد شد. سپس در بخش سوم، الگوریتم پیشنهادي ارائه و در بخش چهارم براي شبکه 39 شینه IEEE شبیهسازي و در بخش پنجم، به نتیجهگیري پرداخته و در پایان مراجع آورده شده اند.
قیمت گذاري پرداخت بر اساس پیشنهاد
اکثر مطالعات انجام شده در زمینه مدیریت تراکم خطوط انتقال در فضاي پرداخت یکنواخت1 و LMP هستند و کمتر به بررسی آن در فضاي پرداخت بر اساس پیشنهاد پرداختهاند. با توجه به اینکه بازار برق ایران از روش قیمت گذاري پرداخت بر اساس پیشنهاد - - PAB استفاده می کند، بنابراین در این مقاله برآن شدیم تا روشی را براي مدیریت تراکم در فضاي پرداخت بر اساس پیشنهاد ارائه کنیم. در روش PAB پس از ارائه پیشنهاد قیمت و مقدار تولید از سوي تولیدکننده گان، مدیر بازار منحنی قیمت برحسب میزان تولید را با شروع از کمترین قیمت پیشنهادي شکل می دهد و نهایتاً میزان بار پیش بینیشده، تعیینکنندة واحدهاي برندة بازار براي تولید خواهد بود.
میزان پرداختی به هر یک از این تولیدکنندگان همان میزان قیمت پیشنهادي آنها خواهد بود. قیمت انرژي تولیدي در این شرایط، براي همه تولیدکننده گان یکسان نخواهد بود. در روش قیمت گذاري یکنواخت، قیمت انرژي پرداختی به تولیدکنندگان برابر با پیشنهاد گران ترین واحد برنده بازار تعیین میشود و همه تولیدکنندگان براي انرژي تولیدي خود، بهایی یکسان را دریافت می کنند. مهمترین برتري روش قیمتگذاري پرداخت معادل با پیشنهاد نسبت به روش قیمتگذاري یکسان، در اجتناب از بروز قدرت بازار ارزیابی شده است. شکل1 اصول پرداخت بر اساس پیشنهاد را نشان میدهد.
الگوریتم پیشنهادي براي مدیریت تراکم
در این روش پیشنهادي، براي تسویه بازار دو لایه در نظر گرفته شده است. لایه اول، آرایش اقتصادي بازار نامیده میشود و در این لایه محدودیت انتقال در نظر گرفته نمی شود. لایه دوم، بازار با در نظر گرفتن محدودیت هاي انتقال و هزینه فرصت از دست رفته2 براي واحدهایی که کاهش تولید داشته اند، اجرا می شود. در این مطالعه فقط بازار حوضچه توان را در نظر گرفته ایم و مبادلات دوجانبه و چند جانبه را بررسی نکرده ایم اما می توان این مفهوم را براي آنها نیز تعمیم داد.
