بخشی از مقاله
خلاصه
دگر نظمی1 صنعت برق، بازنگري روشهاي سنتی برنامه ریزي را سبب شده و رقابتی شدن به عنوان مشخصه عمده ساختار دگر نظمی، روشها و چارچوبهاي مرسوم را دستخوش تغییراتی اساسی نموده است. طراحی توسعه انتقال2 در محیطهاي رقابتی، از مهمترین موضوعات می باشد. در این مقاله پس از ارائه تعریفی دقیق از این مبحث، روشهاي انجام بغ1 به اختصار بیان خواهند شد. سرانجام، الگوریتم جدیدي براي انجام بغ1 در محیطهاي رقابتی بر اساس هزینه تأمین مگاوات بعدي3 بار در محل مشخصی از شبکه، با لحاظ نمودن تلفات الکتریکی و هزینه هاي تراکم و با توجه به معیار حداقل هزینه واحد انرژيانتقالی4، همراه با مطالعات شبیه سازي ارائه خواهد شد.
مزایاي اصلی این روش عبارتند از:
الف- باعث تشویق رقابت می شود.
ب- دسترسی برابر به تولید ارزان را براي همه مشتریان فراهم می کند.
ج- عدم قطعیت در بار را لحاظ می کند.
د- هزینه هاي تلفات و تراکم را منظور می نماید.
ه- معیارهاي اقتصادي را در نظر می گیرد.
.1 مقدمه
دگر نظمی به تغییر قوانین و اعمال تشویقهاي اقتصادي دولتها براي کنترل و رشد فزاینده صنعت برق اطلاق می گرددب1م. این پدیده که خصوصی سازي صنعت برق را در بخشهاي تولید و فروش در پی دارد، در کشورهاي مختلف به شیوه هاي متفاوتی اجرا شده استب2م. از جمله عواملی که دگر نظمی را سبب شده اند می توان به امکان تولید غیر متمرکز انرژي، لزوم رقابتی شدن مؤلفه هاي صنایع رقابتی مانند انرژي الکتریکی، فراهم بودن امکان رقابت و تسریع در ارائه روشهاي جدید در بخش خصوصی نسبت به بخش دولتی و تقویت نگاه مشترك گرایانه، اشاره روشی جدید براي برنامهریزي توسعه شبکه انتقال در بازارهاي رقابتی برنامه ریزي توسعه انتقال - TEP - ، از مهمترین مسائل بخش انتقال می باشد که لزوم فراهم سازي فضاي انتقال براي تولیدات جدید، امکان رقابت دراز مدت، نگهداري قابلیت اطمینان در سطح مطلوب و ایجاد امکان دسترسی عادلانه براي تمام کسانی که تمایل به حضور در بازار رقابتی دارند، سلسله عواملی هستند که توجه به آنرا جدي تر می سازند.[2]
در حالت کلی TEP به یک ابزار محاسباتی منطقی اطلاق می شود که براي یافتن یک یا چند نقطه تقریباً بهینه1 تابع هدف برنامه ریزي توسعه انتقال بکار می رود.[3] صرفنظر از تفاوتهاي مسأله TEP در محیطهاي انحصاري و رقابتی که به تفصیل در مرجع [4]به آنها اشاره شده است، عمده ترین روشهاي به کار رفته براي حل TEP، عبارتند از: روشهاي بهینه سازي ریاضی2، روشهاي بهنیه سازي ابتکاري3 و روشهاي بهینه سازي ابتکاري ریاضی4 لازم به ذکر است هر کدام از روشها، مشتمل بر الگوریتمهاي متنوعی هستند که جهت آشنائی با آنها، مطالعه مراجع [3-5] توصیه می شود. در نگاه کلی روشهاي ریاضی ساختار بهینه توسعه را با استفاده از روشی محاسباتی که مدلهاي ریاضی مسأله را حل می کند، جستجو می نمایند.
البته اعمال ساده سازي هاي متعدد به دلیل عدم امکان لحاظ نمودن تمام جنبه هاي برنامه ریزي انتقال را نباید فراموش کرد. در روشهاي ابتکاري، جستجوي ساختار بهینه به کمک یک سري قوانین جستجوي منطقی یا تجربی و حساسیت ها - قوانین ابتکاري - انجام می شود. روشهاي ابتکاري ریاضی که همزمان با پیشرفت هاي متعدد نرم افزاري به کار گرفته شده اند، حل مسائل پیچیده برنامه ریزي را در زمانهاي محاسباتی کمتر ممکن می سازند. مقایسه کلی میان روشهاي ریاضی و ابتکاري در جدول 1 بیان شده است. آنچه که در کل مدلهاي پیشنهادي مشترك است، انجام ساده سازیها و لحاظ نکردن بخشی از واقعیات TEP، به دلیل عدم امکان حل کامل مسأله می باشد. از جمله این موارد می توان به نکات زیر اشاره نمود:[3-5]
- لحاظ نکردن همزمان تلفات و هزینه هاي تراکم
- عدم توجه کامل به عدم قطعیتها که یکی از مهمترین مشخصه هاي سیستم هاي قدرت رقابتی می باشند.
- استاتیک بودن اکثر مدلها
در این مقاله با لحاظ نمودن همزمان هزینه هاي تلفات شبکه و تراکم و نیز با توجه به عدم قطعیت بار و بر اساس محاسبه LMP در باسهاي مختلف شبکه، روشی براي انجام TEP در محیطهاي رقابتی با توجه به معیار حداقل LTEC ، پیشنهاد شده است. امتیاز عمده این روش لحاظ کردن قیود فنی حاکم بر شبکه همراه با عدم قطعیت موجود در محیطهاي رقابتی و توجه به معیارهاي اقتصادي، می باشد.
-2 مبانی روش پیشنهادي
LMP -2-1 احتمالاتی
روشهاي احتمالاتی براي مدل نمودن عدم قطعیتها بکار می روند. مهمترین این روشها در سیستمهاي قدرت ، پخش بار احتمالاتی1 می باشد. PLF شبیه پخش بار معمولی می باشد با این تفاوت که متغیرهاي ورودي - بارها و توانهاي تولیدي - و متغیرهاي خروجی - میزان شارش خطوط و ولتاژ باسها - ، توابع چگالی احتمال2 می باشند. در روش پیشنهادي، برنامه ریزي بر اساس معیار LMP صورت می گیرد. LMP به عنوان هزینه تأمین مگاوات بعدي بار در یک محل مشخص و با لحاظ کردن هزینه هاي افزایشی تولید، ازدحام انتقال و تلفات و براي یک نقطه بهره برداريمشخص به عنوان ضرایب لاگرانژ قیود پخش بار dc محاسبه می شود.[6] بدلیل استفاده از PLF در تحلیل وضعیت شبکه و نیز محاسبه LMP، مقدار LMP به صورت یک تابع چگالی احتمال و با دو پارامتر میانگین3 و انحراف معیار استاندارد4 شناسایی می شود. تابع بهینه سازي مورد استفاده براي محاسبه LMP و قیود حاکم بر آن به صورت زیر می باشد:
