دانش رسان |
مرکز علم و دانش کشور مقاله تأثیر سناریوهای پاسخگویی بار بر مدیریت مصرف در بخش خانگی
در حال بارگذاری
توجه : به همراه فایل word این محصول فایل پاورپوینت (PowerPoint) و اسلاید های آن به صورت هدیه ارائه خواهد شد
مقاله تأثیر سناریوهای پاسخگویی بار بر مدیریت مصرف در بخش خانگی دارای ۱۰ صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است
فایل ورد مقاله تأثیر سناریوهای پاسخگویی بار بر مدیریت مصرف در بخش خانگی کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه و مراکز دولتی می باشد.
توجه : در صورت مشاهده بهم ریختگی احتمالی در متون زیر ،دلیل ان کپی کردن این مطالب از داخل فایل ورد می باشد و در فایل اصلی مقاله تأثیر سناریوهای پاسخگویی بار بر مدیریت مصرف در بخش خانگی،به هیچ وجه بهم ریختگی وجود ندارد
بخشی از متن مقاله تأثیر سناریوهای پاسخگویی بار بر مدیریت مصرف در بخش خانگی :
۱- مقدمه
مدیریت سمت تقاضا و ساختارهای تعرفه برق در سیستم قـدرت مورد مطالعه گسترده و بخش اصلی تمرکز برای شرکت های بـرق بوده است و بـه عنـوان یـک پـارامتر تعیـین کننـده در مـدیریت مصرف به شمار می رود. هزینه های عمدهفروشی برق بطـور قابـل ملاحظـه ای در طـول زمـان متفـاوت اسـت ، در حـالی کـه اکثـر مشترکان نرخ ثـابتی از هزینـه را پرداخـت مـی کننـد. ایـن مهـم شرکت های برق را مجبور می کند تا تمام ریسکهـای مـرتبط بـا نوسانات قیمتی مربوط به حفظ قیمت های ثابت مشترک را جذب کند. بنابراین مشترکان انگیزه مـالی کمـی بـرای کـاهش میـزان مصرفشان دارند، مخصوصـاً زمـانی کـه هزینـه
هـای بـرق عمـده فروشی بالا باشد. بر این اساس اگر بارشان را همزمـان بـا اوج بـار سیستم کاهش ندهند، منجر به صورت حسـابهـای خیلـی بـالا می شود [۱]. ساختار قیمت گذاری پویا که بخـوبی طراحـی شـده، منعکس کننده تفاوت در هزینه های برق در طول دورههای زمـانی است ، که نرخهای قیمتی مناسب تـری از نـرخهـای اسـتاتیک بـه مشترکان مـی دهـد. چنانچـه مشـترکان در قیمـت گـذاری پویـا بتوانند، مصرفشان را به اندازه کافی از ساعات پیک پر هزینه تر به ساعات غیر پیک با قیمت پایین تر شیفت دهند، سود مالی خـوبی نصیبشان می گردد. ساختارهای تعرفه زمانی پیشنهاد شـدهانـد و به مرحله اجرا در آمده اند و منجر به بهبودهای وسیعی در طیفـی از اهداف اجتماعی از جمله هزینه برق، قابلیـت اطمینـان عرضـه ، سود شرکت توزیع و منافع مصرفکننده شده است [۱-۳].
برنامه های پاسخگویی بار مبتنی بـر قیمـت ، شـامل سـه سـاختار است ؛ ۱) نرخهای زمان استفاده(TOU)، که بـه طـور وسـیعی در اکثر کشورها استفاده شده است و بـه عنـوان یکـی از روشهـای مهم مدیریت سمت تقاضا در نظر گرفته می شود. این تعرفه ها سه قیمت مختلف بر اساس زمـان در یـک روز، کـه دوره پیـک، دوره میانه بار و دوره غیر پیک است ، ارائه می کنند. ۲) نـرخهـای زمـان واقعی (RTP)، که طرح قیمت گذاری ایـدهآلـی اسـت ، امـا اجـرای کامل آن بدلیل محدودیت های فنی سمت تقاضا مشکل است . ۳) نرخهای زمان پیک بحرانی (CPP)، کـه دارای یـک قیمـت خیلـی زیاد در پیک و یک قیمت پایین در غیـر پیـک اسـت ، معمـولاً در روزهای خاصی از سال که پیک بار شدید است ، اجـرا مـی گـردد.
سناریوهای تشویقی شامل شش ساختار است که در این مقالـه از ساختار کنترل مستقیم بار(DLC) استفاده می شود [۱-۵].
مؤلفان در مرجع [۱]، یک الگوریتم جدید برای پیدا کردن قیمت گذاری زمان استفاده بهینه برق در بازارهای برق انحصاری؛ تعاریف و روابط بین عرضه و تقاضا و همچنین هزینه های مختلف اجزا ارائه کردهاند. بعلاوه آنکه استراتژی قیمت گذاری بهینه توسعه داده شده است تا اینکه سود جامعه در هنگام اجرای یک استراتژی پاسخگویی تقاضا به حداکثر برسد. در نهایت ، اثر پاسخگویی بار در قیمت های برق با استفاده از یک مطالعه موردی شبیه سازی شده است . در مرجع [۲]، برنامه TOU بر اساس مدلهای اقتصادی پاسخگویی بار و با استفاده از کشش قیمت تقاضا و تابع سود مشتری فرمولبندی شده است . مؤلفان [۳]، پاسخگویی بار را با توجه به هر دو روش زمان استفاده و برنامه – های پاسخگویی بار اضطراری(EDRP)، به طور همزمان، با استفاده از مدلهای بار تک و چند پریودی، بر اساس مفهوم کشش بار مدل کردهاند. مدل پیشنهادی در بار پیک شبکه برق ایران و قیمت های بهینه برای برنامه TOU و تشویقی های مناسب برای ترکیب برنامه TOU و EDRP مشخص اجرا شده است . در
[۴] یک روش بهینه سازی بار برای قیمت برق زمان استفاده برای مدیریت سمت تقاضا (در سه نوع بار تجاری، صنعتی و خانگی ) به منظور صرفه جویی در هزینه های انرژی به صورت مطلوب ارائه شده است . محققان در مرجع [۶] تغییرات رفتار بار مصرفی را تحت سناریوهای قیمت مختلف تجزیه و تحلیل کرده و نتایج مطلوبی بر این اساس بدست آوردهاند. در مقاله [۷] یک مدل کنترل پیش گویانه (MPC) برای کنترل ساختمانهای مسکونی با بارهای گرمایشی .سرمایشی ، آب گرمکن های الکتریکی (EWH)، فتوولتائیک(PV) به همراه ذخیرهسازی باتری در یک محیط قیمت برق متغیر با زمان پیشنهاد می کند، عملکرد ساختمان
تحت سه سناریو قیمت های مختلف مورد بررسی قرار می گیرد: (۱)تعرفه روز.شب ساده، (۲)تعرفه پویا روز پیش رو، منعکس – کننده هزینه های حاشیه ای بازار عمدهفروشی و (۳)تعرفه های پویا زمان واقعی (RTP). مؤلفان در [۸] بر روی یک استراتژی کنترل در حال توسعه برای بارهای HVAC بمنظور پاسخگویی به قیمت های زمان واقعی برای کاهش پیک بار تحقیقات قابل توجهی انجام داده اند. مرجع [۹] یک نمونه آماری بزرگ از مشترکین برق خانگی در کلمبیا تحت سیاست های قیمت گذاری زمان مختلف و دستگاههای کنترل بار از راه دور برای ۴ ماه فصل زمستان از نوامبر ۲۰۰۷ تا فوریه ۲۰۰۸، برای تخمین اثر کشش جانشینی تقاضای برق در ساعات پیک با تقاضای ساعات کم باری، استفاده کرده است . در میان برنامه های پاسخ به تقاضا، روش های قیمت گذاری در ساعات مختلف در [۱۰] آمده است ، که از راهکارهای مناسب جهت پیکسایی و انتقال بار به حساب می آید.
با توجه به اینکه مصرفکنندگان خانگی نمی توانند بر روی کل بار خود مانور دهند و زمان مصرف آن را به زمانی غیر پیک تغییر دهند، از این رو بار خانگی را به دو بخش انعطافپذیر و ثابت تقسیم می کنیم و پاسخگویی مصرفکننده را در تغییر زمان مصرف بار انعطاف پذیر با سناریوهای ثابت ، تعرفه زمانی (زمان استفاده ، زمان واقعی ) و ترکیبی (زمان استفاده و کنترل مستقیم بار) بررسی می کنیم . در این مطالعه بار انعطافپذیر را یک بار گرمایشی در نظر می گیریم و با مدلسازی آن، هزینه های صورت حساب مشترکین را با اعمال برنامه های پاسخگویی بار، با تابع هدف مربوطه و با استفاده از الگوریتم ژتیک بهینه سازی می کنیم .
در این مقاله علاوه بر اعمال دانش بدست آمده از تحقیقات انجام گرفته و اجرای چند سناریوی پاسخگویی بار و مقایسه اثرگذاریشان بر مدیریت مصرف بخش انعطاف پذیر بار خانگی ، اثر انرژی خورشیدی را بر بار انعطافپذیر که در اینجا بار گرمایشی است ، نیز در نظر گرفته می شود تا طرح پیشنهادی به حالت واقعی خود نزدیک تر گردد. اثر این پارامتر اضافه شده بر موضوع مورد مطالعه مورد بررسی واقع می گردد. در نهایت نتایج بدست آمده را با قیمت گذاری ثابت مقایسه می کنیم .
۲- مدلسازی مسئله
۲-۱- مدل سازی مصرف کننده و شبکه برق
هدف از اجرای سناریوهای تعرفه زمـانی کـاهش هزینـه صـورت حساب مشترکین و کاهش پیک بار کل مصرفی می باشد. در این مقاله مصرفکننده به صورت یک مصرفکننده بخش خـانگی در نظر گرفته شده است . میزان بار مصرفی مصرفکننده فوق در هـر ساعت به دو قسمت بار انعطافپذیر و غیر قابل انعطـاف یـا ثابـت تقسیم شده است . بار ثابت که حدود ۸۰ درصد مقدار کـل بـار را تشکیل می دهد، معرف میزان باری است که مصرفکننده در هـر ساعت به ناچار مجبور به مصرف آن اسـت . بخـش دیگـر بـار کـه حدود ۲۰ درصد از کل بار را تشکیل می دهد معـرف بـاری اسـت که مصرفکننده می تواند بدون از دست دادن مطلوبیـت خـود آن را از ساعتی به ساعت دیگر منتقل کند. در این مقاله بـار انعطـاف پذیر به صورت یک بار گرمایشی در نظر گرفتـه شـده اسـت
که هدف از به کار گیری ان حفظ دمای اتاق در طول شبانه روز در یک بازه زمانی مطلوب ( ۲۱ تا ۲۴ درجه سانتیگراد ) است . مدل فوق مطابق مدل معرفی شده در [۱۱] است . تابع هـدف مصـرف کننده که به شکل هزینه نوشته شـده و بایـد حـداقل گـردد بـه صورت زیر می باشد:
که در آن، افق بهینه سازی است که بمـدت یک روز، یعنی ۲۴ ساعت در نظرگرفته شـده اسـت . قیمـت هـای برق بصورت ضرایب هزینه . به مسئله بهینه سازی وارد مـی کنیم . توان مصرفی بار گرمایشی را با u نشان می دهیم و فرض می کنیم مصرفکننده بتواند آن را بین دو مقدار صـفر تـا ۱۰۰ وات تغییـر دهد، همچنین میزان تغییرات مجاز آن را صـفر تـا ۱۰۰ در نظـر مــی گیــریم . اگــر بــازه دمــایی مطلــوب را بــین ۲۱ و ۲۴ درجــه سانتیگراد در نظر بگیریم ، میزان انحراف از این بازه مطلوب را نشان می دهد، که اگـر دمـای اتـاق در ایـن بـازه نباشـد، میـزان انحراف در ضریب جریمه ضرب خواهد شد و بـه تـابع هـدف اضافه میشود . در اینجا فرض شده است در حقیقت ابتدا بار گرمایشی را با استفاده از فضای حالت مدل کرده و معادلات بدست آمده برای متغیرهای حالت را به عنوان قیود بـار حرارتی در نظر مـی گیـرد، یعنـی اسـت ، که Tr دمای اتاق، Tf دمـای کـف اتـاق و Tw دمـای آب درون لوله های سیستم حرارتی است . متغیر کنترلشده y همـان دمـای اتاق Tr است . اغتشاشـات مسـئله دمـای محـیط بیـرون و تـوان تابشی خورشید اسـت ، کـه بصـورت نمـایش داده می شود. ماتریس ضرایب با استفاده از دادههای [۱۱, ۱۲] بصورت زیر بدست می آیند:
مدیریت شبکه برق نیز با ارسال سـیگنالهـای قیمتـی و ایجـاد انگیزه در مصرفکنندگان جهت انتقال بـار، بـه دنبـال مـدیریت سمت تقاضا، کاهش هزینه های تولید برق، کاهش انتشار گازهای گلخانه ای، پایداری شبکه و حداکثرسازی سود خود است . شـبکه برق با در نظر گرفتن هزینه دریافتی از مصرفکننده بـه عنـوان درآمد و میزان پرداخت شده بـه تولیـدکننـده انـرژی بـه عنـوان هزینه ، به محاسبه سود خود با استفاده از رابطه زیر می پردازد:
اشتراک‌گذاری:
- در صورتی که به هر دلیلی موفق به دانلود فایل مورد نظر نشدید با ما تماس بگیرید.
