طراحی سازوکارهای بازارهای انرژی و ذخیره در سیستم های قدرت چندناحیه ای

چکیده در سال های اخیر، علاقه مندی برای تبادل انرژی و ذخیره بین نواحی یا کشورهای مختلف افزایش یافته است. این موضوع، خصوصاً در کشورهای اروپایی تحت عنوان اتصال بازارهای برق مطرح شده است. در این شرایط، هماهنگی بازارهای فعال در سیستم های چندناحیه ای بسیار اهمیت دارد. این هماهنگی باید در جهت مدیریت تبادل و حفظ امنیت سیستم انجام شود. در این رساله، تحتِ دو ساختار متفاوت، به موضوع هماهنگی بهره برداری بازارها در بازه زمانی کوتاه مدت پرداخته شده است. این ساختارها عبارتند از: بازارهای چندگانه هم پوش در سیستم چندناحیه ای و بازارهای چندگانه مجزا در سیستم چندناحیه ای. در ساختار بازارهای چندگانه هم پوش در سیستم چندناحیه ای، فرض بر این است که چند بازار به صورت مستقل، فارغ از محدودة جغرافیاییِ نواحی، فعال هستند و تولیدکنندگان و مصرف کنندگان در هر نقطه از شبکه می توانند به صورت همزمان در هر یک از بازارها شرکت کنند. به منظور هماهنگ کردن بازارهای چندگانه در سیستم چندناحیه ای، یک نهاد هماهنگ کننده پیشنهاد شده است. در واقع، بهره برداری از سیستم به صورت غیرمتمرکز و با وجود یک هماهنگ کننده انجام می شود. به منظور مدیریت تراکم تجهیزات بین ناحیه ای و درون ناحیه ای، دو سازوکار سهم-محور و lmp-محور برای تخصیص شبکه انتقال بین بازارها پیشنهاد شده است. این سازوکارها به صورت یک فرآیند تکراری است و توسط هماهنگ کننده اجرا می گردد. همچنین، برای تسویه همزمان ذخیره در بازارهای چندگانه، سه روش پیشنهاد شده است. در ساختار بازارهای چندگانه مجزا در سیستم چندناحیه ای، فرض بر این است که در هر ناحیه یک بازار مجزا فعال است و امکان حضور بازیگران خارجی نیز در بازار هر ناحیه امکان پذیر است. از اینرو، سازوکاری بازار محور برای مدیریت تبادل توسط نهاد پیشنهادی به نام هماهنگ کننده طراحی شده است. در این سازوکار، برای هماهنگ کننده دو نقش اصلی در نظر گرفته شده است. اولاً، نحوة معادل سازی شبکه های خارجی را برای هر یک از بازارها تعیین می کند. ثانیاً، مدیریت تبادلات را به صورت یک فرآیند تکراری، همزمان با اجرای بازارهای نواحی، تا حفظ کامل امنیت شبکه، انجام می دهد. این سازوکار، از ماتریس پیشنهادیِ ضرایب مدیریت تبادل توان بهره گرفته و سپس، با اجرای یک بازار (سازوکار بازار محور) تبادلات بازیگران خارجی را کنترل می کند. برای نشان دادن کارایی سازوکارهای پیشنهادی در هر دو ساختار، مطالعات عددی مختلفی در دو شبکة آزمون سه ناحیه ای 15 شینه و ieee rts-96 انجام و مزیت های آن ها تشریح شده است. کلمات کلیدی: بازارهای برق چندگانه، بازارهای هم پوش، سیستم های چندناحیه ای، مدیریت تبادل، مدیریت تراکم، هماهنگ کننده.