در این پایان نامه، حضورمشترک نیروگاه های انرژی محدود و نیروگاه های بادی در سیستم های قدرت تجدیدساختار یافته مورد بررسی و کنکاش قرار گرفته است. با رشد و توسعه منابع تجدیدپذیر انرژی در سیستم های قدرت، این نیروگاه های می توانند نقش مکملی در تصحیح خطاهای ناشی از پیش بینی ها داشته باشند. نیروگاه های آبی زنجیره ای به عنوان منابع انرژی محدود مد نظر قرار گرفته شده اند که در ضمن همکاری با یک نیروگاه بادی، تشکیل یک شرکت برق داده اند. بازارهای انرژی روز بعد و بازار خدمات جانبی رزرو به عنوان بازارهای هدف این شرکت مورد مطالعه قرار گرفته شده است. در مدل پیشنهادی از برنامه ریزی تصادفی استفاده شده است و سرعت باد و قیمت انرژی به عنوان متغیرهای تصادفی برنامه ریزی لحاظ شده اند. برای هرکدام از متغیرهای تصادفی، سناریوهایی تعریف شده و برنامه ریزی با توجه به این سناریوها صوررت می گیرد. در حالی که مطالعات مرتبط پیشین، کم تر به بازارهای خدمات جانبی پرداخته و فقط به بازار انرژی اکتفا نموده اند، تحقیق حاضر، با در نظر گرفتن بازارهای جانبی خدمات رزرو به رفع این نقیصه پرداخته است. به علاوه سطح ریسک پذیری که یکی از مهم ترین عوامل تاثیرگذار در برنامه ریزی تصادفی است در این پایان نامه مورد توجه قرار گرفته و به عنوان یکی از مزایای این مطالعه محسوب می شود. هم چنین محدودیت های عملی بهره برداری از نیروگاه های آبی نظیر منطقه ممنوع کارکرد توربین های آبی از دیگر نوآوری های این تحقیق است که به شدت بر نحوه بهره برداری از این نیروگاه ها تاثیرگذار است و در اکثر پژوهش ها مورد غفلت قرار گرفته است. خروجی مدل پیشنهادی، پیش بینی میزان تولید 24 ساعت آینده این شرکت برای حضور در بازارهای مذکور است که در آن سهم تولید نیروگاه های آبی و بادی مشخص شده و محدوده هایی از ظرفیت نیروگاه های آبی را برای پوشش خطاهای پیش بینی سرعت باد در نظر می گیرد.

در دهه های اخیر با افزایش اهمیت مسئل? بهره وری اقتصادی، بسیاری از صنایع برقی که قبلاً تحت کنترل و انحصار دولت ها در سراسر دنیا بوده اند، دچار تجدید ساختار شده اند. اکثر اقتصاددانان بر این باورند که اجرای این اصلاحات در این صنعت در نهایت به نفع مصرف کنندگان از آن می باشد. با وجود وارد شدن مباحث اقتصادی در بهره برداری از شبکه برق، اما هم اکنون ارزیابی شاخص قابلیت عبور تحت روندی معین از سوی بهره برداران سیستم صورت می گیرد، که هیچ جایی برای حضور عوامل اقتصادی در آن در نظر گرفته نشده است. در این پایان نامه سعی گردیده است تا با پیشنهاد روشی نوین برای محاسبه اقتصادی و بازار- محور قابلیت عبور در یک شبکه به هم پیوسته قدرت و تعیین توانایی انتقال توان بین نواحی مختلف، تحت ساختار بازار رقابتیِ آزاد و کامل، تا حدودی فضای خالی به وجود آمده را هموار کرده و میزان تعیین شده برای این شاخص بر اساس شرایط بهره برداری اقتصادی، نزدیک تر به واقعیت باشد. در این مدل معیاری اقتصادی، بر اساس شرایط حضور و پیشنهاد قیمت بازیگرانِ مختلف بازار حوضچه ای یکپارچه، برای توزیع توان افزایشی در فرآیند ارزیابی شاخص قابلیت عبور پیشنهاد شده است. با این مدل پیشنهادی، نه تنها شاخص قابلیت عبور محاسبه می گردد بلکه به طور همزمان رفاه اجتماعی در شبکه حداکثر می شود، که این مهم ترین مزیت روش پیشنهادی نسبت به روش های سنتی تعیین قابلیت عبور می باشد. در نهایت برای نشان دادن صحت و درستی مدل پیشنهادی، از شبکه 3 ناحیه ای ieee-rts استفاده شده است.

در این پایان نامه مسئله خودبرنامه ریزی یک تولید کننده قیمت پذیر در بازار رقابتی ناقص با عدم قطعیت های بازتخصیص تولید، خروج اضطراری واحدها و قیمت، با استفاده از برنامه ریزی تصادفی حل شده است. از این جهت تولیدکننده قیمت پذیر در نظر گرفته شده است که توانایی تأثیر گذاری بر قیمتهای بازار نداشته و کار برنامه ریزی آن صرفاً با پیش بینی قیمت انجام شود. عدم قطعیت های بازتخصیص تولید و خروج اضطراری به صورت احتمالاتی و عدم قطعیت قیمت با استفاده از سناریوهای قیمت و مدلسازی ریسک با شاخص cvar در مسئله در نظر گرفته شده است. سناریوهای بازار روزپیش از روی منحنی توزیع احتمال قیمت های مربوطه تولید شده و منحنی های احتمال مذکور، خود از سابقه سیستم ساخته شده اند. سناریوهای بازار لحظه ای نیز از روی منحنی های احتمال یازار لحظه ای ساخته شده است. منحنی های احتمال بازار لحظه ای نیز از روی منحنی های احتمال بازار روزپیش برای یازار انرژی ساخته شده است. در این پروسه میانگین منحنی احتمال بازار لحظه ای با بازار انرژی در هر ساعت یکسان و انحراف استاندارد آن بیش از انحراف استاندارد بازار انرژی در نظر گرفته شده است. در مرحله بعد این مسئله مجدداً با اعمال کاهش سناریو حل شده است. الگوریتم کاهش بکار گرفته شده در این پایان نامه یک الگوریتم ابتکاری بوده و قوت آن از طریق استقرا به اثبات رسیده است.

شبکه انتقال به عنوان یکی از مهم ترین بخش های صنعت برق، در هر دو حوزه بهره برداری و برنامه ریزی، مسائل و چالش های فراوانی پیش روی پژوهشگران ایجاد کرده است. از دیر باز، توسعه بهینه این شبکه به عنوان پل ارتباطی میان تولید و مصرف برق، با توجه به ویژگی های ذاتی این شبکه (پر هزینه بودن، حجیم بودن، زمان بر بودن، عمر طولانی تجهیزات و ...) مورد توجه برنامه ریزان قرار داشته است. با تجدید ساختار صنعت برق و شکل گیری رقابت در حوزه های تولید و مصرف، شبکه انتقال به دلیل انحصار طبیعی اش، همچنان به صورت تنظیمی مورد بهره برداری و به صورت متمرکز مورد برنامه ریزی قرار می گیرد. این پایان نامه کوشیده است تا به عنوان یک گام کوچک، اثر تخصیص ارزش-محور هزینه های انتقال بر بازیگران بازار برق را برای توسعه این شبکه مورد بررسی قرار دهد. جهت نیل به این هدف، در گام نخست، روشی برای تقسیم هزینه های سرمایه گذاری میان بازیگرانی که از آن سود می برند ارائه، سپس اثرات این روش بر تصمیمات بازیگران در بازار انرژی مورد تحلیل قرار گرفته است. در این مسیر به عنوان یکی از نوآوری ها، معادلات بهینه سازی توصیف کننده مسئله، خطی سازی شده اند. سرانجام، روش پیشنهادی بر شبکه گارور مورد آزمون قرار گرفته و نتایج تحلیل شده اند.

منابع انرژی پراکنده به تنهایی انعطاف پذیری، قابلیت کنترل و ظرفیت کافی برای شرکت در بازار برق را ندارند. با تجمیع این منابع در قالب نیروگاه مجازی، می توان این مشکل را برطرف کرد. منابع انرژی پراکنده به کمک مفهوم نیروگاه مجازی به بازار برق دسترسی پیدا می کنند و قابل رویت می شوند. یکی از اهداف انجام این پایان نامه برنامه ریزی نیروگاه مجازی تجاری در بازارهای هم زمان انرژی، تنظیم، ذخیره ی چرخان و ذخیره ی غیرچرخان است. سبد تولید نیروگاه مجازی تجاری مفروض شامل منابع تولید پراکنده، ذخیره کننده های الکتروشیمیایی و بارهای قابل قطع است. مسئله ی نیروگاه مجازی به شکل برنامه ریزی خطی عددصحیح مدل شده است. در این راستا یک مدل خطی عددصحیح برای ذخیره کننده های الکتروشیمیایی پیشنهاد شده است. هر منبع انرژی پراکنده در سبد سهام نیروگاه مجازی تجاری ممکن است در مناطق جغرافیایی مختلفی باشد. بنابراین نیروگاه مجازی تجاری قیود شبکه ی توزیع را در نظر نمی گیرد (تنها قیود بهره برداری از منابع انرژی پراکنده را در نظر می گیرد). نتایج شبیه سازی در محیط نرم افزار گمز انجام می شود. این نتایج درستی روش پیشنهادی را نشان می-دهند. هدف دیگر این پایان نامه برنامه ریزی نیروگاه مجازی فنی می باشد. بهره بردار سیستم توزیع به عنوان نیروگاه مجازی فنی در نظر گرفته شده است. مهمترین وظیفه ی نیروگاه مجازی فنی برقراری قیود شبکه ی توزیع است. روش پیشنهادی برای نیروگاه مجازی فنی برقراری قیود شبکه با حداقل انحراف از توان های برنامه ریزی شده توسط نیروگاه های مجازی تجاری است. بدین منظور مسئله به کمک آنالیز حساسیت و با هدف کمینه سازی انحراف از توان های برنامه ریزی شده و با درنظر گرفتن قیود بهره-برداری از منابع و قیود شبکه ی توزیع به صورت تابع هدف حداقل مربعات و قیود خطی مدل شده است. نتایج شبیه سازی در محیط نرم افزار متلب انجام می شود. این نتایج درستی روش پیشنهادی را نشان می دهند.

در این پایان نامه چارچوب جدیدی برای برنامه ریزی توسعه شبکه انتقال در سیستم های تجدید ساختار شده ارائه می گردد که گزینه های توسعه، ترکیبی از خطوط انتقال انرژی و ترانسفورماتورهای جابه جاگر فاز می باشد و در آن با کنترل زوایای جابه جاگرهای فاز در زمان بهره برداری، تراکم کاهش داده می-شود. بر این اساس، مدل جدیدی مبتنی بر تصمیم گیری چندمعیاری ارائه شده که عناصر اساسی آن قابلیت اطمینان و بازار می باشد. در این مدل با این دیدگاه که توسعه شبکه انتقال می بایست در خدمت کاربران آن باشد، سود دو طرف شرکت کننده در بازار برق به همراه هزینه توسعه به عنوان معیارهای اقتصادی بازار و هزینه تراکم به عنوان عاملی برای تشویق رقابت در بازار و افزایش کارآیی آن در نظر گرفته شده است. همچنین با توجه به اینکه عامل اساسی در بررسی سطوح قابلیت اطمینان مطلوب، مقایسه منافع ناشی از افزایش قابلیت اطمینان و هزینه لازم برای این افزایش می باشد، لذا هزینه انتظاری قطع برق به عنوان معیار احتمالاتی ارزیابی ارزش قابلیت اطمینان در نظر گرفته شده است. بنابراین فاکتورهای موثر برنامه ریزی توسعه شبکه انتقال در محیط های رقابتی یکپارچه شده و به صورت مدلی چندهدفه فرمول-بندی گردیده است. مدل پیشنهادی به یک مسئله پیچیده غیرخطی آمیخته با اعداد صحیح منجر می شود که برای حل از ترکیب الگوریتم ژنتیک چندهدفه و روش ارضای فازی به همراه یک مسئله برنامه ریزی غیرخطی درجه دوم، استفاده شده است. متغیرهای گسسته یعنی مکان نصب خطوط و جابه جاگرهای فاز، توسط ژنتیک چندهدفه و متغیرهای پیوسته یعنی میزان تولید، مصرف و زوایای جابه جاگرهای فاز توسط برنامه ریزی غیرخطی درجه دوم بهینه یابی می گردند. در نهایت مدل پیشنهادی ضمن در نظر گرفتن نقش عدم قطعیت در بار و مولفه های پیشنهاد قیمت بر مبنای تکنیک سناریو، بر روی شبکه های 8 باسه و 6 ماشینه و 30 باسه ieee پیاده سازی گردیده و نتایج آن ارائه شده است.

تا چندی پیش شبکه های قدرت به مصرف کنندگان بعنوان عناصر غیرفعال و صرفاً بارهای ساده ای که باید به آن ها خدمت رسانی کرد، می نگریستند. با ظهور شبکه های قدرت هوشمند، برنامه های پاسخگویی بار به عنوان ابزاری مناسب برای استفاده از پتانسیل مشترکین در مدیریت بهینه شبکه، مهمترین و فراگیرترین زمینه حضور فعال مصرف کنندگان در مراودات سیستم قدرت را فراهم آورده-اند. این رساله چارچوبی نوین را برای برنامه ریزی برنامه های پاسخگویی بار دینامیکی به عنوان منابع مجازی تولید توان در سمت تقاضا از دیدگاه بهره بردار مستقل سیستم قدرت پیشنهاد می نماید که در آن با بهره گیری از روش های تصمیم گیری چندخصیصه ای تلاش می شود تا بهترین راهبرد ها از میان سیاست های گوناگون پاسخگویی بار برگزیده و در اختیار بهره بردار مستقل سیستم قدرت قرار گیرد. در ساختار پیشنهادی، رفتار مشترکین برق به عنوان عضوی پویا و نقش آفرین در مراودات سیستم قدرت هوشمند با استخراج مدل دینامیکی برنامه های پاسخگویی بار مبتنی بر الاستیسیته انعطاف پذیر خودی و متقابل ترکیبی تقاضا و نیز تابع سودمندی مشترکین برق شبیه سازی می گردد. در این راستا، مدل های اقتصادی دینامیکی برنامه های پاسخگویی بار تشویق محور داوطلبانه، تشویق محور اجباری و برنامه های تعرفه محور برای بارهای تک دوره ای و چند دوره ای با معرفی ضریب تسهیم بار استخراج گردیده است. پس از آن برنامه های پاسخگویی بار به عنوان منبع مجازی تولید توان در سمت تقاضا در کنار سایر منابع تولید سمت عرضه در اختیار بهره بردار سیستم قدرت قرار می گیرند. از این رو در این رساله پس از مدل سازی دینامیکی پاسخگویی مشترکین برق، به ارائه و تدوین ساختاری جدید برای برنامه ریزی توامان منابع مجازی پاسخگویی بار و منابع تولید نیروگاهی سمت عرضه از دیدگاه بهره بردار مستقل سیستم پرداخته شده است. از آنجا که تاثیر برنامه های پاسخگویی بار بر معیارهای فنی، اقتصادی و زیست محیطی بهره برداری از شبکه قدرت از دیدگاه بهره بردار مستقل سیستم متفاوت است، از این رو بررسی میزان مشارکت مصرف کنندگان در هریک از برنامه ها و اولویت بندی آن ها با بهره گیری از روش های تصمیم گیری چند خصیصه ای به عنوان گام پایانی چارچوب پیشنهادی قلمداد گردیده است تا بتوان راهبرد های موثر تر را از میان سیاست های گوناگون پاسخگویی بار برگزید. در پایان، با به کارگیری داده های یک سیستم استاندارد مطالعاتی چارچوب پیشنهادی مورد ارزیابی عددی قرار گرفته و نتایج گزارش شده اند.

با جداسازی عمودی در ساختار انحصاری صنعت برق، مدیریت متمرکز سیستم های قدرت جای خود را به مدیریت غیرمتمرکز آن داده است. به سبب خصوصیات ویژه انرژی الکتریکی به عنوان یک کالای ذخیره ناپذیر، چالش جدی پس از تجدید ساختار، حفظ امنیت شبکه از دیدگاه بهره برداری در محیطی غیر متمرکز است. در محیط نوین تجدید ساختار شده، با توجه به دیدگاههای فنی بهره بردار و دیدگاههای اقتصادی شرکت کنندگان در بازار، اهداف بهره بردار مستقل سیستم و شرکت کنندگان الزاماً در یک راستا نبوده و ممکن است در صورتی که شرکت کنندگان در بازاری منفعت اقتصادی مناسبی حاصل ننمایند، امنیت سیستم نیز به مخاطره افتد. در راستای حفظ امنیت سیستم و با افزایش روزافزون مصرف انرژی الکتریکی و قوانین تجدید ساختار در فضای جدید، استفاده از تجهیزاتِ کنترلی از اهمیت بیشتری برخوردار شده است. عموماً استفاده از این تجهیزات کنترلی در قالب خدمات جانبی به شبکه ارائه می گردد و وجود این تجهیزات می تواند ابزار قدرتمندی برای بهره بردار مستقل سیستم جهت مدیریت و بهره برداری از شبکه باشد. بهره بردار سیستم با استفاده از تجهیزاتی که مالکیت آنها در اختیار او نیست، شبکه را مدیریت خواهد نمود. از این رو می بایست متناسب با منفعتی که این تجهیزات برای شبکه حاصل می کنند، برای صاحبان آنها نیز روشهای جبران اقتصادی پیش بینی شود. در این رساله با در نظرگرفتن مساله پایداری سیگنال کوچک، در راستای بهره برداری ایمن از شبکه و با استفاده از تجهیزات کنترلی از قبیل پایدارساز سیستم قدرت، سازوکارهای جبران اقتصادی و ارزشگذاری خدمات ارائه شده توسط این تجهیزات در کوتاه مدت پیشنهاد شده است. در چارچوب پیشنهادی، سهم و نقش هر پایدارساز در بهبود شرایط اقتصادی مشخص و ارزش ارائه خدمات توسط آن محاسبه می شود. جهت اثبات تاثیر تجهیزات کنترلی در فرآیندهای اقتصادی بازار، ابتدا با مدلسازی دینامیکی شبکه و استفاده از بهینه سازی چندهدفه، عملکرد فنی و تاثیر اقتصادی پایدارسازها مورد ارزیابی قرار میگیرد. سپس بر اساس مقدار منفعتِ ناشی از حضور این تجهیزات و تاثیر حضور آنها بر شرایط بازار، ارزش اقتصادی هر تجهیز محاسبه شده و در نهایت، یک ساختار پرداخت جهت ارائه خدمت جانبی پایداری (در کوتاه مدت) پیشنهاد شده است.

در سال های اخیر، با توجه به نیاز روزافزون به انواع حامل های انرژی و لزوم مواردی همچون قابلیت اطمینان بالا در تامین انرژیِ مورد نیاز مصارف مختلف و استفاده ی بهینه و اقتصادی از منابع انرژی، مفهومی تحت عنوان سیستم چندگانه ی انرژی مطرح شده است. از مهمترین مسایل مطرح شده پیرامون این مفهوم، تاثیرات اقتصادی و مسایل بهینه سازی در حوزه های بهره برداری و برنامه ریزی هاب انرژی، به عنوان اصلی ترین بخش سیستم چندگانه ی انرژی، می باشد. در این پایان نامه، به ارزیابی اقتصادی هاب انرژی از دیدگاه بهره بردار هاب و در شرایطی که عدم قطعیت های متعددی وجود دارند، پرداخته شده است. تحقیقات پیشین، عموماً از مدل های کوتاه مدت در ارزیابی اقتصادی بهره برده و همچنین عدم قطعیت های محدودی را مورد بررسی قرار داده اند. این امر، علاوه بر افزایش خطای ارزیابی، پیچیدگی غیرضروری آن را نیز سبب شده است. مزیت تحقیق صورت گرفته نسبت به موارد پیشین عبارتنداز: اتخاذ نگاهی میان مدت به مسئله ی ارزیابی اقتصادی، ارائه ی چارچوبی با قابلیت دربرگیری انواع عدم قطعیت های موجود در پیش بینی داده های ورودی مسئله، لحاظ کردن سازوکارهایی همچون بازار انرژی و قراردادهای بلندمدت خرید و فروش انرژی در تعاملات اقتصادی و لحاظ نمودن میزان ریسک پذیری بهره بردار در اتخاذ تصمیمات. بر این اساس با استفاده از روش برنامه ریزی تصادفی به تعریف تابع هدف که مرکب از سود سالانه ی بهره برداری و ریسک می باشد، پرداخته شده است. در بخش شبیه سازی عددی، با استفاده از اطلاعات مربوط به بازارهای نیویورک و اونتاریو، به اِعمال مدل سازی های صورت گرفته، بر یک هاب انرژی و تحلیل نتایج پرداخته شده است. نهایتاً با اعمال روش ارزیابی بر ساختارهای مختلف هاب، مقایسه و انتخاب بهترین ساختار صورت گرفته است.

در این رساله، با استفاده از برنامه ریزی توسعه تولید و به منظور دستیابی به توسعه پایدار انرژی، سبدهایی برای حمایت از منابع انرژی گسترده تعریف شده است. انجام این تحقیق در دو مرحله صورت پذیرفته است که به ترتیب عبارتند از: 1- ارایه چارچوب تصمیم گیری چند نهادی برای دستیابی به توسعه پایدار؛ 2- ارایه چارچوبی برای مدل سازی تاثیر متقابل سیاست های حمایتی چند منبعی بر یکدیگر و بر نرخ نفوذ منابع و ارزیابی بلند مدت آن ها. در مرحله اول، ابتدا نقش سیاست ها و نهادها در توسعه پایدار بررسی شده است. سپس بر اساس آن، چارچوب تصمیم گیری چند نهادی ارایه شده است. با توجه به تعارض بین اهداف هر یک از نهادها در توسعه پایدار تولید، سطح تعارض راهبردها از دیدگاه نهادهای مختلف بررسی و با لحاظ کردن دیدگاه تمام نهادها، فرآیند برنامه ریزی توسعه تولید مدل سازی شده است. از روش ahp فازی برای تعیین وزن شاخص ها و از روش topsis برای انتخاب بسته های حمایتی استفاده شده است. در این مرحله، برای سنجش دستیابی به توسعه پایدار، شاخص هایی در تمام ابعاد اجتماعی، زیست محیطی و اقتصادی ارایه شده است. در مرحله دوم، برای توسعه منابع انرژی گسترده، سیاست های حمایتی چند منبعی پیشنهاد شده است که در چارچوب ارایه شده، تاثیر متقابل سیاست های حمایتی بر یکدیگر و بر روی رشد سایر منابع و همچنین تاثیر متقابل منابع بزرگ و مستقل بر روی منابع انرژی گسترده مدل سازی شده است. در این بخش از روش پویایی شناسی سیستم برای مدل سازی استفاده شده است و تصمیم گیری تولید با استفاده از روش تئوری بازی پیاده سازی شده است.

ظهور بازارهای رقابتی برق، رگولاتور سیستم را با چالش های جدیدی برای تضمین سطح حداقلی از پایایی سیستم مواجه ساخت. محیط رقابتی جدید، ریسک های فراوانی را به تصمیم گیری شرکت های تولیدکننده در بحث توسعه ظرفیت تولید تحمیل کرد. هنوز هم به درستی مشخص نیست که آیا محیط رقابتی برق، از خوداتکایی کافی برای تأمین کفایت تولید برخوردار است یا خیر؟ این شرایط منجر به آن شده است که برخی از رگولاتورها در طراحی بازار برق، راهبردهایی تشویقی برای سرمایه گذاری توسعه ی تولید، تعبیه نمایند. اما این امر مستلزم آن است که رگولاتور سیستم، طراحی ها و راهبردهای مختلف را پیش از اجرایی ساختن مورد آزمون قرار دهد؛ که این خود نیازمند مدلی جامع برای بررسی مسئله توسعه ی تولید در بازارهای رقابتی است. در این پایان نامه مدلی چندعاملی برای مسئله ی برنامه ریزی توسعه ی تولید پیشنهاد شده است. سیستم های چندعاملی قابلیت شبیه سازیِ تعاملات و ارتباطات میان بازیگران بازار را فراهم می سازد. در این مدل برهم کنش و تأثیرپذیری تصمیم گیری عامل ها از یکدیگر لحاظ شده و بدین ترتیب سرمایه گذاری عامل ها در محیطی پویا مدل شده است. از یادگیری تقویتی جهت هوشمندسازی و مدل کردن دینامیک تصمیم گیری عامل ها استفاده شده است. همچنین با بکارگیری این مدل چهار راهبرد ظرفیتی مورد ارزیابی و مقایسه قرار گرفته است. علاوه براین روشی تحلیلی برای یافتن منحنی تقاضا در بازار ظرفیت پیشنهاد شده است.

چکیده ندارد.

از مهم ترین ویژگی های برق به عنوان یک کالای تجارت پذیر، عدم امکان ذخیره سازی آن در حجم زیاد و نیز تقاضای به شدت متغیر آن در دوره های کوتاه مدت حتی در طول یک روز است. حفظ قابلیت اطمینان سیستم در سطحی مناسب و اقتصادی از مهم ترین اهداف بازارهای برق است که کفایت منابع در بلند مدت شرط لازم برای رسیدن به این هدف است. با توجه به ویژگی های برق و مشکلات بازارهای انرژی از قبیل افزایش قیمت های انرژی در صورت کمبود ظرفیت و افزایش تقاضا، باید از سازوکاری مناسب برای تأمین کفایت منابع در بلند مدت، استفاده شود. اکنون سازوکار بازار ظرفیت، برای تأمین کفایت منابع در بلند مدت مورد استفاده قرار می گیرد. با توجه به افزایش قیمت حامل های انرژی، مسائل زیست محیطی، هزینه های بالای سرمایه گذاری و فرسوده شدن منابع تولیدی، به نظر می رسد که باید ترکیب منابع تولیدی در بازار تغییر کند. منابع پاسخگوئی بار و منابع کارایی انرژی، با توجه به فواید اقتصادی، اجتماعی و زیست محیطی که دارند، منابع جدیدی هستند که در بازارهای برق مورد توجه قرار گرفته اند. شرکت منابع پاسخگوئی بار و منابع کارایی انرژی در بازار ظرفیت، موضوعی است که در پژوهش های گذشته کم تر مورد بررسی قرار گرفته است. در این پایان نامه شرکت این منابع در بازار ظرفیت از دید یک فراهم کننده ی منابع سمت مصرف (csp)، مورد بررسی قرار گرفته است. در ابتدا به مسائلی پرداخته شده است که یک csp باید برای شرکت در بازار ظرفیت درنظر بگیرد. سپس مدلی برای شرکت منابع سمت مصرف در بازار ظرفیت از دید csp ارائه شده است. از آن جایی که شرکت منابع سمت مصرف در بازار با عدم قطعیت هایی همراه است، در مدل ارائه شده برای درنظر گرفتن عدم قطعیت ها از برنامه ریزی تصادفی استفاده شده است. درنهایت شرکت منابع سمت مصرف در بازار ظرفیت از نقطه نظر اقتصادی و در قالب یک مسئله ی بهینه سازی، مورد بررسی قرار گرفته است.

منابع تولید پراکنده انرژی در سال های اخیر جای خود را در جامعه پیدا کرده اند. ورود این منابع به منازل مشترکین و اتصال آن ها به شبکه پیامدهای فراوانی دارد. همزمان با ورود این فناوری، تحقیقات گسترده ای در زمینه پیامدهای آن شروع شد. اکثر تحقیقات انجام شده در این زمینه به موضوعات پایداری، امنیت و سایر مسائل فنی مربوط به شبکه پرداخته اند و کمتر پژوهشی بازار خرده فروشی برق را مورد توجه قرار داده است. در این پژوهش تاثیر این منابع بر روی قیمت های فروش برق شبکه در بازار خرده فروشی مورد بررسی قرار گرفته است. بسیاری از مشترکین برای این که هزینه کمتری بابت برق پرداخت کنند روی پشت بام منازل شان پنل های فتوولتائیک نصب می کنند و یا از منابع دیگر مانند تولید همزمان برق و گرما (chp) و توربین های بادی کوچک استفاده می کنند تا بخش کمتری از برق مصرفی شان را از طریق شبکه تامین کنند. این امر موجب کاهش درآمد شرکت برق می شود که این کاهش باید از طریق افزایش قیمت برق بازیابی شود. افزایش نرخ برق در عوض منجر به این می شود که مصرف کننده ها برای این که پول کمتری بابت برق بدهند بیش از پیش به استفاده از منابع تولید پراکنده تمایل پیدا کنند. در این پژوهش این پسخور مثبت بین منابع تولید پراکنده و نرخ برق مورد بررسی دقیق قرار می گیرد و اثر آن بر روی نفوذ آتی این منابع و هزینه های شبکه بررسی می شود. علاوه بر این، میزان اثرگذاری پارامترهای دیگر، مانند نرخ افزایش درآمد سالانه شرکت برق و پارامترهای مدل سازی نیز تحلیل خواهد شد.

تحقیقات این رساله شامل دو بخش عمده به شرح زیر می باشد: در بخش اول، روشی ارزش- محور برای تخصیص هزینه خدمات انتقال برق پیشنهاد شده است که طی آن سهم بازیگران مختلف از هزینه های خدمات انتقال برق (در دو بخش تجاری و پایایی) مشخص خواهد شد. در بخش دوم، ساز و کاری برای سرمایه گذاری در شبکه های انتقال (جهت برنامه ریزی میان مدت و با کمک مفهوم شبکه مرجع) پیشنهاد خواهد شد که طی آن میزان توسعه شبکه انتقال و نحوه ی سرمایه گذاری متناسب با آن مشخص می شود. نهایتاً با کمک روش پیشنهادی، نشان داده خواهد شد که روش تخصیص هزینه پیشنهادی، نسبت به روشهای متداول عادلانه تر بوده و از سوی دیگر، سیگنالهای تشویقی مناسبی برای سرمایه گذاری ایجاد خواهد نمود.