توان واحدهای حرارتی قیدهای آلایندگی سود
توان واحدهای حرارتی قیدهای آلایندگی سود – ایران ترجمه – irantarjomeh.ir
مقالات ترجمه شده آماده گروه برق – الکترونیک
مقالات ترجمه شده آماده کل گروه های دانشگاهی
مقالات
قیمت
قیمت این مقاله: 58000 تومان (ایران ترجمه - Irantarjomeh)
توضیح
بخش زیادی از این مقاله بصورت رایگان ذیلا قابل مطالعه می باشد.
شماره | ۲۰۷ |
کد مقاله | ELC207 |
مترجم | گروه مترجمین ایران ترجمه – www.irantarjomeh.ir |
نام فارسی | برنامه ریزی بهینه توان واحدهای حرارتی با توجه به قیدهای آلایندگی و بحداکثر رسانی سود شرکتهای تولیدی |
نام انگلیسی | Optimal power scheduling of thermal units considering emission constraint for GENCOs’ profit maximization |
تعداد صفحه به فارسی | ۴۲ |
تعداد صفحه به انگلیسی | ۱۲ |
کلمات کلیدی به فارسی | بازار برق، الگوریتم رقابتی امپریالیستی، تعهد واحدها بر حسب قیمت، قیدهای آلایندگی |
کلمات کلیدی به انگلیسی | Power marketImperialist competitive algorithmPrice based unit commitmentEmission constraint |
مرجع به فارسی | سیستم های برق و انرژیدپارتمان مهندسی برق، کالج مهندسی، دانشگاه گیلان، رشت، ایرانالزویر |
مرجع به انگلیسی | Electrical Power and Energy SystemsDept. of Electrical Engineering, Faculty of Engineering, University of Guilan, Rasht, IranFaculty of Engineering, Islamic Azad University of Lahijan Branch, Lahijan, IranElsevier |
کشور | ایران |
برنامه ریزی بهینه توان واحدهای حرارتی با توجه به قیدهای آلایندگی و بحداکثر رسانی سود شرکتهای تولیدی
چکیده
در مقاله جاری، روش جدیدی به منظور تعیین یک راه حل بهینه برای مسئله سود محور- تعهد نیروگاه ها (PBUC) در خصوص قیدهای انتشار آلایندگی، تحت یک محیط مقررات زدایی شده، توسط نگارنده ها پیشنهاد شده است. در یک سیستم قدرت تجدید ساختار شده، شرکت های تولیدی (GENCOs) اقدام به برنامه ریزی در واحدهای خود، با هدف به حداکثر رسانی سود، از طریق کاستن از قیدهای اجرایی طرف تقاضا، بدون توجه به منافع اجتماعی، می نمایند. در این ساختار جدید، به دلیل بازتاب اکید قیمت برق در داده های بازاری، چنین عاملی را باید به عنوان یک جز مهم در فرآیند تصمیمگیری قلمداد نمود. در این مقاله یک الگوریتم بهینه سازی اجتماعی – سیاسی به نام الگوریتم رقابتی امپریالیستی (ICA) در ترکیب با یک تکنیک بررسی قیدهای فرا ابتکاری جدید پیشنهاد شده است. این روش از ویژگیهای عملکرد مسئله PBUC و روش ضریب جریمه برای حل یک مسئله PBUC مقید آلایندگی، به منظور به حداکثر رساندن سود GENCOs استفاده میکند. کارایی روش ارائه شده برای حل مسئله بهینه سازی غیر محدب برنامه ریزی ژنراتورهای حرارتی قبل از بازار برق مقررات زدایی شده با استفاده از چندین سیستم تست شامل ۱۰، ۴۰ و ۱۰۰ واحد تولیدی تائید شده است.
کلمات کلیدی: بازار برق، الگوریتم رقابتی امپریالیستی، تعهد واحدها بر حسب قیمت، قید آلایندگی
مقدمه
در امتداد با توسعه پیشرفت های تکنولوژیکی در سرتاسر جهان، ساختار انواع مختلف صنایع به طور چشمگیری تغییر کرده است. در این راستا، بازار برق که یکی از حیاتیترین صنایع است، تغییرات قابل توجهی را در ساختار خود تجربه کرده است. در سیستمهای قدرت قبلی با ساختار سنتی، مسِئله تعهد نیروگاه ها(UC) مشخص کننده وضعیت تعهد نیروگاه های تولید حرارتی و به گونه های بوده است که مجموع توان خروجی واحدهای تولیدی در طول دورههای برنامه ریزی باید قیدهای و ضروریات تقاضای بار را برآورده ساخته و عین حال هزینه عملیاتی را نیز به حداقل رساند [۱].
برای به دست آوردن یک راه حل بهینه برای مسئله بهینه سازی غیرخطی تعهد نیروگاه ها مبتنی بر هزینه (CBUC) روشهای مختلفی مانند ساده سازی لاگرانژی (LR)، برنامهریزی عدد صحیح آمیخته (MIP) [3]، فهرست اولویت (PL) [4] ، بهینه سازی ازدحام ذرات (PSO) [5]، الگوریتم ژنتیک (GA) [6] و الگوریتم رقابت امپریالیستی (ICA) [7] مورد استفاده قرار گرفته است. این روشها با توجه به تابع هدف کلی اقتصادی و تکنیکهای بهینه سازی متفاوت است.
پس از رفع قیدها یا مقررارت زدایی بازار انرژی، صنعت برق از یک ساختار عمودی یکپارچه به یک سیستم موازی تبدیل شده است. در حقیقت، چنین رویه های مقررات زدایی، تفکیک سیستمهای عمودی یکپارچه به چندین شرکت تولید، انتقال و توزیع را در بر دارد. هدف اصلی این روند بازسازی و تغییر ساختار، ایجاد رقابت بین شرکتهای مختلف، به ویژه شرکتهای تولید برق (GENCO)، برای ارائه گزینههای ارزانتر و با کیفیت تر برای مشتریان برق است. درنتیجه، در ساختار جدید، استراتژیهای بازار باید تغییر کنند. به منظور دستیابی به این هدف، GENCO باید نوعی تعهد نیروگاهی جدید سود مبنا (PBUC) که ازلحاظ قیودات مرتبط با هدف و تقاضا متفاوت از UC سنتی است را در نظر بگیرد. در این مسئله جدید UC تعریف شده، برآورده سازی تقاضای بار دیگر اجباری نبوده و هدف اصلی PBC به حداکثر رساندن سود GENCO میباشد که در آن قیمت سوخت، قیمت فروش انرژی و خدمات جانبی بعنوان بیشترین سیگنالهای برجسته برای تعهدات واحدهای حرارتی بشمار می آیند [۱].
…
اخیراً تکنیکهای متعددی برای رسیدن به یک راهحل بهینه برای مشکل بهینه سازی غیرخطی PBUC در یک بازار رقابتی مورد استفاده قرار گرفتهاند. این روشها عبارتاند از: LR [1]، روش مولر [۸]، MIP [9]، GA [10] و [۱۱]، الگوریتم جستجوی تابو (TSA) [12]، PSO [13]، الگوریتم بهینه سازی کلونی مورچه (ACO) [14]، الگوریتم مصنوعی زنبورعسل (ABC)، [۱۵]، PSO موازی در یک مدل حافظه شکل دار(PPSO) [16] جدول تقاضای از پیش مهیا شده برق (IPPD) [17] و بهینه سازی کلونی مورچه گره موازی (PNACO ) [18] ICA [19] یعنی سهم قبلی نویسندگان). یک نگاه اجمالی به تحقیقات ارائه شده در این زمینه، برتری روشهای لاگرانژی را نشان میدهد.
…
این مطالعه در بخشهای ذیل سازمان دهی شده است:
در بخش اول، یک بررسی جامع در مورد بازار برق و PBUC ارائه شده است. در بخش دوم، فرمولبندی PBUC به عنوان یک مسئله بهینه سازی عدد صحیح ترکیبی پیچیده ارائه شده است. در بخش «الگوریتم رقابتی امپریالیستی»، الگوریتم ICA و پایه اساسی قیدهای مرتبط ارائه شده است. بهره گیری از یک قید جدید فرا ابتکاری برای مسئله ارائه شده مورد بحث قرار میگیرد. در نهایت اجرای الگوریتم پیشنهادی برای چندین سیستم تست شامل ۱۰ الی ۱۰۰ واحد تولیدی همراه با نتایج شبیه سازی آنها در بخش «مطالعه موردی و نتایج» ارائه شده است. نهایتا این مقاله به «نتیجهگیری» مباحث می پردازد.
مسئله چند هدفه تعهد قیمت محور نیروگاه ها
همراه با موازی سازی و بازسازی بازارهای برق در سرتاسر جهان، مسئله PBUC به عنوان یکی از پیچیدهترین و چالش برانگیزترین مسئله بهینه سازی غیرخطی در عملیات بازار بشمار آمده و تمرکز قابل توجهی را به خود جلب نموده است. در PBUC، هر GENCO، صرف نظر از سیستم رفاه اجتماعی تمایل دارد واحدهای تولیدی خود را طوری برنامهریزی کند تا سود خود را به حداکثر برساند [۱]. این سیاست به شرح زیر فرموله شده است:
…
الگوریتم رقابت امپریالیستی
الگوریتم رقابت امپریالیستی (ICA) یک الگوریتم جدیدی که توسط Atashpaz Gargari و Lucas در سال ۲۰۰۷ معرفی شده است بشمار آمده و در بر دارنده پدیده اجتماعی- سیاسی می باشد [۳۰]. سپس، با استفاده از ICA، تحقیقات متعدد موفقی انجام شد [۳۱]. همانند دیگر الگوریتمهای تکاملی، این الگوریتم با یک جمعیت تصادفی اولیه آغاز میشود که هر یک از آنها یک کشور نامیده میشود. در واقع، این کشورها راهحلهای تصادفی در فضای جستجو مسئله هستند. در ابتدای عملکرد الگوریتم، کشورهای تصادفی اولیه N کشور باید ایجاد شوند. سپس، هزینههای کشورهای اولیه از (۱۴) محاسبه میشود:
…
مطالعه موردی و نتایج
در این تحقیق برای ارزیابی کیفیت جوابها از دو سناریو شامل الف) PBUC متعارف ب) قیدهای انتشار آلایندگی PBUC استفاده شده است. یک افق برنامهریزی برای پیادهسازی مسئله UC در محیط رقابتی نیز در نظر گرفته شده است.
سناریو ۱: برای سناریو اول، سه GENCO در مقیاسهای کوچک، متوسط و بزرگ به عنوان سیستمهای آزمون در نظر گرفته میشوند. برای این سناریو، با استفاده از رویکرد مبتنی بر ICA پیشنهادی، PBUC سنتی یا متعارف بدون در نظر گرفتن قیدهای انتشار آلایندگی، اجرا میشود.
سیستم تست ۱: مقیاس کوچک GENCO شامل ۱۰ واحد تولیدی میباشد. در جدول a [21] 2 تقاضای بار ساعتی و هزینه انرژی در بازار لحظهای پیشبینیشده است.
…