پایان نامه ارائه ساختار جدید بازار همزمان توان اکتیو و راکتیو با در نظر گرفتن قیود ولتاژی شبکه

word
151
2 MB
30895
مشخص نشده
کارشناسی ارشد
قیمت: ۱۵,۱۰۰ تومان
دانلود فایل
  • خلاصه
  • فهرست و منابع
  • خلاصه پایان نامه ارائه ساختار جدید بازار همزمان توان اکتیو و راکتیو با در نظر گرفتن قیود ولتاژی شبکه

    پایان ­نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد در رشته مهندسی برق قدرت

    گرایش سیستم­های قدرت

    چکیده:

    در طی دو دهه اخیر صنعت برق دستخوش تغییرات اساسی در نحوه­ی تولید، انتقال و توزیع گشته است که تحت عنوان تجدید­ساختار از آن یاد می­شود. با تجدید ساختار در صنعت برق، توان راکتیو به عنوان یکی از مهمترین خدمات جانبی برای بهره­برداری ایمن و قابل اطمینان از شبکه قدرت معرفی شده است. در سال­های اخیر بمنظور افزایش قابلیت اطمینان شبکه، ایجاد یک ساختار صحیح رقابتی و تشویق تولیدکنندگان به تولید توان راکتیو، بازارهای توان راکتیو تعریف شده­اند. این در حالی است که توان اکتیو و راکتیو از راه­های گوناگون همانند معادلات پخش­بار، منحنی قابلیت ژنراتور سنکرون و حداکثر ظرفیت توان عبوری از خطوط به هم مرتبط می­باشند و در نتیجه اجرای جداگانه­ی بازارهای توان اکتیو و راکتیو راه­حل بهینه را به همراه نخواهد داشت. بدین ترتیب در این پایان­نامه، بازار توان راکتیو بطور همزمان با بازار انرژی به اجرا در می­آید و نتایج آن با نتایج بدست آمده از اجرای جداگانه بازارهای توان اکتیو و راکتیو مقایسه می­گردد. بمنظور عادلانه­تر شدن رقابت در تولید توان راکتیو، پیشنهادات قیمت برای تولید توان راکتیو اصلاح می­گردد و ساختار جدیدی برای پرداخت هزینه از دست رفته به تولیدکنندگان توان راکتیو ارائه می­شود. همچنین با توجه به ماهیت محلی توان راکتیو، امکان ایجاد بازارهای محلی توان راکتیو مورد بررسی قرار گرفته و نتایج حاصل از اجرای بازارهای محلی توان راکتیو با بازارهای غیرمحلی مقایسه می­گردد. از طرفی حضور منابع تولید پراکنده و بخصوص مزارع بادی در شبکه قدرت روز به روز در حال افزایش است و با پیشرفت تکنولوژی در سال­های اخیر، این منابع نیز برای مشارکت در بازارهای توان راکتیو مشتاق می­باشند. بدین ترتیب در این پایان­نامه بمنظور در نظر گرفتن مشارکت مزارع بادی در بازار توان راکتیو ابتدا امکان ارائه توان راکتیو توسط مزارع بادی با فن­آوری توربین­های سرعت متغیر مورد مطالعه قرار می­گیرد و پس از آن بازارهای توان اکتیو و راکتیو با مشارکت مزارع بادی به اجرا در می­آید. در این مطالعه همچنین بمنظور در نظر گرفتن خطای پیش­بینی توان بادی، بازارهای توان اکتیو و راکتیو با دو حالت خطا در پیش­بینی توان بادی به اجرا در­می­آید و تأثیر این خطای پیش­بینی بر میزان مشارکت مزارع بادی در بازارهای توان اکتیو و راکتیو و نیز بر میزان هزینه بهره­برداری از این بازارها مورد بررسی قرار می­گیرد.

    واژه­های کلیدی: بازار توان راکتیو، بازار همزمان توان اکتیو و راکتیو، تابع پرداخت مورد انتظار، هزینه فرصت از دست رفته، مزارع بادی

    مقدمه

    در طول چند دهه گذشته بسیاری از سیستم­های قدرت الکتریکی در سراسر جهان تجدید ساختار شده­اند. طی این مدت، به خاطر بالا بردن بازده بهره­برداری و تشویق سرمایه­گذاران، صنعت برق دستخوش تغییرات اساسی از لحاظ مدیریت و مالکیت گردیده است، به طوریکه برای ایجاد فضای رقابتی مناسب، بخش­های مختلف آن از جمله تولید، انتقال و توزیع از هم مستقل گردیده­اند. این فرایند منجر به غیرمتمرکز شدن خدمات مختلف که قبلاً توسط ساختار انحصاری تولید می­گردید، شده است. با وجودی که تجارت انرژی موضوع اصلی در بازار رقابتی برق است، به منظور داشتن یک شبکه امن و قابل اعتماد، خدمات جانبی حیاتی هستند و باید به شیوه­ای مناسب ارائه گردند. در سیستم­های قدرت تجدیدساختار یافته، بهره­بردار مستقل سیستم (ISO[1]) مسئول حفظ و عمل عادلانه، امن و قابل اعتماد از یک سیستم قدرت است. بر این اساس، ISO مسئول تعادل بار در زمان واقعی، مدیریت تراکم و ارائه خدمات جانبی است. این خدمات جانبی توسط بهره­بردار سیستم از طریق قراردادهای تجاری با شرکت کنندگان بازار فراهم می­شود [1].

    در این میان شش نوع خدمات جانبی مختلف در دستورالعمل FERC- 888 تعریف شده است[2]، که تأمین توان راکتیو یکی از این سرویس­های مهم است و باید در بسیاری از جنبه­های برنامه­ریزی بازار و بهره­برداری درنظر­گرفته شود. نکته دیگری که باید مورد توجه قرار گیرد آن است که یک ژنراتور زمانی می­تواند توان تولیدی خود را به فروش برساند که توان راکتیو کافی جهت حفظ سطوح ولتاژ در محدوده قابل قبول در سیستم وجود داشته باشد. در غیر اینصورت ژنراتور به علت محدودیت پایداری ولتاژ، قادر به فروش انرژی تولیدی خود نخواهد بود[3]. در نتیجه، درحالی که موضوع اصلی در بازارهای برق مسائل مالی است، به دلیل نقش مهم توان راکتیو در سیستم­های امنیتی، مسائل فنی نیز باید در کنار مسائل اقتصادی در تسویه بازار مورد توجه قرار گیرد. تاکنون، اهداف مختلفی مانند قیمت­گذاری توان راکتیو [4و5]، به حداقل رساندن هزینه توان راکتیو [6و7]، به حداقل رساندن همزمان هزینه توان راکتیو و تلفات انتقال [9و8]، به حداقل رساندن انحراف از معاملات [3] و غیره برای حل و فصل بازار توان راکتیو و بهبود این بازار ارائه شده است.

    از طرفی توان راکتیو نقش مهمی در امنیت ولتاژ سیستم قدرت نیز دارد [10]. عدم توان راکتیو در سیستم ممکن است سبب افت ولتاژ نامطلوب در برخی از باس­های سیستم گردد که اگر سیستم بر این کمبود ولتاژ غلبه نکند، ممکن است منجر به ناپایداری ولتاژ در کل شبکه گردد. توان راکتیو ناکافی که منجر به فروپاشی ولتاژ بوده است، عامل اصلی در قطع عمده برق در سراسر جهان شناخته شده است. به عنوان مثال علت اصلی خاموشی در 2 جولای 1996 و 10 اوت 1996 که در سواحل غربی ایالات متحده رخ داده بود، فروپاشی ولتاژ اعلام شد[11]. بنابراین، امنیت ولتاژ سیستم یک مسئله مهم است که باید در برنامه­ریزی توان راکتیو در نظر گرفته شود.

     

    حضور مزارع بادی در بازارهای تجدید ساختار یافته

    در دهه­های اخیر، با توجه به برخی از چالش­های جهانی مانند مسائل زیست محیطی، بحران انرژی و رکود اقتصادی، منابع تجدیدپذیر و تولیدات پراکنده توجه بیشتری برای تولید برق را به خود جلب کرده­اند [12]. تحقیقات انجام شده توسط مراکز تحقیقاتی همچون سازمان تحقیقات انرژی الکتریکی ([2]EPRI) بیانگر استفاده بیش از 25 درصد انرژی الکتریکی تولیدی توسط تولیدات پراکنده تا سال 2010 می­باشد. همچنین این رقم طبق تحقیقات سازمان گاز طبیعی( NGF[3]) تا 30 درصد نیز پیش بینی شده است[13].

    در میان انواع منابع تجدیدپذیر، انرژی باد به علت در دسترس بودن و مزایای فراوان آن، به یکی از منابع تجدیدپذیر پیشرفته و محبوب در سراسر جهان تبدیل شده است. با افزایش نفوذ تولید توان باد به شبکه، بسیاری از مسائل جدید باید در مورد برنامه­ریزی و عملکرد سیستم قدرت مورد مطالعه قرار گیرد.

    با وجود مزایای بسیار زیاد انرژی باد، این منبع انرژی از عدم قطعیت بالایی برخوردار است. بنابراین، ماهیت تصادفی سرعت باد موضوع پژوهش­های بسیاری در سال­های اخیر بوده است و برخی از جنبه­های مختلف این پدیده و همچنین اثرات آن در بهره­برداری و کنترل سیستم­های قدرت مورد مطالعه قرار گرفته است[14].

     

    ارائه توان راکتیو توسط مزارع بادی

    علاوه بر ارائه توان اکتیو به شبکه، ژنراتورهای بادی با مبدل­های الکترونیک قدرت همچنین می­توانند توان راکتیو به سیستم با ترکیب تغییرات جزئی در طراحی و یا معماری کنترل ارائه دهند. این توربین­های بادی ([4]WTs) همچنین می­توانند برای ارائه تنظیم فرکانس اولیه به طور موقت و میرایی نوسانات همانطور که در مرجع [15] اشاره شده است، استفاده شوند.

    در آثار مختلف، به طور عمده توان راکتیو به عنوان یک سرویس جانبی در حوزه ژنراتورهای بزرگ حرارتی مورد بررسی قرار گرفته و اثر زیادی به بررسی اینکه ژنراتورهای بادی می­توانند به توان راکتیو مورد نیاز سیستم کمک کنند، گزارش نشده است[8] و [17]. ارائه توان راکتیو از مزارع بادی (WFs[5]) به ندرت توسط اپراتورهای مستقل سیستم خریداری شده است. با این حال، با افزایش نفوذ ژنراتورهای بادی به شبکه برق همراه با افزایش استفاده از الکترونیک قدرت در توربین­ها، مزارع بادی می­توانند بعنوان ارائه دهندگان خدمات توان راکتیو در آینده مفید باشند. با توجه به پیشرفت در تکنیک­های پیش بینی باد در سال­های اخیر، همراه با اثر هموارسازی توان در یک مزرعه بادی، مزارع بادی هم­اکنون می­توانند به عنوان یک منبع قدرت قابل توزیع توسط اپراتورهای سیستم در نظر گرفته شوند. در نتیجه، پشتیبانی توان راکتیو از مبدل­های منبع ولتاژ (VSCs[6]) از مزارع بادی نیز می­تواند توسط اپراتورها بصورت توزیع­پذیر تلقی گردد[18].

     

    بازارهای توان راکتیو

    برای عملکرد موثر، بازارها باید کامل شوند. بدین معنی که برای تمام سرویس­های کمیاب، هزینه جبران باید توسط تأمین­کنندگان دریافت شود و توسط مصرف­­کنندگان پرداخت گردد. این موضوع برای توان راکتیو نیز صادق است. به فروشندگان باید قیمت بازار یا نرخی برای توان راکتیوی که آن­ها عرضه می­کنند پرداخت شود به طوری که از کمبودها جلوگیری شود. خریداران نیز باید نرخ یا قیمت بازار را پرداخت کنند.

    به طور کلی در حال حاضر در بازارهای برق تجدید ساختار یافته این موضوع توسط چندین اپراتور سیستم­های قدرت در کشورهای مختلف به رسمیت شناخته شده است که ارائه توان راکتیو باید به عنوان یک سرویس جانبی در نظر گرفته شود و نیاز به یک راهکار پرداخت مالی مناسب برای این خدمات وجود دارد. برخی از بازارها در حال حاضر این راهکار را ایجاد کرده­اند، از جمله اپراتور مستقل سیستم نیویورک که از یک روش مبتنی بر هزینه گنجانده شده استفاده می­کند و یا شرکت ملی مدیریت بازار برق استرالیا  که در آن پرداخت هزینه برای پشتیبانی توان راکتیو هم برای ژنراتور و هم برای خازن سنکرون انجام می­گیرد و شامل سه بخش هزینه در دسترس بودن، هزینه بهره­برداری و هزینه فرصت می­باشد[19]. از سوی دیگر، بازارهای مقررات­زدایی شده در کشورهای شمال اروپا، هیچ­گونه پیش­بینی برای پرداخت مالی به ارائه­دهندگان توان راکتیو درنظر نگرفته­اند؛ در این بازارها مسئولیت مدیریت توان راکتیو در شرکت­های شبکه محلی و منطقه­ای نهفته است[19] و [20]. مروری بر شیوه­های مدیریت توان راکتیو تصویب شده در برخی از بازارهای برق مقررات­زدایی شده در سراسر جهان در مرجع [20] معرفی شده­اند.

     

    چالش­ها در جهت ایجاد بازارهای توان راکتیو

    توان راکتیو یک کالای منحصر به فرد با توجه به ویژگی­های برجسته آن است. توان راکتیو در طبیعت بطور محلی ایجاد می­گردد و دارای قیمت بسیار بالا در شرایط اضطراری می­باشد. هرچند، توان راکتیو به هیچ کار مفیدی منجر نمی­گردد، اما همانطور که ذکر شد، توان راکتیو برای حفظ پایداری ولتاژ سیستم و اطمینان از تأمین برق قابل اعتماد ضروری می­باشد[10]. از آنجا که مزایای پروفیل ولتاژ مناسب توسط تمام اعضای متصل به شبکه استفاده می­شود، این موضوع تدبیر سیاست­های قیمت­گذاری توان راکتیو را دشوار می­کند. از ویژگی­های متمایز توان راکتیو چالش­های قابل توجه در جهت توسعه بازارهای رقابتی برای توان راکتیو است. در ادامه، برخی از چالش­های مربوط به تعامل بین بازار توان اکتیو و راکتیو، قدرت بازار، نوسانات قیمت و قیمت­گذاری به مصرف­کنندگان در جزئیات بیشتر بحث شده است.

     

    تعامل بین بازار توان اکتیو و راکتیو

    توان اکتیو و راکتیو از طرق گوناگون همانند معادلات پخش­بار، محدودیت جریان خطوط شبکه و نیز منحنی قابلیت ژنراتور سنکرون باهم ارتباط تنگاتنگی دارند. بنابراین اجرای بازار توان اکتیو و سپس در پی آن بازار توان راکتیو بعلت ارتباط تنگاتنگ بین توان اکتیو و راکتیو راه حل بهینه را نتیجه نمی­دهد[16].

     

    قدرت بازار

    از لحاظ اقتصادی، قدرت بازار به عنوان توانایی بعضی از شرکت­کنندگان در بازار به تغییر قیمت به دور از سطوح رقابتی برای سودآوری بیشتر تعریف شده است. ساده­ترین راه حل برای حل مشکل قدرت بازار توان راکتیو، اضافه کردن تجهیزات تولید توان راکتیو، از جمله، خازن ها و جبران­سازهای استاتیک VAR (SVC[7])، در نقاط راهبردی و نقاط الکتریکی نزدیک به آن­ها است. در مرجع [21] یک بررسی جامع بر روی قدرت بازار با در نظر گرفتن شاخص­های مختلفی که در تجزیه و تحلیل قدرت بازار استفاده می­شود، ارائه شده است.

     

    نوسانات قیمت و قیمت­گذاری برای مصرف کنندگان

    هزینه توان راکتیو شامل هزینه­های صریح و ضمنی می­باشد. هزینه­های صریح شامل هزینه­هایی است که باید مستقیماً پرداخت شوند. هزینه سرمایه­گذاری و هزینه تولید توان راکتیو جزء این هزینه­ها می­باشند. هزینه ضمنی در واقع مرتبط با هزینه فرصت از دست رفته ژنراتورها می­باشد. هنگامی که یک ژنراتور مجبور به کاهش تولید توان حقیقی خود با توجه به افزایش تقاضای توان راکتیو گردد، در اینصورت ژنراتور مقداری از درآمد حاصل از فروش توان اکتیو خود را از دست داده است که این ضرر باید با یک راهکار مالی مناسب جبران گردد. به پولی که از این بابت به ژنراتور داده می­شود، هزینه فرصت از دست رفته اطلاق می­گردد[22].

    در شرایط کار عادی، پشتیبانی توان راکتیو توسط تجهیزات انتقال مانند خازن­های سری-موازی و تجهیزات FACTS[8] انجام می­شود. از آنجا که این تجهیزات دارای هزینه عملیاتی بسیار کم و بدون هزینه­های ضمنی می­باشند، قیمت زمان واقعی گره از توان راکتیو در شرایط کار عادی نزدیک به صفر می­باشد. با این حال، در شرایط ناشی از خرابی تجهیزات و یا یک خطا در شبکه، پشتیبانی توان راکتیو بصورت دینامیکی مورد نیاز است. پشتیبانی توان راکتیو دینامیکی عمدتاً توسط ژنراتورها ارائه می­شود و از اینرو در چنین شرایطی قیمت زمان واقعی گره توان راکتیو می­تواند بسیار بالا باشد [23].

    نوسانات بالای قیمت و عدم اطمینان چالش بزرگی به سوی بازارهای عملی توان راکتیو می­باشد. اگرچه نوسانات بالای قیمت، هزینه­های واقعی توان راکتیو در سیستم را نشان می­دهد؛ اما درآمد نامطمئن باعث می­شود که سرمایه­گذاری­های خصوصی در زیرساخت­های توان راکتیو خطرناک بنظر آید. روش­های منصفانه و مناسب اصلاح شده از به اشتراک­گذاری توان راکتیو ممکن است شرکت­کنندگان در بازار را به سرمایه­گذاری­های مناسب و کارآمد برای پشتیبانی توان راکتیو سوق دهد.

    اقدامات انجام گرفته در این پایان­نامه

    با توجه به اهمیت توان راکتیو و موارد ذکر شده مرتبط با چالش­هایی که در راستای ایجاد بازارهای توان راکتیو وجود دارد، در ساختار ارائه شده در این پایان­نامه اقداماتی در جهت رفع این چالش­ها و بهبود بازارهای توان راکتیو صورت گرفته که به شرح زیر می­باشد:

    اصلاح ساختار قیمت­گذاری توان راکتیو در راستای عادلانه­تر شدن بازار توان راکتیو

    اجرای همزمان بازارهای توان اکتیو و راکتیو بمنظور لحاظ کردن تعاملات بین این دو بازار

    اصلاح نظام پرداخت هزینه فرصت به ژنراتورها درجهت بهبود بازار همزمان توان اکتیو و راکتیو

    اجرای بازارهای مجزا و همزمان انرژی و توان راکتیو ناحیه­ای بمنظور در نظر گرفتن خصوصیات محلی توان راکتیو

    ارائه مدل هزینه واحدهای بادی در بازارهای توان اکتیو و راکتیو از دیدگاه بهره­بردار سیستم

    اجرای بازارهای مجزا و همزمان توان اکتیو و راکتیو با مشارکت مزارع بادی

    بررسی تأثیر خطای پیش­بینی مزارع بادی بر عملکرد بازارهای مجزا و همزمان توان اکتیو و راکتیو و هزینه بهره­برداری از سیستم

    بدین ترتیب ساختار ارائه شده در این پایان نامه بصورت زیر تدوین می­گردد:

    فصل دوم شامل مروری بر مقالات در زمینه توان راکتیو و مزارع بادی می­باشد. به علت گستردگی مطالب، این فصل در دو بخش مجزا با نام­های "ارائه بازار برای پشتیبانی از توان راکتیو" و "مزارع بادی و مشارکت آن­ها در بازارهای انرژی و توان راکتیو" ارائه شده است.

    در فصل سوم روش تحقیق بیان شده است. در این فصل نحوه پیشنهادات قیمت توان راکتیو اصلاح شده و ساختار جدیدی برای پرداخت هزینه از دست رفته در بازار همزمان ارائه گردیده است. پس از آن ناحیه­بندی شبکه نمونه انجام می­گیرد و مدل بازار توان راکتیو ناحیه­ای بیان می­گردد. در ادامه­ی این فصل نیز، مدل بازارهای همزمان و مجزای توان اکتیو و راکتیو با مشارکت مزارع بادی گنجانده شده است.

    در فصل چهارم شبیه­سازی مطالب ذکرشده در فصل قبل بر روی شبکه 24 گرهی IEEE RTS با استفاده از نرم­افزار بهینه­سازی [9]GAMS صورت می­گیرد و تجزیه و تحلیل بر روی این نتایج انجام می­شود. در نهایت در فصل پنجم نتایج و پیشنهادات پایان­نامه آورده شده است.

                                                                            فصل دوم

                                                                                  مروری بر منابع

     

    ارائه بازار برای پشتیبانی از توان راکتیو

     مقدمه

    شرایط اقتصادی و پیشرفت تکنولوژی در دنیا، صنعت برق را به یک بازار رقابتی انرژی مبدل نموده است که تحت عنوان صنعت برق تجدید ساختار یافته از آن یاد می­شود. در صنعت برق تجدید ساختار یافته، اپراتور مستقل سیستم موظف به فراهم نمودن سرویس­های جانبی است. از جمله مهمترین این خدمات، تأمین توان راکتیو در سیستم قدرت می­باشد. توان راکتیو نقش مهمی را در قابلیت اطمینان و امنیت سیستم­های قدرت بازی می­کند. وجود میزان توان راکتیو کافی در سیستم برای حفظ ولتاژ گره­ها در محدوده مجاز و همچنین افزایش بارپذیری خطوط در سطوح موردنظر، الزامی می­باشد]24[.

    در این بازار رقابتی انرژی اگر چارچوب معقول و منصفانه­ای در خصوص توان راکتیو ارائه نگردد، تولیدکنندگان توان هیچ انگیزه­ای در تولید و یا جذب توان راکتیو نداشته و اپراتور مستقل سیستم در تضمین پایداری ولتاژ و دستیابی به سطح مطلوبی از ولتاژ با مشکل مواجه می­گردد. علاوه بر این در راستای تحقق بازار رقابتی موضوعات جدیدی مرتبط با توان راکتیو ایجاد می­شود؛ بعنوان مثال اگر شرکت­های تولید و انتقال شرکت­های مستقل شوند، چه کسی خدمات را ارائه می­دهد و اینکه این خدمات چگونه قیمت­گذاری می­شوند، مسائل جدیدی است که باید حل گردد. از سوی دیگر، چگونگی بازار این خدمات و نحوه طراحی بازارهای کارآمد برای آن­ها برخی از مسائل مهم برای تنظیم­کننده و اپراتور سیستم است]25[.

    در این بخش، ابتدا یک شناخت مختصر از توان راکتیو و نیاز برای تأمین آن به خواننده داده می­شود. سپس طراحی بازار برای توان راکتیو مورد بررسی قرار گرفته و نیاز برای یک توزیع عادلانه قیمت برای تولید توان راکتیو مورد تأکید قرار می­گیرد.

     

    مفهوم توان راکتیو و ضرورت توجه به آن

    توان راکتیو چیست؟

    تقریباً تمام بخش عمده توان الکتریکی شامل بخش­های تولید، انتقال و مصرف در شبکه های جریان متناوب (AC[10]) صورت می­گیرد. المان­های سیستم­های AC از عرضه و مصرف دارای دو نوع توان اکتیو و راکتیو می­باشند. توان اکتیو کار مفید انجام می­دهد (به عنوان مثال، به حرکت درآوردن موتور و روشن کردن لامپ). درحالی که، توان راکتیو بطور طبیعی در گردش است و هیچ کار مفیدی انجام نمی­دهد، اما به طور قابل توجهی بر روی ولتاژ اثر می­گذارد]26[. به این ترتیب، توان راکتیو در سیستم­های قدرت برای حفظ ولتاژ و ارائه توان اکتیو از طریق خطوط انتقال مورد نیاز است.

    در یک سیستم الکتریکیAC ، ولتاژ و جریان در فرکانس سیستم سینوسی می­باشند و اگرچه در یک فرکانس مشابه می­باشند اما در زمان­های متفاوت به اوج می­رسند. توان راکتیو بسته به اینکه آیا نقطه اوج جریان قبل یا بعد از ولتاژ است، می­تواند مثبت یا منفی باشد. از تئوری اساسی مدار، توان راکتیو بصورت زیر تعریف می­شود:

                                                                                                         (2-1)

    در رابطه (2-1)،  ولتاژ و  جریان است و  زاویه­ی بین آن­ها می­باشد.

    یک مقایسه برای توصیف توان راکتیو، یک فرد بر روی یک ترامپلاین[11] است. در حالی که شخص در حال راه رفتن در سراسر ترامپلاین است، شخص به بالا و پایین می­پرد. جهش بوسیله تبادل انرژی ذخیره شده بین چشمه ترامپلاین و میدان گرانشی زمین ایجاد می­شود. به طور مشابه، توان راکتیو در سیستم انتقال برق، انتقال پالس­ها از انرژی ذخیره شده بین انواع مختلف از اجزای الکتریکی در سیستم است. در قیاس ترامپلاین، توان "اکتیو" نیرویی است که شخص به صورت افقی در حال حرکت در سراسر ترامپلاین صرف می­کند، در حالی که توان "راکتیو" در ترامپلاین، آن شخص را به هنگام پرش ایستاده نگه می­دارد. تلاش شخص برای حفظ جایگاه خود در طول جهش هیچ حرکت رو به جلو خالصی را در­بر­ندارد، اما برای راه رفتن در سراسر ترامپلاین لازم است]11[.

     

    نیاز به توان راکتیو در شبکه

    پشتیبانی توان راکتیو، نقش مهمی را در تعمیر و نگهداری سیستم­های امنیتی و پایداری سیستم ایفا می­کند]27[.

    کنترل ولتاژ در سیستم قدرت الکتریکی (نگه داشتن ولتاژ در محدوده تعریف شده)، بمنظور بهره­برداری مناسب از تجهیزات برق، جلوگیری از آسیب بیش از حد به ژنراتور و موتور، کاهش تلفات انتقال و حفظ توانایی سیستم برای مقاومت در برابر اغتشاشات و جلوگیری از فروپاشی ولتاژ ضروری است. به طور کلی، کاهش توان راکتیو باعث می­شود ولتاژ افت کند، در حالی که افزایش توان راکتیو باعث افزایش ولتاژ می­شود.

    عرضه ناکافی توان راکتیو ولتاژ را کاهش می­دهد، هنگامی که ولتاژ افت می­کند، جریان برای حفظ توان عرضه شده باید افزایش یابد و این امر سبب می­شود که خطوط توان راکتیو بیشتری مصرف کنند و ولتاژ بیشتر افت کند. اگر جریان بیش از حد افزایش یابد، خطوط انتقال از خط خارج می­شوند و اضافه بار و پتانسیل خطوط دیگر باعث شکست اتصالات سری می­گردد. اگر ولتاژ بیش از حد افت کند، برخی از ژنراتورها بطور خودکار برای محافظت از خود از شبکه جدا می­شوند]11[. فروپاشی ولتاژ زمانی رخ می­دهد که یک افزایش در بار یا از دست دادن تجهیزات تولید و انتقال سبب افت ولتاژ ­شود؛ این افت ولتاژ سبب کاهش بیشتر در توان راکتیو شده و هنوز هم سبب کاهش بیشتر ولتاژ می­گردد. اگر کاهش ولتاژ ادامه پیدا کند، این کاهش ولتاژ باعث می­شود تجهیزات بیشتری از مدار خارج شوند، که منجر به کاهش بیشتر در ولتاژ و از دست دادن بار می­شود. در نتیجه یک کاهش پیشرونده و غیرقابل کنترل ولتاژ بوجود آمده و همه این­ها سبب می­شود که سیستم قدرت قادر به تأمین توان راکتیو مورد نیاز برای تأمین تقاضای توان اکتیو نباشد.

     

    توان راکتیو و خاموشی­ها

    توان راکتیو ناکافی که منجر به فروپاشی ولتاژ بوده است عامل سببی در قطع عمده برق در سراسر جهان است. به عنوان مثال فروپاشی ولتاژ در 2 جولای 1996 و 10 اوت 1996 در ساحل غربی ایالات متحده رخ داده است. فروپاشی ولتاژ همچنین عامل خاموشی در 19دسامبر 1978 در فرانسه، 23 ژوئیه 1987در توکیو، 13 مارس 1989در لندن، 23سپتامبر2003 در سوئد و دانمارک و 28 سپتامبر 2003 در ایتالیا بوده است]11[.

     

    تجهیزات تولیدکننده توان راکتیو

    اکثر تجهیزات متصل به سیستم برق توان راکتیو را تولید و یا جذب می­کنند، اما همه آن­ها از لحاظ اقتصادی نمی­توانند برای کنترل ولتاژ مورد استفاده قرار گیرند. اصولاً ژنراتور سنکرون و تجهیزات جبران­ساز تخصصی برای تنظیم ولتاژ در نقاط خاص در سیستم استفاده می­شوند که در زیر به مهمترین آن­ها اشاره شده است]11[.

     

    ژنراتور سنکرون

    اکثر ژنراتورهای متصل به شبکه برق، ژنراتور سنکرون می­باشند؛ به این معنی که آنها در یک فرکانس همزمان برق عمل می­کنند. تنظیمات ژنراتور سنکرون می­تواند بگونه­ای صورت گیرد که قادر به تولید ترکیبی از توان اکتیو و راکتیو باشد و باتوجه به نوع تحریک می­تواند برای تولید و یا جذب توان راکتیو استفاده شود. این تجهیز بعلت اینکه می­تواند توان راکتیو خروجی خود را بصورت تقریباً آنی کاهش یا افزایش دهد، از اهمیت ویژه­ای برای تولید توان راکتیو و حفظ پروفیل ولتاژ در سیستم قدرت برخوردار است.

     

    کندانسورهای سنکرون

    کندانسورهای سنکرون ماشین­های سنکرونی هستند که بطور مخصوص فقط برای تأمین توان راکتیو ساخته شده­اند. کندانسورهای سنکرون دارای زمان پاسخ­گویی مشابه و هزینه­های نگهداری بالاتر از ژنراتورها هستند.

     

    جبران­سازهای خازنی و سلفی

     این تجهیزات برای تنظیم سطح ولتاژ، به سیستم متصل می­شوند. جبران­ساز خازنی یک میدان الکتریکی ایجاد کرده و در نتیجه توان راکتیو تولید می­کند، در حالی که جبران­ساز سلفی سبب ایجاد یک میدان مغناطیسی شده و توان راکتیو را جذب می­کند. این تجهیزات جبران­ساز هم بصورت مجزا و هم بصورت ترکیبی می­توانند مورد استفاده قرار گیرند.

     

    ادوات FACTS[12]

    FACTS فن­آوری است که انعطاف­پذیری سیستم­های انتقال را با کنترل پخش بار و افزایش محدودیت پایداری خطوط انتقال، افزایش می­دهد. تجهیزات FACTS می­توانند بدون نیاز به فضای زیاد و خطوط انتقال اضافی در یک پست نصب شوند. انواع مختلفی از تجهیزات FACTS وجود دارد. برخی از تجهیزات FACTS برای مدیریت توان راکتیو عبارتند از: جبران­سازهای استاتیک Var (SVC[13])، جبرانسازهای سنکرون استاتیک (STATCOM[14])، جبران­سازهای دینامیک Var (D-VAR[15]).

     

    خطوط هوایی و کابل­های زیرزمینی

    خطوط هوایی و کابل­های زیرزمینی، هنگام کار در ولتاژ عادی سیستم، هر دو میدان­های الکتریکی قوی تولید کرده و بنابراین توان راکتیو تولید می­کنند. اما هنگامی که جریان از طریق یک خط یا کابل جاری می­شود تولید یک میدان مغناطیسی کرده که توان راکتیو را جذب می­کند. خطوط هوایی کم­بار یک تولیدکننده خالص از توان راکتیو است، در حالی که یک خط به شدت بارگذاری شده جذب کننده خالص از توان راکتیو می­باشد. در مورد کابل­های طراحی شده برای استفاده در ولتاژ 275 و یا 400 کیلوولت، توان راکتیو تولید شده توسط میدان الکتریکی همیشه بیشتر از توان راکتیو جذب شده توسط میدان مغناطیسی است و بنابراین کابل­ها همیشه تولیدکننده خالص توان راکتیو می­باشند.

     

    هزینه تولید توان راکتیو

    بطور کلی منابع تولیدکننده توان راکتیو را می­توان به دو دسته تجهیزات تولید و تجهیزات شبکه انتقال دسته­بندی کرد]28[. منابع تولید شامل ژنراتورهای سنکرون و کندانسور­های سنکرون می­باشند. منابع شبکه انتقال شامل بانک­های خازنی، راکتورها، جبران­سازهای استاتیک VAR (SVCs)، و غیره می­باشد.

    تجهیزات تولیدکننده توان راکتیو در سیستم­های قدرت دارای ویژگی­های مختلف از نظر پویایی و سرعت پاسخگویی، توانایی تغییر ولتاژ، هزینه­های سرمایه­گذاری، هزینه­های عملیاتی و هزینه­های فرصت از دست رفته هستند. به عنوان مثال، در ژنراتور سنکرون پشتیبانی توان راکتیو بسیار سریع است، اما هزینه­های عملیاتی و فرصت بالایی دارد. بانک­های خازنی کند هستند و دارای عملکرد ضعیفی می­باشند اما هزینه نصب و راه­اندازی پایینی دارند. هزینه جبران­کننده استاتیک VAR بین ژنراتور و خازن می­باشد]28[.

    در ادامه تجزیه و تحلیل هزینه­های توان راکتیو از منابع مختلف ارائه شده است.

     

    هزینه پشتیبانی توان راکتیو توسط ژنراتور سنکرون

    قابلیت ژنراتور سنکرون برای تأمین و یا جذب توان راکتیو توسط محدودیت­های ظرفیت ژنراتور تعیین می­شود، که عبارتند از: حدود گرمایی آرمیچر، حدود گرمایی میدان و محدوده زیر تحریک.

    حدود گرمایی آرمیچر، دایره­ای با شعاع  و به مرکز مبدأ است و بصورت معادله (2-2) نشان داده می­شود]28[.

                                                                                                (2-2)

    حدود گرمایی میدان دایره­ای به مرکز  و شعاع  می­باشد که بصورت معادله (2-3) نشان داده شده است]28[.

                                                                                       (2-3)

    محدوده زیرتحریک مرتبط با پایداری حالت ماندگار ژنراتور سنکرون نیز بصورت رابطه (2-4) نشان داده می­شود[29].

                                                                                                         (2-4)

    در رابطه­های (2-2) تا (2-4)،  ولتاژ ترمینال ژنراتور،  جریان حالت ماندگار آرمیچر،  راکتانس سنکرون و  ولتاژ تحریک می­باشد. همچنین  و  بترتیب خروجی توان اکتیو و راکتیو ماشین سنکرون می­باشند و  زاویه بین ولتاژ ترمینال و محور متعامد ژنراتور سنکرون است.

    مقدار نامی ماشین، نقطه تقاطع دو دایره (  در شکل (2-1)) است. هنگامی که  است، محدوده توان راکتیو توسط معادله (2-3) یعنی محدوده گرمایی میدان تحمیل می­شود. هنگامی که  است، حد گرمایی آرمیچر، محدودیت­هایی را روی میزان تولید توان راکتیو تحمیل می­نمایند]30[. منحنی قابلیت توان راکتیو یک ژنراتور در شکل (2-1) نشان داده شده است[3].

    0

    A

    B

    محدوده جریان آرمیچر

    محدوده زیرتحریک

    محدوده جریان میدان

     

     

     

     

     

     

     

     

     

    شکل (2-1) منحنی قابلیت ژنراتور سنکرون

     

    با توجه به منحنی قابلیت توان راکتیو، هزینه یک ژنراتور برای ارائه توان راکتیو را می­توان به سه بخش تقسیم کرد]30[: هزینه در دسترس بودن، هزینه­های بهره­برداری و هزینه فرصت. ظرفیت یک ژنراتور هم برای تولید توان اکتیو و هم توان راکتیو استفاده می­شود. بنابراین، هزینه سرمایه­گذاری یک ژنراتور باید علاوه بر تجزیه و تحلیل هزینه توان حقیقی، در تجزیه و تحلیل هزینه توان راکتیو نیز در نظر گرفته شود. در اینجا، مولفه هزینه در دسترس بودن توان راکتیو نشان­دهنده هزینه سرمایه­گذاری ژنراتور از ظرفیت مورد استفاده برای تولید توان راکتیو می­باشد. هنگامی که یک ژنراتور، توان راکتیو تولید و یا جذب می­کند، تلفات توان حقیقی در سیم پیچ­های میدان افزایش خواهد یافت. هزینه تلفات توان حقیقی افزایش یافته بعنوان جزء هزینه­های عملیاتی تأمین توان راکتیو درنظر گرفته می­شود. برخلاف هزینه­های سوخت که نشان­دهنده هزینه تولید توان اکتیو می­باشد، هزینه­های بهره­برداری برای پشتیبانی توان راکتیو کوچک است. همانطور که در شکل (2-1) مشاهده می­کنید، اگر ژنراتور بر روی منحنی محدود کننده عمل کند، هرگونه افزایش در Q موجب کاهش P جهت برآوردن محدودیت های گرمایشی سیم­پیچ می­گردد. این بدان معنی است که واحد باید توان خروجی واقعی خود را زمانی که خروجی توان راکتیو بالاتر مورد نیاز است، کاهش دهد. از دست دادن درآمد به دلیل کاهش قدرت واقعی به عنوان هزینه فرصت برای ارائه توان راکتیو نامیده می­شود. هزینه فرصت یک مسئله مهم در تجزیه و تحلیل هزینه توان راکتیو می­باشد که در بخش­های بعد بطور مفصل­تر توضیح داده خواهد شد.

     

    [1] Independent System Operator

    [2] Electric Power Research Institude

    [3] Natural Gas Foundation

    [4] Wind Turbines

    [5] Wind Farms

    [6] Voltage-Source Converters

    [7] Static VAr Compensators

    [8] Flexible AC  Transmission  System 

    [9]  General Algebraic Modeling Systems

    [10] Alternating Current

    [11] Trampolin : توری که در اکروبات از آن استفاده می کنند

     

    [12] Flexible AC Transmission Systems

    [13] Static Var Compensators

    [14] Static Synchronous Compensators

    [15] Dynamic Var Compensators

    Abstract:

    Over the past decade, electric utility industry has undergone fundamental changes in the mode of generation, transmission and distribution which is referred to as deregulation. With the deregulation of electricity industry, reactive power is presented as the most important ancillary services for safe operation reliable power networks. In recent years, creating a correct competitive structure and encouraging manufacturers to produce reactive power, has been defined as a reactive power markets in order to increase network reliability. However, the active and reactive power are connected by lines in various ways as the load flow equations, capability curve of synchronous generator and maximum power transmission. Consequently, active and reactive power performance markets will not have the optimal solution separately. Therefore, in this thesis reactive power markets comes to run with energy market simultaneously. And its results are compared with the results of separate performance in active and reactive power markets. In order to compete more fairly reactive power production, bids will be modified to produce reactive and a new structure is presented to the producers of reactive power to pay the cost of lost. Also possibility of creating the local markets were examined the reactive power according to the local nature of reactive power and results the local markets performance of reactive power compared with distant markets. On the other hand presence of distributed generation sources, particularly wind farms in power networks is increasing day by day. With the advancement of technology in recent years, this resource is also willing to participate in reactive power markets. In this thesis, possibility of providing reactive power are studied by wind farms with variable speed of turbine technology and the participation of wind farms in reactive power market, and then active and reactive power markets be implemented with the participation of wind farms. In this study, the active and reactive power markets is implemented with two modes of wind power to consider an error prediction of wind power. The impact of error prediction is examined on contribution of wind farms in active and reactive power markets as well as on the cost of operation of the market.                                                                                             

    Key words: Reactive power market, Simultaneous active and reactive power market, Expected payment function, Lost opportunity cost, Wind power generation

  • فهرست و منابع پایان نامه ارائه ساختار جدید بازار همزمان توان اکتیو و راکتیو با در نظر گرفتن قیود ولتاژی شبکه

    فهرست:

    عنوان                                                                                                                                       صفحه

    چکیده.............................................................................................................................................................1

    فصل اول: کلیات تحقیق

    مقدمه.................................................................................................................................................2

    حضور مزارع بادی در بازارهای تجدید ساختار یافته........................................................................3

    ارائه توان راکتیو توسط مزارع بادی......................................................................................................4

    بازارهای توان راکتیو............................................................................................................................4

    چالش­ها در جهت ایجاد بازارهای توان راکتیو.....................................................................................5

    تعامل بین بازار توان اکتیو و راکتیو....................................................................................................5

    قدرت بازار........................................................................................................................................5

    نوسانات قیمت و قیمت­گذاری برای مصرف­کنندگان.....................................................................6

    اقدامات انجام گرفته در این پایان­نامه ...............................................................................................7

    فصل دوم: مروری بر منابع

    ارائه بازار برای پشتیبانی از توان راکتیو..............................................................................................8

    مقدمه.................................................................................................................................................8

    مفهوم توان راکتیو و ضرورت توجه به آن.........................................................................................8

    توان راکتیو چیست؟...................................................................................................................8

    نیاز به توان راکتیو در شبکه........................................................................................................9

    توان راکتیو و خاموشی­ها..........................................................................................................10

    تجهیزات تولیدکننده توان راکتیو...................................................................................................11

    ژنراتور سنکرون.......................................................................................................................11

    کندانسورهای سنکرون.............................................................................................................11

    جبران­سازهای خازنی و سلفی..................................................................................................11

    ادوات FACTS........................................................................................................................12

    خطوط هوایی و کابل­های زیرزمینی.........................................................................................12

    هزینه تولید توان راکتیو.................................................................................................................12

    هزینه پشتیبانی توان راکتیو توسط ژنراتور سنکرون..................................................................13

    هزینه­های پشتیبانی توان راکتیو توسط تجهیزات انتقال.............................................................15

    ارائه توان راکتیو در بازارهای تجدید ساختاریافته.........................................................................16

    نیویورک...................................................................................................................................16

    سوئد........................................................................................................................................17

    طراحی بازار برای توان راکتیو......................................................................................................17

    هزینه تولید توان راکتیو............................................................................................................19

    ساختار پیشنهادات توان راکتیو.................................................................................................20

    استقرار بازار و شکل­گیری قیمت.............................................................................................22

    بازار توان راکتیو ناحیه­ای..............................................................................................................22

    جمع­بندی......................................................................................................................................24

    مزارع بادی و مشارکت آن­ها در بازارهای انرژی و توان راکتیو.........................................................24مقدمه..............................................................................................................................................24

    مزایای استفاده از انرژی باد......................................................................................................25

    وضعیت فعلی و آینده مزارع بادی............................................................................................25

    ساختار توربین­های بادی...............................................................................................................28

    فن­آوری توربین­های بادی.............................................................................................................29

    ژنراتور سنکرون مغناطیس دائم(PMSG).................................................................................29

    ژنراتور القایی قفس سنجابی.....................................................................................................29

    ژنراتور سنکرون روتور سیم­پیچی شده....................................................................................30

    ژنراتور القایی دوسو تغذیه(DFIG)..........................................................................................30

    برنامه­ریزی تولید نیروگاه­های بادی در بازار انرژی.......................................................................31

    مشارکت واحدهای بادی در مسأله پخش­بار اقتصادی..................................................................32

    تابع هزینه واحدهای بادی در مسأله پخش­بار اقتصادی............................................................34

    توان راکتیو تولید شده توسط توربین­های بادی.............................................................................37

    طرح مزارع بادی مورد مطالعه..................................................................................................37

    عوامل محدود کننده.................................................................................................................38

    طراحی مقادیر...........................................................................................................................39

    قابلیت توان راکتیو توربین­های بادی با توجه به تغییرات باد.........................................................40

    اجزای هزینه تولید توان راکتیو توسط مزارع بادی........................................................................42

    مولفه هزینه ثابت......................................................................................................................42

    مولفه هزینه تلفات....................................................................................................................42

    مولفه هزینه فرصت..................................................................................................................43

    مدل هزینه عرضه توان راکتیو برای مزارع بادی............................................................................43

    جمع­بندی...................................................................................................................................44

    فصل سوم: روش تحقیق

    مقدمه..............................................................................................................................................45

    اصلاح بازار توان راکتیو..................................................................................................................45بازار توان راکتیو متداول .................................................................................................................45

    تابع پرداخت مورد انتظار..........................................................................................................45

    استقرار بازار بمنظور قیمت­گذاری توان راکتیو.........................................................................46

    بازار توان راکتیو اصلاح شده........................................................................................................47

    تابع پرداخت مورد انتظار اصلاح شده......................................................................................47

    اصلاح استقرار بازار و قیمت­گذاری توان راکتیو......................................................................48

    مدل بازارهای مجزای توان اکتیو و راکتیو..........................................................................................50

    بازار مجزای توان اکتیو....................................................................................................................50

    بازار مجزای توان راکتیو..................................................................................................................50

    تسویه بازارهای مجزای توان اکتیو و راکتیو....................................................................................51

    اجرای همزمان بازار توان اکتیو و راکتیو..........................................................................................53

    هزینه فرصت از دست رفته در بازار همزمان................................................................................53

    بازار همزمان توان اکتیو و راکتیو...................................................................................................55

    بازار توان راکتیو ناحیه­ای...................................................................................................................57شناسایی مناطق کنترل ولتاژ در یک سیستم..................................................................................57

    فاصله الکتریکی........................................................................................................................58

    تعیین مناطق با توجه به فاصله الکتریکی..................................................................................59

    بازار توان راکتیو در مناطق کنترل ولتاژ محلی...............................................................................60

    بازار همزمان انرژی و توان راکتیو ناحیه­ای........................................................................................60

    مشارکت مزارع بادی و ژنراتورهای سنکرون در بازارهای توان اکتیو و راکتیو..................................61

    مشارکت مزارع بادی و ژنراتورهای سنکرون در بازار مجزای توان اکتیو.....................................61

    مشارکت مزارع بادی و ژنراتورهای سنکرون در بازار مجزای توان راکتیو....................................62

    تأثیر خطای پیش­بینی مزارع بادی بر منحنی قابلیت توان راکتیو ..............................................62

    بازار توان راکتیو برای مزارع بادی............................................................................................64

    مدل بازار مجزای توان راکتیو برای مزارع بادی و ژنراتورهای سنکرون...................................68

    مشارکت مزارع بادی و ژنراتورهای سنکرون در بازار همزمان توان اکتیو و راکتیو.......................68

    جمع­بندی......................................................................................................................................72

    فصل چهارم: شبیه­سازی ونتایج

    مقدمه..............................................................................................................................................73

    شبیه­سازی بازارهای توان اکتیو و راکتیو..........................................................................................73

    بازار توان اکتیو مجزا ......................................................................................................................74

    بازار توان راکتیو مجزا ....................................................................................................................76

    بازار همزمان توان اکتیو و راکتیو ....................................................................................................78

    مقایسه نمودار تولید توان اکتیو و راکتیو در بازارهای مجزا و همزمان ...........................................80

    بازی در قیمت­های پیشنهادی در بازارهای مجزا و همزمان ...........................................................82

    شبیه­سازی بازارهای انرژی و توان راکتیو ناحیه­بندی شده .............................................................83

    ناحیه­بندی شبکه ............................................................................................................................83

    بازار توان راکتیو ناحیه­ای ...............................................................................................................85

    بازار همزمان انرژی و توان راکتیو ناحیه­ای ....................................................................................87

    مقایسه نمودار تولید توان اکتیو و راکتیو در بازارهای مجزا و همزمان ناحیه­ای...............................89

    شبیه­سازی بازارهای توان اکتیو و راکتیو با مشارکت مزارع بادی ...................................................90

    مشارکت مزارع بادی در بازارهای مجزای توان اکتیو و راکتیو .......................................................93

    مشارکت مزارع بادی در بازار همزمان توان اکتیو و راکتیو .............................................................98

    مقایسه نمودار تولید توان راکتیو در بازارهای مجزا و همزمان با حضور مزارع بادی ...................103

    بررسی تأثیر نوع خطا بر تولید توان اکتیو و راکتیو هرگره در بازار همزمان..................................106

    جمع­بندی ................................................................................................................................... 108

    فصل پنجم: نتیجه­گیری و پیشنهادات

    نتیجه­گیری ...................................................................................................................................109

    پیشنهادات ....................................................................................................................................110

    پیوست ...............................................................................................................................................112

    منابع ...................................................................................................................................................115

    چکیده انگلیسی  .......................................................................................................................................120

    منبع:

    فهرست منابع

    [1] Foley A.M, ÓGallachóir B.P, Hur J, Baldick R, McKeogh E.J. 2010. A strategic review of electricity systems models. Energy, Vol. 35, No. 12, pp: 4522-4530.

    [2] FERC Order No.888. Promotion of wholesale competition through open access non-discriminatory transmission services by public utilities and recovery of stranded costs by public utilities and transmitting utilities. Issued April 1996.

    [3] Zhong J, Bhattacharya K. 2002. Toward a competitive market for reactive power. IEEE Transaction on Power Systems, Vol. 17, No. 1, pp: 1206-1215.

    [4] Baughman M.L, Siddiqi S.N. 1991. Real-Time pricing of reactive power: Theory and case study results. IEEE Transaction on Power Systems, Vol. 6, No. 1, pp: 23-29.

    [5] El-Keib A, Ma X. 1997. Calculating short-run marginal cost of active and reactive power production. IEEE Transaction on Power Systems, Vol. 12, No. 2, pp: 559-565.

    [6] Lamont J.W, Fu J. 1999. Cost analysis of reactive power support. IEEE Transaction on Power Systems, Vol. 14, No. 3, pp: 890-898.

    [7] Amjady N, Rabiee A, Shayanfar H.A. 2010. A stochastic framework for clearing of reactive power market. Energy, Vol. 35, No. 1, pp: 239-245.

    [8] Saini A, Saraswat A. 2013. Multi-objective reactive power market clearing in competitive electricity market using HFMOEA. Applied Soft Computing,Vol. 13, No. 4, pp: 2087-2103.

    [9] Saini A, Saraswat A. 2013. Multi-objective day-ahead localized reactive power market clearing model using HFMOEA. Electrical Power and Energy Systems,46, pp: 376-391.

    [10] Echavarren F.M, Lobato E, Rouco L. 2009. Steady-state analysis of the effect of reactive generation limits in voltage stability. Electric Power Systems Research, Vol. 79, No. 9, pp: 1292-1299.

    [11] Staff report. 2005. Principles for efficient and reliable reactive power supply and consumption. FERC Publication, Docket No. AD05-1-000.

    [12] Lior N. 2010. Sustainable energy development: the present situation and possible paths to the future. Energy, Vol. 35, No. 10, pp: 3976-3994.

    [13] Ackermann T, Andersson G. Soder L. 2001. Distributed generation: a definition. Electric Power Systems Research, Vol. 57, No. 3, pp: 195–204.

    [14] Alabdi M.H, El-Saadany E.F. 2010. Overview of wind power intermittency impacts on power systems. Electric Power Systems Research, Vol. 80, No. 6, pp: 627-632.

     [15] Ullah N.R, Thiringer T, Karlsson D. 2008. Temporary primary frequency control support by variable speed wind turbines—Potential and applications. IEEE Transaction on Power Systems. Vol. 23, No. 2, pp: 601–612.

    [16] Rabiee A, Shayanfar H.A, Amjady N. 2009. Coupled Energy and Reactive Power Market Clearing Considering Power System Security. Energy Conversion and Management. Vol 50, No. 4, pp: 907-915.

    [17] Hao. S, Papalexopoulas A. 1997. Reactive power pricing and management. IEEE Transaction on Power Systems. Vol. 12, No. 1, pp: 95–104.

    [18] Ahlstrom M, Jones L, Zavadil R, Grant W. 2005. The future of wind forecasting and utility operations. IEEE Power and Energy Magazine, Vol. 3, No. 6, pp: 57–64.

    [19] Zhong J, Nobile E, Bose A, Bhattacharya K. 2004. Localized reactive power markets using the concept of voltage control areas. IEEE Transaction on Power Systems, Vol. 19, No. 3,  pp: 1555-1561.

    [20] Zhong J, Bhattacharya K. 2002. Reactive power management in deregulated power systems-A review. IEEE Power Engineering Society Winter Meeting, Vol. 2, pp: 1287–1292.

    [21] Prabhakar K.S, Jacob Raglend I, Kothari D.P. 2013. A review on market power in deregulated electricity market. Electrical Power and Energy Systems, Vol. 48, pp: 139–147.

    [22] Rider M.J, Paucar V.L. 2004. Application of a nonlinear reactive power pricing model for competitive electric market. IEE Proceeding on Generaton Transmission Distribution, Vol. 151, No. 3, pp: 407-414.

    [23] Sauer P.W, Overbye T.J, Gross G, Alvarado F, Oren S, and Momah J. Reactive power support services in electricity markets: Costing and pricing of ancillary services final project report. PSERC Publication 00-08, May 2001.

    [24] Lo K.L, Alturki Y.A. 2008. Towards reactive power markets, Part 2: differentiated market reactive power requirements. IET Generation Transmission and Distribution, Vol. 2, No. 4, pp: 516–529.

    [25] Zhong J, Bhattacharya K. 2008. Reactive power market design and its impact on market power. Power and Energy Society General Meeting - Conversion and Delivery of Electrical Energy in the 21st Century. pp: 1 – 4.

    [26] Sauer P.W, What is reactive power?. PSERC background paper, Sept. 2003.

    [27] Piao-hong Kong, Jun-yong Liu, Lei-lei Pan and Yuan Huang. 2004. Reactive power market based on consolidated compensation. IEEE International Conference on Electric Utility Deregulation, Restructuring and Power Technologies (DRPT2004) April Hong Kong 2004, pp: 540-545.

    [28] Zhong J. A pricing mechanism for network reactive power devices in competitive market. IEEE Power India Conference 2006.

    [29] Nilsson N.E, Mercurio J. 1994. Synchronous generator capability curve testing and evaluation. IEEE Transaction on Power Delivery, Vol. 9, No. 1, pp: 414–424.

    [30] Bhattacharya K, Zhong J. 2001. Reactive power as an ancillary service. IEEE Transaction on Power Systems, Vol. 16, No. 2, pp: 294-300.

    [31] De M, Goswami S.K. 2012. Reactive power cost allocation by power tracing based method. Energy Conversion and Management, Vol. 64, pp: 43–51.

    [32] Ethier R, Zimmerman R, Mount T, Schulze W, Thomas R. 1999. A uniform price auction with locational price adjustments for competitive electricity markets. Electrical Power and Energy Systems, Vol. 21, No. 2, pp: 103–110.

    [33] Schlueter R.A, Hu I, Chang M.W, Lo J.C, Costi A. 1991. Methods for determining proximity to voltage collapse. IEEE Transaction on Power Systems, Vol. 6, No. 1, pp: 285–292.

    [34] Lie T, Schlueter R.A, Rusche P.A, Rhoades R. 1993. Method of identifying weak transmission network stability boundaries. IEEE Transaction on Power Systems, Vol. 8, No. 1, pp: 293–301.

    [35] Lagonotte P, Sabonnadiere J.C, Leost J.Y, Paul J.P. 1989. Structural analysis of the electrical system: Application to secondary voltage control in France. IEEE Transaction on Power Systems, Vol. 9, No. 5, pp: 479–486.

    [36] Sonderegger R.C, Henderson D, Bubb S, Steury J. 2004. Distributed asset insight. IEEE Power and Energy Magazine, Vol. 2, No. 3, pp: 32–39.

    [37] Kishinevsky Y, Zelingher S. 2003. Coming clean with fuel cells. IEEE Power and Energy Magazine, Vol. 1, No. 6,  pp:20–25.

    [38] Andrews C.J, Weiner S.A. 2004. Visions of a hydrogen future. IEEE Power and Energy Magazine, Vol. 2, No. 2,  pp:26–34.

    [39] Slootweg J.G, Kling W.L. 2003. Is the answer blowing in the wind? IEEE Power and Energy Magazine, Vol. 1, No. 6,  pp:26–34.

    [40] Caixia W, Zongxiang L, Ying Q. 2013. A consideration of the wind power benefits in day-Ahead scheduling of wind-coal intensive power systems. IEEE Transaction on Power Systems, Vol. 28, No. 1, pp: 236-245.

    [41] Hau E. 2013. Wind Turbines Fundamentals, Technologies, Application, Economics. Third, translated edition, UK: Horst von Renouard London, Springer, 870 p.

    [42] Chompoo-inwai C,Yingvivatanapong C, Methaprayoon K, Wei-Jen L. 2005. Reactive  compensation techniques to improve the ride-through capability of wind turbine during disturbance. IEEE Transactions on Industry Applications, Vol. 41, No. 3.

    [43] World Wind Energy Association ,2010. World Wind Energy Report 2009. [Online] Available: http://www.wwindea.org/home/images/stories/worldwindenergyreport2009_s.pdf

    [44]  World Wind Energy Association, 2014. 2014 Half-Year Report. [Online] Available:  http://www.wwindea.org/webimages/WWEA_half_year_report_2014.pdf

    [45] DOE J. 2008. 20% wind energy by 2030: Increasing wind energy’s contribution to US electricity supply. Washington, DC: US Department of Energy, 227 p.

    [46] Pao L.Y, Johnson K.E. 2009. A tutorial on the dynamics and control of wind turbines and wind farms. American Control Conference. Louis, MO, USA, June 10-12, pp:2076-2089.

    [47] Betz A. Introduction to the Theory of Flow Machines. Oxford: Permagon Press, 1966.

    [48] Thomas Ackermann, Lennart SoÈ der. 2000. Wind energy technology and current status: a review. Renewable and Sustainable Energy Reviews, Vol. 4, No. 4, pp:315-374.

    [49] Baroudi J.A, Dinavahi V, Knight A.M. 2000. A review of power converter topologies for wind generators. Renewable Energy, Vol. 32, No. 14, pp:2369–2385.

    [50] Liang J, Grijalva S, Harley R.G. 2011. Increased wind revenue and system security by trading wind power in energy and regulation reserve markets. IEEE Transactions on Sustainable Energy, Vol. 2, No. 3, pp: 340- 347.

    [51] Izadpanah H, Yousefi G.R, Kaviri S.M. 2013. Asset and risk management for a wind farm in a competitive electricity market. 21st Iranian Conference on Electrical Engineering (ICEE), pp: 1-6.

    [52] Galloway S, Bell G, Burt G, McDonald J, Siewierski T. 2006. Managing the risk of trading wind energy in a competitive market. IEE Proceeding-Generation, Transmission and Distribution, Vol. 153, No. 1, pp:106-114.

    [53] Boutsika T, Santoso S. 2012. Sizing an energy storage system to minimize wind power imbalances from the hourly average. IEEE Power and Energy Society General Meeting, pp:1-8.

    [54] Wood A.J, Wollenberg B.F. 1996. Power Generation, Operation and Control, 2th edn, New York: Wiley.

    [55] Damousis I.G, Alexiadis M.C, Theocharis J.B, Dokopoulos P.S. 2004. A fuzzy model for wind speed prediction and power generation in wind parks using spatial correlation. IEEE Transactions on Energy Conversion, Vol. 19, No. 2, pp: 352–3361.

    [56] Shuhui Li, Wunsch D.C, O’Hair E.A, Giesselmann M.G. 2001. Using neural networks to estimate wind turbine power generation. IEEE Transactions on Energy Conversion, Vol. 16, No. 3, pp: 276-282.

    [57] Brown B.G, Katz R.W, Murphy A.H. 1984. Time series models to simulate and forecast wind speed and wind power. Journal of Climate and Applied Meteorology, Vol. 23, No. 8, pp: 1184–1195.

    [58] Peiyuan Chen, Pedersen T, Bak-Jensen B, Zhe Chen. 2010. ARIMA-based time series model of stochastic wind power generation. IEEE Transaction on Power Systems, Vol. 25, No. 2, pp:667-676.

    [59] Miranda V, Hang P.S. 2005. Economic dispatch model with fuzzy wind constraints and attitudes of dispatchers. IEEE Transaction on Power Systems, Vol. 20, No. 4, pp: 2143-2145.

    [60] Hetzer J, Yu D.C, Bhattarai K. 2008. An economic dispatch model incorporating wind power. IEEE Transaction on Energy Conversion, Vol. 23, No. 2, pp: 603-611.

    [61] Ullah N.R, Bhattacharya K, Thiringer T. 2009. Wind farms as reactive power ancillary service providers—Technical and economic issues. IEEE Transactions on Energy Conversion, Vol. 24, No. 3, pp: 661-672.

    [62] Ahlstrom M, Jones L, Zavadil R, Grant W. 2005. The future of wind forecasting and utility operations. IEEE Power and Energy Magazine, Vol. 3, No. 6, pp: 57–64.

    [63] Rueda-Medina A.C, Padilha-Feltrin A. 2013. Distributed generators as providers of reactive power support—A market approach. IEEE Transactions on Power Systems, Vol. 28, No.1, pp: 490-502.

    [64] Ahmadi H, Akbari Foroud A. 2014. Joint energy and reactive power market considering coupled active and reactive reserve market ensuring system security. Arabian Journal for Science and Engineering, Vol. 39, No. 6, pp: 4789-4804.

    [65]   Reliability Test System Task Force: The IEEE Reliability Test System,1996. IEEE Transaction on Power Systems. Vol. 14, No. 3, pp: 1010–1020.

    [66]   Generalized Algebraic Modeling Systems (GAMS), [Online] Available: http://www.gams.com



تحقیق در مورد پایان نامه ارائه ساختار جدید بازار همزمان توان اکتیو و راکتیو با در نظر گرفتن قیود ولتاژی شبکه, مقاله در مورد پایان نامه ارائه ساختار جدید بازار همزمان توان اکتیو و راکتیو با در نظر گرفتن قیود ولتاژی شبکه, پروژه دانشجویی در مورد پایان نامه ارائه ساختار جدید بازار همزمان توان اکتیو و راکتیو با در نظر گرفتن قیود ولتاژی شبکه, پروپوزال در مورد پایان نامه ارائه ساختار جدید بازار همزمان توان اکتیو و راکتیو با در نظر گرفتن قیود ولتاژی شبکه, تز دکترا در مورد پایان نامه ارائه ساختار جدید بازار همزمان توان اکتیو و راکتیو با در نظر گرفتن قیود ولتاژی شبکه, تحقیقات دانشجویی درباره پایان نامه ارائه ساختار جدید بازار همزمان توان اکتیو و راکتیو با در نظر گرفتن قیود ولتاژی شبکه, مقالات دانشجویی درباره پایان نامه ارائه ساختار جدید بازار همزمان توان اکتیو و راکتیو با در نظر گرفتن قیود ولتاژی شبکه, پروژه درباره پایان نامه ارائه ساختار جدید بازار همزمان توان اکتیو و راکتیو با در نظر گرفتن قیود ولتاژی شبکه, گزارش سمینار در مورد پایان نامه ارائه ساختار جدید بازار همزمان توان اکتیو و راکتیو با در نظر گرفتن قیود ولتاژی شبکه, پروژه دانشجویی در مورد پایان نامه ارائه ساختار جدید بازار همزمان توان اکتیو و راکتیو با در نظر گرفتن قیود ولتاژی شبکه, تحقیق دانش آموزی در مورد پایان نامه ارائه ساختار جدید بازار همزمان توان اکتیو و راکتیو با در نظر گرفتن قیود ولتاژی شبکه, مقاله دانش آموزی در مورد پایان نامه ارائه ساختار جدید بازار همزمان توان اکتیو و راکتیو با در نظر گرفتن قیود ولتاژی شبکه, رساله دکترا در مورد پایان نامه ارائه ساختار جدید بازار همزمان توان اکتیو و راکتیو با در نظر گرفتن قیود ولتاژی شبکه

ثبت سفارش
تعداد
عنوان محصول
بانک دانلود پایان نامه رسا تسیس