ارائه مدل دوسطحه و چندهدفه جهت پيشنهاددهي راهبردي نيروگاه مجازي در بازار روز بعد

A Bi-Level Multi-Objective Model for Strategic Offering of Virtual Power Plant in Day-ahead Market

تجميع تعداد زيادي از واحدهاي توليدي با ظرفيت‌هاي كوچك با يكديگر و تبديل آن‌ها به نهادي بزرگ‌تر سبب ديده شدن آن‌ها در بازار برق و افزايش بهره‌وري اقتصادي آن‌ها مي‌شود. نيروگاه مجازي سيستم گسترده مديريت انرژي براي جمع‌آوري ظرفيت بارهاي قابل‌قطع، ذخيره‌سازها و توليدات‌پراكنده به‌منظور ايجاد خدمات پشتيباني از سيستم و بازاريابي انرژي مي‌باشد. يكي از اهداف اصلي اين مقاله ارائه روشي براي پيشنهاددهي بهينه نيروگاه مجازي در كنار رقبا در بازار روز بعد مي‌باشد. براي دست‌يابي به اين هدف يك مدل بهينه‌سازي دوسطحه رياضي با محدوديت‌هاي تعادلي ارائه شده است. سطح اول اين مدل، بيشينه‌سازي سود نيروگاه مجازي و سطح دوم بيشينه‌سازي سطح رفاه اجتماعي را دربر مي‌گيرد، مدل دوسطحه با استفاده از تئوري دوگانگي و شرايط بهينگي كروش-كاهن-تاكر به يك مدل برنامه‌ريزي خطي مختلط عدد صحيح تبديل شده است. هدف ديگر اين است كه مسئله دوسطحه حاضر، به‌صورت دوهدفه با استفاده از روش محدوديت‌اپسيلون در جهت بيشينه‌سازي سود مدل خطي‌شده و كاهش آلايندگي واحدهاي نيروگاه مجازي نيز حل گردد. نهايتاً با استفاده از روش تصميم‌گيري فازي بهترين پاسخ انتخاب گرديده است كه مقدار سود در حالت دوهدفه 41429.7 دلار و آلايندگي نيز 1969.9 پوند گرديد كه نسبت به حالت تك‌هدفه اعداد معقول‌تري مي‌باشند. مدل عنوان‌شده بر روي شبكه 24 شينه استاندارد IEEE مورد آزمون واقع‌شده و نتايج نشان از كارآيي آن مي‌باشد

The accumulation of a large number of production units with small capacities and transforming them into a larger entity will make them visible in electricity market and increase their economic efficiency. Virtual power plant is a Wide energy management system that incorporates interruptible loads, storage and distributed generation in order to create support services of system and restoring energy. The main objective of this paper is to provide a method for optimizing virtual power plant bid along with other competitors in a day-ahead market. To achieve this goal a bi-level mathematical optimization model is presented in which equilibrium constraints are also taken into account. The first level of this model maximizes profit of virtual power plant and the second level maximizes social welfare problem. Bi-level model with the use of the theory of duality and optimality conditions of Karush-Kuhn-Tucker converts to a linear programming model of mixed-integer. This two level problem is also solved in a two-objective method using Epsilon constraint in order to maximize profits and minimize emission of units in virtual power plants. Finally, using fuzzy decision making the best answer is chosen and profit in two-objective mode is 41429.7d and pollution is 1969.9 pound, which compare with single-objective mode is more reasonable number. Proposed model is tested on IEEE 24-bus system and the results show the effectiveness of proposed method.