ارائه‌ي يك مدل دو سطحي براي برنامه‌ريزي تجميع‌گر خودروهاي الكتريكي در فضاي رقابتي با در نظر گرفتن عدم قطعيت‌ها

Investigation of a bi-level model for the scheduling of electric vehicles in a competitive environment considering uncertainties.

با افزايش تعداد خودروهاي الكتريكي در شبكه قدرت لازم است تعامل آنها با شبكه به ­گونه­ اي مديريت شود تا ضمن كمينه شدن هزينه ­هاي خودروداران، سود عوامل خدمت ­رسان به آنها نيز بيشينه شود. از اين رو، در اين مقاله يك مسئله­ ي تصميم­ گيري احتمالاتي دو سطحي براي مشاركت تجميع­ گر خودروهاي الكتريكي در بازار رقابتي با در نظر گرفتن منابع مختلف عدم قطعيت ارائه شده است. منابع عدم قطعيت براي مشاركت تجميع­ گر در بازار شامل قيمت­هاي بازار روز آينده و تعادل، قيمت­هاي پيشنهادي از سوي رقبا و نيز بار شارژ و دشارژ خودروهاي الكتريكي است كه با استفاده از سري­هاي زماني مدل­­سازي شده است. در برنامه­ ي دو سطحي پيشنهادي، هدف سطح اول بيشينه كردن سود تجميع­ گر در تعامل با شبكه و خودروداران و هدف سطح دوم آن كمينه كردن هزينه­ هاي پرداختي خودروداران است. از آنجايي كه تابع هدف سطح اول و دوم در تضاد با يكديگر هستند، با استفاده از شرايط بهينگي KKT و تئوري دوگان مسئله­ ي دو سطحي پيشنهادي به يك مسئله­­ ي تك­ سطحي خطي تبديل شده است. در نهايت، برنامه­ ي پيشنهادي در يك سيستم نمونه اجرا شده و نتايج نشان مي ­دهد كه با بكارگيري اين مدل تجميع­ گر مي­تواند با ارائه­ ي سيگنال­ قيمت شارژ و دشارژ بهينه ضمن حفظ مشتريان خود در بازار رقابتي، بيشترين سود را نيز كسب نمايد.

By increasing the number of electric vehicles (EVs) in the power system, it is necessary to manage their interaction with the grid such that to minimize the costs of the owners as well as to maximize the profit of their serving entities. Therefore, in this paper, a stochastic bi-level decision making problem for the participation of EV aggregator in a competitive environment is presented, with considering various sources of uncertainty. The sources of uncertainty for the participation of aggregators in the electricity market include day-ahead (DA) and balancing market prices as well as rivals' suggested prices and charging and discharging EVs demand that are modeled with time series. In the proposed bi-level program, the goal of the first level is to maximize the aggregator's profit in interaction with the network, and the goal of the second level is to minimize the payments of the owners. Since the objective function of the first and second levels are in contradiction with each other, with using KKT optimization conditions and the duality theory, the proposed two-level problem has become a linear single-level problem. Finally, the proposed program is implemented in typical test system and the results show that by using this model for the aggregator's decision making, it can offer proper charge and discharge price signals to the EV owners to attract the them in a competitive market and also to maximize its profit.