تاثير خودروهاي الكتريكي و برنامه پاسخگويي بار بر بهره‌برداري بهينه از شبكه‌ي توزيع در چهارچوب يك مدل دو سطحي جديد

Impact of Electric Vehicles and Demand Response Program on Optimal Operation of Distribution System in the Framework of a New Bi-level Model

در اين مقاله، تاثير خودروهاي الكتريكي و برنامه پاسخگويي بار از نوع تشويق- محور، زمان- محور و تركيب اين دو برنامه، بر بهره‌برداري بهينه از شبكه توزيعي كه صاحب واحد بادي مي‌باشد، در قالب يك مدل دو سطحي جديد، بررسي شده است. در اين مدل، نايقيني‌هاي مربوط به منابع بادي و خودروهاي الكتريكي نيز بطور همزمان در نظر گرفته شده است. هدف در هر دو سطح، بيشنيه نمودن سود مي‌باشد. در سطح بالا، شبكه توزيع به دليل وجود واحد بادي و همچنين قابليت خودرو به شبكه‌ي خودروهاي الكتريكي، سود بيشتري را به دليل عدم خريد انرژي الكتريكي از شبكه بالادست، بدست مي‌آورد. در سطح پايين نيز سود بيشتري براي صاحب پاركينگ خودروهاي الكتريكي به دليل فروش انرژي به صاحبان خودروها و شبكه توزيع، حاصل مي‌گردد. مدل مورد نظر به كمك روش كروش-كان-تاكر و همچنين متغيرهاي كمكي دودويي به يك مدل تك‌سطحي خطي مختلط با اعداد صحيح تبديل شده و به كمك نرم‌افزار GAMS حل شده است. مدل پيشنهادي روي شبكه توزيع پانزده شينه IEEE طي يك دوره 24 ساعته آزموده شده و نتايج اثربخشي مدل را ثابت مي‌كند.

In this paper, the impact of electric vehicles (EVs) and a price-based and an incentive-based demand response programs and the combination of both programs, has been investigated on the optimal operation of the distribution system, which owns a wind unit, in the framework of a new bi-level model. In this model, simultaneously, uncertainty of wind unit and electric vehicles are also considered. The aim of both levels is to maximization the profits. In the upper-level, the distribution system, due to the existence of a wind unit and the vehicle to grid capability of EVs, gains more profit by not purchasing the electrical energy from the upstream network. At the lower-level, owner of the EVs parking lots is obtained more benefit, due to the selling of energy to EVs owners and distribution system. Forasmuch as this model is converted to single-level mix-integer linear problem by using of Karush–Kuhn–Tucker (KKT) conditions and auxiliary binary variables and is solved by GAMS software. The presented model is tested on the IEEE 15-bus distribution system over a 24-h period and results prove the effectiveness of the model.