ارائه يك مدل مقاوم خطي براي بهره برداري از هاب انرژي با استفاده از تئوري تصميم گيري بر مبناي شكاف اطلاعاتي

Proposing a linear model of energy hub operation using information gap decision theory

هاب انرژي مفهومي بوده كه حامل هاي انرژي مختلف را به يكديگر مرتبط مي كند و طي سال هاي اخير توسعه يافته است. بهر ه برداري از هاب انرژي همواره با عدم قطعيت هاي فراواني همراه است. لذا اين مقاله يك مدل خطي مقاوم جديد براساس روش تئوري تصميم گيري بر مبناي شكاف اطلاعاتي (IGDT) را براي حل مساله بهره برداري از هاب انرژي ارئه مي دهد. اين روش قابليت در نظر گرفتن تعداد زيادي از عدم قطعيت ها را به صورت همزمان دارا است. هاب تحت مطالعه در برگيرنده واحد توليد همزمان (CHP)، بويلر و توربين بادي بوده و با بازارهاي روز پيش رو، زمان حقيقي و شبكه گاز تبادل انرژي دارد. اين مساله تحث تاثير عدم قطعيت هاي فراواني بوده كه در اين مقاله عدم قطعيت هاي مربوط به قيمت انرژي الكتريكي در بازار پيش رو، قيمت گاز، قيمت بازار زمان حقيقي و توليد توربين هاي بادي لحاظ مي شوند. از آن جايي كه ماهيت روش IGDT يك بهينه سازي دو سطحي است، با استفاده از شرايط كاروش-كوهن تاكر (KKT) و تئوري دوگان قوي اين مساله ابتدا خطي شده و سپس حل مي شود. شبيه سازي ها در سيستم تحت مطالعه مذكور انجام شده و تحليل نتايج بدست آمده، تاييد كننده سودمند بودن مدل خطي پيشنهادي است.

Energy hub is a concept relates various energy carriers which has been expanded in recent years. Operation of energy hub is often attended with uncertainties. Therefore, this paper presents a linear model based on information gap decision theory (IGDT) to solve the energy hub problem. This approach can consider plenty of uncertainties, simultaneously. Energy hub under study includes a combined heat and power (CHP) unit, a boiler, a wind turbine and trades electricity with day ahead and real time markets as well as natural gas network. Different uncertainties affect the problem. Here, the uncertainties of real time and day ahead electricity prices, wind turbine generation and natural gas prices are taken into account. Since, nature of IGDT is a bi-level optimization problem, it has been linearized using the Karush Kohen Tucker (KKT) conditions and strong duality theorem and then, it is solved. The simulations have been done on the mentioned case study verifying the efficiency of the proposed model.