بررسي عملكرد هماهنگ نيروگاه بادي و تلمبه‌اي–ذخيره‌اي

Joint Operation of Wind Farms and Pump-storage Plants in Ancillary Services and Power Markets

چكيده: در اين مقاله، الگوريتم پيشنهادي در برنامه‌ريزي توليد و مشاركت نيروگاه‌هاي بادي و تلمبه‌اي– ذخيره‌اي به دو صورت مستقل و هماهنگ، در بازارهاي روز- پيش و خدمات جانبي ارايه مي‌شود. همچنين ارزش ريسك عملكرد اين دو نيروگاه تحت عملكرد مستقل و هماهنگ محاسبه و مقايسه مي‌‌گردد. ماهيت غيرقطعي توان توليدي نيروگاه‌هاي بادي و قيمت بازار، اين مسيله برنامه‌ريزي را به يك مسيله برنامه‌ريزي تصادفي تبديل مي‌كند. از طرف ديگر، نيروگاه‌هاي تلمبه‌اي– ذخيره‌اي، داراي توانايي مديريت نامتعادلي‌هاي مثبت و منفي انرژي در طول زمان مي‌باشد. لذا با برنامه‌ريزي همزمان نيروگاه تلمبه‌اي– ذخيره‌اي با نيروگاه بادي، سود اين مجموعه در مقايسه با عملكرد جداگانه اين نيروگاه‌ها افزايش مي‌يابد. عدم قطعيت قيمت بازار و ميزان توان بادي با استفاده از درخت سناريو مدلسازي مي‌شود. روش پيشنهاد شده بر روي نيروگاه‌هاي بادي و تلمبه‌اي– ذخيره‌اي سيستم استاندارد 118 باس IEEE تست گرديده است. همچنين با بررسي ريسك عملكرد برنامه‌ريزي، سطح اعتماد مجموعه مورد ارزيابي قرار گرفته و مقدار VAR تعيين مي‌‌گردد. بررسي نتايج سود و ريسك در شرايط عملكرد هماهنگ و مستقل، مويد افزايش سود و ارزش ريسك در عملكرد هماهنگ نيروگاه بادي و تلمبه‌اي–ذخيره‌اي مي‌باشد.

Abstract: In this paper, a new bidding strategy in generation scheduling and commitment is proposed for uncoordinated and joint scheduling of wind farms and pump-storage power plants in the day-ahead electricity markets and ancillary services. Also, the value at risk (VaR) of joint and uncoordinated operations (JO and UO) for these two plants is calculated and evaluated. Uncertainties of wind power generation (WPG) and the market prices convert this scheduling problem to a stochastic scheduling problem. On the other hand, the pump-storage plants have the ability to manage of positive and negative energy imbalances over time. Therefore, with joint scheduling of pump-storage plants with wind units, the benefit of these plants is increased compared with UO of these plants. Uncertainty of market price and amount of WPG are modeled using scenario tree. The proposed method is tested on pump-storage and wind farm of IEEE 118-bus standard system. Also, by evaluating the scheduling operation risk, the VaR level has determined. The results of the benefit and risk for JO and UO of pump storage and wind farm verifies that these joint operations improve the benefit and risk values of the system.