مشارکت هاب‌های انرژی منعطف متصل به شبکه در بازار انرژی بر پایۀ مدل تسویۀ قیمت بازار با در نظر گرفتن عدم قطعیت‌های تولید و مصرف

در این مقاله بهره‌برداری شبکه‌های الکتریکی، حرارتی و گازی در حضور هاب‌های انرژی منعطف شرکت‌کننده در بازار انرژی روز فروش مبتنی‌بر مدل تسویۀ قیمت بازار ارائه می‌شود. این طرح بیشینه‌سازی اختلاف سود هاب‌های انرژی و هزینۀ بهره‌برداری واحدهای تولید مقید به مدل بهره‌برداری منابع، ذخیره‌سازها و بارهای پاسخ‌گو در قالب هاب، محدودیت انعطاف‌پذیری هاب‌ها و مدل پخش توان بهینۀ شبکه‌های انرژی اشاره دارد. این فرمول‌بندی مبنی‌بر مدل تسویۀ قیمت بازار است؛ به‌طوری‌که قیمت انرژی را متناظر با تعادل تولید و مصرف در باس‌های مختلف شبکه‌های انرژی به دست می‌آورد. روش تابع جریمه نیز در این مقاله به‌منظور محاسبۀ همزمان متغیرهای اصلی و متغیرهای دوگان (قیمت انرژی) استفاده می‌شود. در ادامه از بهینه‌سازی تصادفی برای مدل‌سازی عدم قطعیت‌های بار و توان تجدیدپذیر استفاده می‌گردد. درنهایت نتایج عددی به‌دست‌آمده بیانگر قابلیت طرح پیشنهادی در استخراج وضعیت بهینۀ انعطاف‌پذیری و اقتصادی برای هاب‌هاست. همچنین عملکرد بهینۀ هاب‌ها توانسته است که وضعیت اقتصادی و بهره‌برداری شبکه‌های انرژی را نسبت به مطالعات پخش بار ارتقا دهد که با کاهش قیمت انرژی موجب افزایش رفاه اجتماعی می‌شود، به‌طوری‌که شرایط انعطاف‌پذیری 100% برای هاب‌ها به دست می‌آید. در این شرایط هزینۀ بهره‌برداری، تلفات انرژی، افت ولتاژ و افت دما به‌ترتیب در حدود 19.8%، 7.1%، 19.5% و 16.7% نسبت به مطالعات پخش بار کاهش دارند که متناسب با افزایش 4.9% افت فشار در شبکۀ گازی در شرایط مذکور است.

participation of grid-connected flexible energy hubs in energy market based on market clearing price model considering generation-consumption uncertainties

in this paper, the operation of electrical, heat and gas networks with flexible energy hubs is presented, where hubs is contributed in energy market that is based on market clearing price. this scheme maximizes the difference between energy hubs profit and operation cost of generation units subjected to operation model of sources, storages and responsible load in hub format, flexibility limits of hubs, and optimal power flow model of energy networks. this formulation is based on market clearing price model, so that it obtain value of energy price according to balancing between the generation and demand in different buses if energy networks. penalty function method in this paper uses to calculate of primal variables and some dual variables (energy prices). in the following, the stochastic optimization uses to model the uncertainties of load and renewable power. finally, the obtained numerical results show the capabilities of the proposed scheme in the improving flexibility and economic situations of hubs. also, optimal operation of hubs is able to improve the economic and operation induces of energy networks in comparison to load flow study, and it improves the social welfare based on reducing of energy price. so that 100% flexibility condition obtains for hubs. in this condition, the operation cost, energy loss, voltage drop and temperature drop are reduced about to 19.8%, 7.1%, 19.5% and 16.7%, respectively, with respect to load flow analysis, but the pressure drop increases about to 4.9%.