مجموعه آموزش های برنامه های پاسخگویی بار- بخش دوم

:مدرسحبیب‌اله‌اعلمیدکتر

عضو‌هیئت‌علمی‌دانشگاه

(Demand Response)پاسخگویی‌بار‌

فرادرسمدلسازی‌برنامه‌های‌پاسخگویی‌بار

FaraDars.org

مدلسازی‌برنامه‌های‌پاسخگویی‌بار

Demand Response

programs modeling فرادرس

FaraDars.org

طبقه بندی برنامه های پاسخگويي بار

مدلسازی برنامه های پاسخگويي بار زمان محور

مدلسازی برنامه های پاسخگويي بار تشويق محور داوطلبانه

مدلسازی برنامه های پاسخگويي بار تشويق محور اجباری

فهرست‌مطالب

فرادرس

FaraDars.org

پاسخگویی‌بارمدلهای‌برخی‌از‌قابلیت‌های‌

آنمهمهایشاخصومصرفمنحنيتغییراتبررسي

رنامهبحضوربدون/باقدرتهایسیستماقتصادیوفنيارزيابي

DRهای

تشويقيهایبرنامهدرجريمهوپاداشبهینهمقدارتعیین

عرفهتهایبرنامهدرالکتريکيانرژیقیمتبهینهمقدارتعیین

زماني

بارپاسخگوييهایبرنامهاجرایفايده-هزينهارزيابي

هایهبرنامحضورباچرخانرزروبهبازار/شبکهنیازمیزانبررسي

بارپاسخگويي

محیطدرتراکممديريتدربارپاسخگوييهایبرنامهنقش

يافتهساختارتجديد

هایبرنامهازاستفادهباسیستماطمینانقابلیتبررسيDR

بدون/اب(فروشندهمشتری،)بازاربازيگرانريسکمیزانبررسي

DR

ادواتازاستفادهبینمقايسهFACTsهایبرنامهوDR

دسترسدرانتقالظرفیتبررسي(ATC)برنامهازاستفادهبا

بارپاسخگويي

ربازادرقیمتهایجهشرویبرپاسخگوييهایبرنامهتاثیر

برق

بارپاسخگوييهایبرنامهحضورباهانیروگاهمجددريزیبرنامه

فرادرس

FaraDars.org

برنامه‌های‌پاسخگویی‌بار

های تشويقي برنامه(IBP)

های تعرفه زمانيبرنامه(TBRP)

FERC

فرادرس

FaraDars.org

یبرنامه‌های‌پاسخگویی‌بار‌تشویق

(DLC)کنترل مستقیم بار ( 1

(I/C)قطع يا کاهش بار ( 2

(DB)بازفروش مقدار ديماند ( 3

(EDRP)برنامه های پاسخگويي بار اضطراری ( 4

(CAP)برنامه های بازار ظرفیت ( 5

(A/S)برنامه های خدمات جانبي ( 6

فرادرس

FaraDars.org

برنامه‌های‌پاسخگویی‌بار‌تعرفه‌زمانی

(TOU)برنامه های قیمت گذاری زمان استفاده( 1

(RTP)برنامه های قیمت گذاری زمان واقعي ( 2

(CPP)برنامه های قیمت گذاری زمان پیک بحراني ( 3 فرادرس

FaraDars.org

نمودار‌درختی‌برنامه‌های‌پاسخگویی‌بار

IBP

Demand Response

TBRP

DLC

EDRP

DB

A/S

TOU

CPP

RTP

I/C

CAPفرادرس

FaraDars.org

کالسه بندی برنامه های پاسخگویی بار

فرادرس

FaraDars.org

مدل‌اقتصادی‌بار

مدل‌نهایی

مدل‌چند‌پریودی

مدل‌تك‌پریودی

االستیسیته

فرادرس

FaraDars.org

روند‌تاریخی‌مدل‌اقتصادی‌بار

تیمورزاده2009

2008اعلمی‌

Pro. Schweppe1989

2011عبداللهی‌

Dr. Kirschen2003

فرادرس

FaraDars.org

(شکش)االستیسیته‌

0

0

.d

Ed

میزان‌تغییر‌در‌دیماند‌به‌ازای‌تغییر‌یك‌واحد‌در‌قیمت‌برق

فرادرس

FaraDars.org

مقدارمفهومEکامال غیر االستیک = 0

1−االستیکنسبتا غیر < E < 0Eواحداالستیک = −1

∞−نسبتا االستیک < E < −1Eکامال االستیک = −∞

االستیک -1و -0/5البته در برق چون االستیسیته پايین است مقادير بین .محسوب مي شوند

تهاالستیسی

فرادرس

FaraDars.org

تهاالستیسی

بار کامال االستیکبار کامال غیر االستیک

فرادرس

FaraDars.org

تاثیر‌االستیسیته‌بر‌قیمت‌برق‌

بار

قیمت‌بار‌غیر‌االستیك

قیمت‌بار‌االستیك‌‌‌‌‌

منحنی‌تولید‌‌

غیر‌‌‌باراالستیك

باراالستیك

قیمت

فرادرس

FaraDars.org

(کشش)االستیسیته‌

هرچه کاالی جايگزين بیشتر وجود داشته باشد، االستیسیته افزايش مي يابدجایگزینی

هرچه درآمد مشتری بیشتر باشد، االستیسیته کاهش مي يابد درآمد

هرچه کاال جزو نیازهای ضروری مشتری باشد، االستیسیته کاهش مي يابدضرورت

هرچه زمان تغییر قیمت طوالني تر باشد، االستیسیته افزايش مي يابدزمان

هرچه عمر مفید کاال کمتر باشد، االستیسیته افزايش مي يابدعمر‌مفید

فرادرس

FaraDars.org


میانگین‌االستیسیته‌خودیکشور

0.33ایران

0.14امریکا

0.2انگلستان

0.2فرانسه

0.4چین

0.3استرالیا

فرادرس

FaraDars.org

انواع‌تابع‌تقاضا

فرادرس

FaraDars.org

چرا‌انواع‌مدلها

توابعصنعتي،تجاری،خانگي،بخشمانندجامعهمختلفبخشهایياگوناگونجوامعبرایداناناقتصاد•

باکهنندکميتعريفبرقمصرفمقداربرحسبسودمیزانيابرققیمتازایبهمصرفمیزانازمختلفي

.آيدميبدستآماریجامعهآنبرایتابعبهترينمیدانيمطالعاتبهتوجه

)(

)(

dfB

fd

فرادرس

FaraDars.org

(مدل‌خطی)االستیسیته‌

Demandd0

E<-1 کشش‌بزرگ

E=-1

E>-1کشش‌کوچك‌‌

0

0

0

0 ..

.

db

d

dE

bad

فرادرس

FaraDars.org

(مدل‌توانی)االستیسیته‌

0

.

..

.

.

.1

0

0

bE

a

ab

d

dE

ad

b

b

b

P0Demand

d0

تابع تقاضا تواني

کشش در تمام قیمتها ثابت است

فرادرس

FaraDars.org

انواع‌توابع‌تقاضا

-1

-0.5

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

0.010.020.030.040.050.060.070.080.09 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Demand ratio

(d/d0)

Price ratio

(p/p0)

Linear

Power

Exp

Logفرادرس

FaraDars.org

توابع‌پاسخگویی‌بار‌به‌ازای‌تشویقی‌های‌مختلف

فرادرس

FaraDars.org

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

0 -0.1 -0.2 -0.3 -0.4 -0.5 -0.6 -0.7 -0.8 -0.9 -1

Demand ratio

d/d0

Elasticity

linear

power

Exp

Log


فرادرس

FaraDars.org

خودیاالستیسیته

(امi)پريودهماندربرققیمتتغییربخاطرامiپريوددربارمیزانتغییريعنيخودیاالستیسیته

)(

)(.

)(

)(),(

0

0

i

id

id

iiiE

فرادرس

FaraDars.org

jij

id

id

jjiE

,

)(

)(.

)(

)(),(

0

0

يعنيام،jپريودبهنسبتامiپريودمتقابلاالستیسیتهامjپريودهایدربرققیمتتغییربخاطرامiپريوددربارمیزانتغییر

شودمحاسبهبايد(j)ديگرپريودهایتماميبهنسبتحساسیت،(i)ثابتپريوديکبرای

لاالستیسیته‌متقاب

فرادرس

FaraDars.org

تهماتریس‌االستیسی

n

j

mnmjm

ij

n

m

i

EEE

E

EE

EEE

d

d

d

d

2

1

1

2221

11211

2

1

.است(i,j)متقابلهایاالستیسیتهدهندهنشانقطبيغیرعناصروخودیاالستیسیتهدهندهنشانقطررویعناصر

.Ed

فرادرس

FaraDars.org

نمادهای‌مورد‌استفاده‌در‌مدل

d0(i)(kWh)( مصرف قبل از اجرای برنامه)بار اولیه،

d(i)(kWh)( مصرف بعد از اجرای برنامه)بارلحظه ای،

d0($)B0مقدار درآمد ناشي از مصرف برق به اندازه (i)

B(d(i))($)ام iمقدار درآمد ناشي از استفاده از برق در تولید کاال پريود

kWh0/$))قیمت انرژی الکتريکي قبل از کاهش بار (i)

kWh(i)/$))قیمت انرژی الکتريکي بعد از کاهش بار

E(i), E(i,j)االستیسیته خودی و متقابل بار

فرادرس

FaraDars.org

)()()()( 0 MWhididid

$)().())(())(( iididBidS

0)()(

)(

)(

)(

i

id

B

id

S id

)()(

))((i

id

idB

مدل‌پاسخگویی‌بار‌تعرفه‌زمانی

تغییر بار

تابع سود

بهینه سازی سود

فرادرس

FaraDars.org

max))(().()(تابع سود iididBS

)().())(( iididB

)()()( maxmin iii

:

object to:

MAX: S

MAX [Incomes(i)-Costs(i)]

MAX:

Subject to:

)()()( maxmin ididid

تابع‌هدف

فرادرس

FaraDars.org

مدل‌پاسخگویی‌بار‌تعرفه‌زمانی

)().,(2

)()(1)()()()())((

0

0000

idiiE

ididididiiBidB

)().,(

)()(1)(

)(

))((

0

00

idiiE

ididi

id

idB

)().,(

)()(1)()(

0

00

idiiE

ididii

فرادرس

FaraDars.org


24,....,2,1

)(

)()()(1)()(

0

00

i

i

iiiEidid

E(i) ، حساسیت بار در پريودiام به قیمت برق در همان پريود

فرادرس

FaraDars.org


توانندبارهايي که نميدرپريودهای مختلف

جابجا شوند و توانند فقط مي

روشن يا خاموشباشند

(بارهای روشنايي)

فرادرس

FaraDars.org


توانند در بارهايي که ميپريودهای مختلف جابجا شوند

تواند از زمان يعني مصرف ميپیک به زمان میان باری يا کم

باری منتقل شود (بارهای فرآيندی)

فرادرس

FaraDars.org

jij

id

id

jjiE

,

)(

)(.

)(

)(),(

0

0

يعنيام،iپريودبهنسبتامjپريودمتقابلاالستیسیتهامjپريودهایدربرققیمتبهامiپريوددربارمیزانحساسیت

شودمحاسبهبايد(j)ديگرپريودهایتماميبهنسبتحساسیت،(i)ثابتپريوديکبرای


فرادرس

FaraDars.org


)()()(

)(),()()( 0

24

1 0

00 jj

j

idjiEidid

jij

E(i,j) حساسیت بار در پريود ،i ام به قیمت برق در پريودjام

فرادرس

FaraDars.org

مدل‌نهایی‌پاسخگویی‌بار

سودمندی مشتركدر تابع مصرف مشتری جايگذاری تابع

.24,...,2,1

)]()(.[)(

)().,(

)(

)]()()[,(1)()(

24

1

0

0

0

0

00

i

jjj

idjiE

i

iiiiEidid

jij

فرادرس

FaraDars.org

A MADM-based support system for DR programs

UPEC 2008فرادرس

FaraDars.org

http://scholar.google.com/citations?view_op=view_citation&hl=en&user=LyovnIEAAAAJ&citation_for_view=LyovnIEAAAAJ:2osOgNQ5qMEC

IEEE RTS 14

PeakOff - peakValley

42 $/MWh30 $/MWh18 $/MWh

Self elasticity -0.2

Cross elasticity

0.01

IEEEاجرای‌برنامه‌های‌تعرفه‌زمانی‌بر‌روی‌شبکه‌تست‌

فرادرس

FaraDars.org

0 3 6 9 12 15 18 21 241000

1500

2000

2500M

W

hour

initial load curve

d0

0 3 6 9 12 15 18 21 24

200

400

600

MW

hour

single period model

single

d0

0 3 6 9 12 15 18 21 24

-500

0

500

MW

hour

multi period model

multi

d0

0 3 6 9 12 15 18 21 241000

1500

2000

2500

MW

hour

final model

final

d0

TOUاجرای‌

فرادرس

FaraDars.org

0 3 6 9 12 15 18 21 24

800

1000

1200

1400

1600

1800

2000

2200

2400

2600

2800

MW

hour

final model

CPPاجرای‌

فرادرس

FaraDars.org

0 3 6 9 12 15 18 21 241000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

5000

MW

hour

final model

final

d0

با‌ایجاد‌پیك‌مصنوعی CPPاجرای‌

فرادرس

FaraDars.org

Price

($/MWh)

Load

(MW)Hour

Price

($/MWh)

Load

(MW)Hour

422600131817001

422550141816002

382600151817003

382620161817004

422550171817505

282500181818206

282450192420007

282450202424008

382550214225509

3024502238260010

2422002343265011

1818502442260012

Loads and

prices

In

RTP

program فرادرس

FaraDars.org

0 3 6 9 12 15 18 21 241400

1600

1800

2000

2200

2400

2600

2800

MW

hour

final model

final

d0

(potential=100%)

RTPاجرای‌

فرادرس

FaraDars.org

Price

($/MWh)

Load

(MW)Hour

Price

($/MWh)

Load

(MW)Hour

60260013517001

62255014016002

62260015817003

62262016817004

602550171017505

622500183018206

602450195020007

602450206024008

602550216025509

6024502238260010

4022002343265011

918502442260012

The prices in RTP program, optimal value

فرادرس

FaraDars.org

0 3 6 9 12 15 18 21 241400

1600

1800

2000

2200

2400

2600

2800

MW

hour

final model

final

d0

with optimum price & customers participation = %100

RTPاجرای‌

فرادرس

FaraDars.org

(kWh)تغییرات بار قبل و بعد از اجرای برنامه

Rials/kWh))ام iمقدار جايزه تشويقي در پريود

(Rials)جايزه تشويقي کل برنامه

d(i) = d0(i) – d(i)

A(i) 0

P(d(i)) = A(i). d(i)

نهمدل‌برنامه‌های‌تشویق‌محور‌داوطلبا

فرادرس

FaraDars.org

))(().()())((تابع سود idPiididBS

))(()().())(( idPiididB

)()()( maxmin iii

)()()( maxmin iAiAiA

:

object to:

MAX: S


MAX:

Subject to:



فرادرس

FaraDars.org

))i(d(P)i().i(d))i(d(BS

0)(

)()(

))((

)(

id

Pi

id

idB

id

S

)()()(

))((iAi

id

idB


فرادرس

FaraDars.org

)i(d)i(E2

)i(d)i(d1)i(d)i(d)i()i(B))i(d(B

0

0000

)i(d)i(E

)i(d)i(d1)i(

)i(d

))i(d(B

0

00

)()(

)()(1)()()(

0

00

idiE

ididiiAi

)()(

)()()()()()(

0

000

idiE

ididiiAii


فرادرس

FaraDars.org

)(

)()()()(1)()(

0

0

0i

iAiiiEidid

)()()()(

)(),()()( 0

24

1 0

00 jAjj

j

idjiEidid

j

.24,...,2,1

)]()()(.[)(

)().,(

)(

)]()()()[,(1)()(

24

1

0

0

0

0

00

i

jAjjj

idjiE

i

iAiiiiEidid

jij




مدل‌نهایی

فرادرس

FaraDars.org

منحنی

بار

1385روزانه‌سال‌

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 242

2.2

2.4

2.6

2.8

3

3.2

3.4x 10

4

MW

hour

initial load curve

d0

E=662,268 (MWh) C=99,340 (MRials) B=0 (MRials)

سود‌مشتری‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌قبض‌برق‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌انرژی‌مصرفی‌‌

برمنحنی‌بار‌ایران EDRPبررسی‌اجرای‌برنامه‌

فرادرس

FaraDars.org

بار‌االستیسیته‌خودی‌و‌متقابل

ValleyFlatPeak

0/0120/016-0/1Peak

0/01-0/10/016Flat

-0/10/010/012Valley

فرادرس

FaraDars.org

R/kWh 150با‌پاداش‌ EDRPاجرای

0 3 6 9 12 15 18 21 242

2.5

3

3.5x 10

4

MW

hour

initial load curve

d0

0 3 6 9 12 15 18 21 242000

4000

6000

8000

MW

hour

single period model

single

d0

0 3 6 9 12 15 18 21 242000

4000

6000

8000

MW

hour

multi period model

multi

d0

0 3 6 9 12 15 18 21 242

2.5

3

3.5x 10

4

MW

hour

final model

final

d0

E=646,454 (MWh) C=96,968 (MRials) B=5,974 (MRials)

فرادرس

FaraDars.org

%50با‌االستیسیته‌ EDRPاجرای‌برنامه

0 3 6 9 12 15 18 21 242

2.2

2.4

2.6

2.8

3

3.2

3.4x 10

4

MW

hour

final model

final

d0


فرادرس

FaraDars.org

R/kWh 300با‌پاداش‌EDRPاجرای‌

0 3 6 9 12 15 18 21 242

2.2

2.4

2.6

2.8

3

3.2

3.4x 10

4

MW

hour

final model

final

d0


فرادرس

FaraDars.org

R/kWh 50با‌پاداشEDRPاجرای‌

0 3 6 9 12 15 18 21 242

2.2

2.4

2.6

2.8

3

3.2

3.4x 10

4

MW

hour

final model

final

d0

E=656,496 (MWh) C=98,474 (MRials) B=555(MRials)

فرادرس

FaraDars.org

بر‌روی‌نیمی‌از‌بار EDRPاجرای

0 3 6 9 12 15 18 21 241.8

2

2.2

2.4

2.6

2.8

3

3.2

3.4x 10

4

MW

hour

final model

final

d0

E=622,738 (MWh) C=93,410 (Mrials) B=9,896 (MRials)

فرادرس

FaraDars.org

26000با‌تعیین‌خط‌بار‌پایه EDRPاجرای‌

0 3 6 9 12 15 18 21 242

2.2

2.4

2.6

2.8

3

3.2

3.4x 10

4

MW

hour

final model

final

d0


فرادرس

FaraDars.org

با‌پاداش‌بهینهEDRPاجرای‌برنامه‌

0 3 6 9 12 15 18 21 242

2.2

2.4

2.6

2.8

3

3.2

3.4x 10

4

MW

hour

final model

final

d0


فرادرس

FaraDars.org

رینتیجه‌گی

ISOبرنامهتشويقيجايزهبهینهمقداريافتنباEDRP،بارمقدارتاپیکبرش)خوداهدافبهرسیدنضمن

.استساختهمتعادلرامشتركسودوخوددرآمد،(بارمنحنيکردنصافوانرژیکليمصرفکاهشپايه، فرادرس

FaraDars.org

d(i) = d0(i) – d(i)(kWh)تغییرات‌بار‌قبل‌و‌بعد‌از‌اجرای‌برنامه‌

IC(i)0

تعهد‌داده‌CAPیا‌I/Cمقدار‌باری‌که‌شرکت‌کننده‌در‌برنامه‌(kWh).‌کاهش‌دهدامiدر‌پریوداست‌که

IC(i)-[d0(i)-d(i)] 0

اید‌مقدار‌باری‌که‌مشتری‌برخالف‌تعهد،‌کاهش‌نداده‌است‌و‌ب(kWh)جریمه‌شود‌

Pen(i) 0Rials/kWh))ام‌iمقدار‌جریمه‌در‌پریود‌

PEN(d(i))= pen(i).{IC(i)-[d0(i)-d(i)]}

CAPیا‌I/Cبرنامه‌‌جریمه‌کل‌مشترك‌بابت‌عدم‌اجرای‌

(Rials)

مدل‌برنامه‌های‌تشویق‌محور‌مبتنی‌بر‌جریمه

فرادرس

FaraDars.org

معرفی‌نمادهای‌مدل‌

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24242

2.1

2.2

2.3

2.4

2.5

2.6

2.7

2.8

2.9

3

3.1

3.2

3.3

3.4

3.53.5x 10

4

MW

hour

initial load curve

d(i)

d0(i)

IC

valley off-peak peak

فرادرس

FaraDars.org


تابع درآمد

فرادرستابع سود

FaraDars.org


تابع سود

object to:

MAX: S


MAX:

Subject to:

))(())(()().())(( idPENidPiididB

)()()( maxmin iii

)()()( maxmin iAiAiA

)()()( maxmin ipenipenipen


فرادرس

FaraDars.org


مدلنهایی

مدلچند‌پریودی

مدلتك‌پریودی

فرادرس

FaraDars.org

مقاله‌بازار‌ظرفیت

• Demand Response Modeling Considering Interruptible/Curtailable Loads and

Capacity Market Programs

Elsevier , Applied Energy 87, pp 243-250, 2010فرادرس

FaraDars.org

بر‌منحنی‌بار‌ایرانCAPو‌ I/Cبررسی‌اجرای‌برنامه‌های‌

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 242

2.2

2.4

2.6

2.8

3

3.2

3.4x 10

4

MW

hour

initial load curve

d0

Low

load

Off-peak Peak

منحني

بار

روزانه سال

1386

فرادرس

FaraDars.org

ار‌االستیسیته‌خودی‌و‌متقابل‌ب

ValleyFlatPeak

0.0120.016-0.1Peak

0.01-0.10.016Flat

-0.10.010.012Valley

فرادرس

FaraDars.org

توصیف‌سناریوها

Scenario No.Incentive value

(/kWh)

Penalty value

(/kWh)Price elasticity

1 0 0 As Table 2

2 150 0 As Table 2

3 75 75 As Table 2

4 50 100 As Table 2

5 25 50 As Table 2

6 150 150 As Table 2

7 100 150 As Table 2

8 100 150 As ½ value of Table 2

9 200 300 As ½ value of Table 2

فرادرس

FaraDars.org

2سناریو‌

150تشویقی‌0جریمه‌‌‌‌

فرادرس

FaraDars.org

تاثیر‌اجرای‌برنامه‌برمنحنی‌بار

فرادرس

FaraDars.org

مقایسه‌اقتصادی‌سناریوها

Customer Benefit

(Million )

Supplier Revenue

(Million )

DR

Penalty

(Million )

DR Incentive

(Million )

Customer Bill

(Million ) ScenarioNo.

010370000103700Initial load (base) 150 /kWh1

283810086201738102600Incentive 150 & penalty 0 /kWh2




56769802403476101500Incentive 150 & penalty 150

/kWh6

38319986901931101800Incentive 100 & penalty 150

/kWh7

4181032821448966102800Incentive 100 & penalty 150 /kWh E=1/2

value of Table 28

56629803803862101900Incentive 200 & penalty 300 /kWh E=1/2

value of Table 29

فرادرس

FaraDars.org

مقایسه‌فنی‌سناریوها

peak to valley

distance

(MW)

Load factor

)%(

Energy

reduction)%(

energy consumption

(MWh)

Peak Reduction

)%(

Peak

(MW)Sce

nar

io

1095184.606912730340581

87428916839876320152

87428916839876320153

87428916839876320154

984686.70.56876283330365

837388.60.26766986.6318136

832989.21.86791256.9317137

910988.20.96851995323558

832989.21.86791256.9317139

فرادرس

FaraDars.org

(میانگین‌حسابی)ضرایب‌موفقیت‌استراتژی‌

استراتژی سود

فرادرس

FaraDars.org

اولویت‌اجرای‌سناریوها‌در‌استراتژیهای‌مختلف

فرادرس

FaraDars.org

اولویت‌اجرای‌سناریوها‌در‌استراتژیهای‌مختلف

فرادرس

FaraDars.org

اولویت‌بندی‌اجرای‌برنامه‌های‌پاسخگویی‌بار‌بر‌منحنی‌بار‌ایران

MODELING AND PRIORITIZING DEMAND RESPONSE PROGRAMS

IN POWER MARKETS

Elsevier, EPSR فرادرس

FaraDars.org

االستیسیته‌خودی‌و‌متقابل‌بار‌

ValleyFlatPeak

0.0120.016-0.1Peak

0.01-0.10.016Flat

-0.10.010.012Valley

فرادرس

FaraDars.org

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 242

2.2

2.4

2.6

2.8

3

3.2

3.4x 10

4

MW

hour

initial load curve

d0

Low

load

Off-peak Peak

86/6/5منحنی‌بار‌سراسری‌

فرادرس

FaraDars.org

توصیف‌سناریوها

Penalty

Value

(in peak)

(/kWh)

Incentive

Value

(in peak)

(/kWh)

Electricity Price

(/kWh) Programs

Pro

gra

ms

No.

Gro

ups

No.

00160Initial load 00

0040, 160, 400 at Valley, off Peak and Peak Periods respectively TOU 1

1

00800 at 20, 21, 22 o’clockCPP2

0040,40,40,40,20,20,20,20,160,160,160,160,200,200,200,200,160,

160,160,500,500,500,160,160 at 1 to 24 respectively RTP3

0040, 160, 400 at Valley, off Peak, Peak Periods and 800 at 20,21,22 o’clockTOU+CPP 4

0200 160DLC 5

20400 160EDRP 6

50100160CAP7

100200160I/C8

010040, 160, 400 at Valley, off Peak and Peak Periods respectivelyTOU+DLC9

3020040, 160, 400 at Valley, off Peak and Peak Periods respectivelyTOU+EDRP 10

5010040, 160, 400 at Valley, off Peak and Peak Periods respectivelyTOU+CAP11

10020040, 160, 400 at Valley, off Peak and Peak Periods respectivelyTOU+I/C 12

فرادرس

FaraDars.org

TOUاجرای‌برنامه‌

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 242

2.2

2.4

2.6

2.8

3

3.2

3.4

3.6x 10

4

MW

hour

final model

final

d0

فرادرس

FaraDars.org

CPPاجرای‌برنامه‌

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 242

2.2

2.4

2.6

2.8

3

3.2

3.4

3.6x 10

4

MW

hour

final model

final

d0

فرادرس

FaraDars.org

RTPاجرای‌برنامه‌

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 242

2.2

2.4

2.6

2.8

3

3.2

3.4

3.6x 10

4

MW

hour

final model

final

d0

فرادرس

FaraDars.org

DLCاجرای‌برنامه‌

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 242

2.2

2.4

2.6

2.8

3

3.2

3.4

3.6x 10

4

MW

hour

final model

final

d0

فرادرس

FaraDars.org

EDRPاجرای‌برنامه‌

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 242

2.2

2.4

2.6

2.8

3

3.2

3.4

3.6x 10

4

MW

hour

final model

final

d0

فرادرس

FaraDars.org

CAPاجرای‌برنامه‌

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 242

2.2

2.4

2.6

2.8

3

3.2

3.4

3.6x 10

4

MW

hour

final model

final

d0

فرادرس

FaraDars.org

I/Cاجرای‌برنامه‌

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 242

2.2

2.4

2.6

2.8

3

3.2

3.4

3.6x 10

4

MW

hour

final model

final

d0

فرادرس

FaraDars.org

TOU&CPPاجرای‌برنامه‌

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 242

2.2

2.4

2.6

2.8

3

3.2

3.4

3.6x 10

4

MW

hour

final model

final

d0

فرادرس

FaraDars.org

TOU&DLCاجرای‌برنامه‌

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 242

2.2

2.4

2.6

2.8

3

3.2

3.4

3.6x 10

4

MW

hour

final model

final

d0

فرادرس

FaraDars.org

TOU&EDRPاجرای‌برنامه‌

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 242

2.2

2.4

2.6

2.8

3

3.2

3.4

3.6x 10

4

MW

hour

final model

final

d0

فرادرس

FaraDars.org

TOU&CAPاجرای‌برنامه‌

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 242

2.2

2.4

2.6

2.8

3

3.2

3.4

3.6x 10

4

MW

hour

final model

final

d0

فرادرس

FaraDars.org

TOU&I/Cاجرای‌برنامه‌

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 242

2.2

2.4

2.6

2.8

3

3.2

3.4

3.6x 10

4

MW

hour

final model

final

d0

فرادرس

FaraDars.org


Customer

Benefit

(Million )

Supplier

Revenue

(Million )

DR

Penalty

(Million )

DR Incentive

(Million )

Customer Bill

(Million )Programs

Pro

gra

ms

No

.

011060400110604Initial load (base)0

-1567112627500126275TOU1

-5690016750400167504CPP2

-951512011900120119RTP3

435410625002897109146DLC4

1450396101011587107689EDRP5

17571088464231086109511CAP6

677310383004345108417I/C7

-5280816341200163412TOU+CPP 8

-1049412109802601123699TOU+DLC9

-386911447206651121124TOU+EDRP 10

-832711893102964122411TOU+CAP11

227510832908100118548TOU+I/C12

فرادرس

FaraDars.org

مقایسه‌مشخصات‌منحنی‌بار

Peak to

valley

(MW)

Load

Factor

(%)

Energy

Reduction

%))

Energy

Reduction

(MWh)

Energy

Consumption

(MWh)

Peak

Reduction

(%)

Peak

Reduction

(MW)

Peak

(MW)

Pro

gra

ms

No

.

1095184.50069127300340580

673391.20.320356892387.62582314761

893388.60.18256904484.61574324842

740091.30.17116905627.42529315293

827490.01.391086821657.22469315894

844087.72.6182196730546.22095319635

887988.7168326844415.61916321426

835788.92136646776096.72282317767

651592.0-0.6-44186956917.42516315428

681690.1165896846847.02395316639

703389.01.6111446801296.522073185110

685889.51.388706824036.823013175711

834487.92.3157026755715.920203203812

فرادرس

FaraDars.org

DLC

I/C

DB

EDRPCAP A/S

TOU

…….

Decision Maker

فرادرس

FaraDars.org

تصمیم‌گیری‌سلسله‌مراتبی

Selection the most effective of DR Programs

ISO Utility Customer

P3P2 P4 P5 P6 P7 P8 P9 P10 P11P1 P12

فرادرس

FaraDars.org


Customer

Benefit

(Million )

Supplier

Revenue

(Million )

DR

Penalty

(Million )

DR Incentive

(Million )

Customer Bill

(Million )Programs

Pro

gra

ms

No

.

011060400110604Initial load (base)0

-1567112627500126275TOU1

-5690016750400167504CPP2

-951512011900120119RTP3

435410625002897109146DLC4

1450396101011587107689EDRP5

17571088464231086109511CAP6

677310383004345108417I/C7

-5280816341200163412TOU+CPP 8

-1049412109802601123699TOU+DLC9

-386911447206651121124TOU+EDRP 10

-832711893102964122411TOU+CAP11

227510832908100118548TOU+I/C12

جواب‌ایده‌الجواب‌ضد‌ایده‌ال

فرادرس

FaraDars.org

مقایسه‌فنی‌سناریوها

Peak to

valley

(MW)

Load Factor

(%)

Energy

Reduction

%))

Energy Consumption

(MWh)

Peak

Reduction

(%)

Peak

(MW)Programs#.

1095184.50691273034058Initial load0

673391.20.36892387.631476TOU1

893388.60.16904484.632484CPP2

740091.30.16905627.431529RTP3

827490.01.36821657.231589DLC4

844087.72.66730546.231963EDRP5

887988.716844415.632142CAP6

835788.926776096.731776I/C7

651592.0-0.66956917.431542TOU+CPP 8

681690.116846847.031663TOU+DLC9

703389.01.66801296.531851TOU+EDRP 10

685889.51.36824036.831757TOU+CAP11

834487.92.36755715.932038TOU+I/C12

جواب‌ایده‌ال جواب‌ضد‌ایده‌ال

فرادرس

FaraDars.org

ماتریس‌تصمیم‌گیری

Programs

No.

Criteria

Alternatives

Peak

Reduction

(MW)

Energy

Consumption

(MWh)

Load Factor

(%)

Peak to

Valley

(MW)

Customer’s

Total Cost

(Rials)

1 TOU 2582 689238 91.2 6733 1262752 CPP 1574 690448 88.6 8933 1675043 RTP 2529 690562 91.3 7400 1201194 DLC 2469 682165 90.0 8274 1062505 EDRP 2095 673054 87.7 8440 96101.46 CAP 1916 684441 88.7 8879 1088477 I/C 2282 677609 88.9 8357 1040728 TOU+CPP 2516 695691 92.0 6515 1634129 TOU+DLC 2395 684684 90.1 6816 12109810 TOU+EDRP 2207 680129 89.0 7033 11447311 TOU+CAP 2301 682403 89.5 6858 11944812 TOU+I/C 2020 675571 87.9 8344 110448

فرادرس

FaraDars.org

(آنتروپی)وزن‌معیارها

Criteria

Parameters

Peak

Reduction

Energy

ConsumptionLoad Factor Peak to Valley

Customer’s

Total Cost

E 0.995518 0.998915 0.998889 0.99639 0.994312

d 0.004482 0.001085 0.001111 0.00361 0.005688

Weight 0.280 0.067 0.069 0.225 فرادرس0.356

FaraDars.org

ISOوزن‌مطلوب‌از‌دید‌

CriteriaPeak Reduction

Energy


Customer’s

Total Cost

ISO point of view0.3 0.1 0.3 0.2 0.1

Improved Weights0.44 0.04 0.11 0.23 فرادرس0.18

FaraDars.org

ISOاولویت‌اجرای‌سناریوها‌از‌دید‌

TOU

RTP

فرادرس

FaraDars.org

اولویت‌اجرای‌سناریوها‌از‌دید‌فروشنده

CriteriaPeak Reduction

Energy


Customer’s

Total Cost

Utility point of view0.1 0.1 0.2 0.1 0.5

Improved Weights 0.112 0.027 0.056 0.091 0.714

CPP+TOU

CPP

فرادرس

FaraDars.org

اولویت‌اجرای‌سناریوها‌از‌دید‌مشتری

Criteria Peak

ReductionEnergy


Customer’s

Total Cost

ISO point of view0.1 0.2 0.1 0.1 0.5

Improved Weights0.112 0.054 0.028 0.092 0.713

EDRPI/C

فرادرس

FaraDars.org

اولویت‌اجرای‌سناریوها‌از‌دید‌هیات‌تنظیم‌بازار

ISO Utility Customer Weights

ISO 1 4 2 .57

Utility .25 1 .5 .14

Customer .5 2 1 .29

RTP

TOU

EDRPDLC

CPP+

TOU

فرادرس

FaraDars.org

Evaluation of nonlinear models for time-based rates demand response

programs

IJEPES 2015 فرادرس

FaraDars.org

Power modeling

)().())(( iididBS

0)()(

))((

)(

i

id

idB

id

S

)()(

))((i

id

idB

فرادرس

FaraDars.org

Power modeling

1

)(

)(

),(1

)()()()(

1),(

0

1

00

iiE

id

id

iiE

idiiBiB

1),(

00

1

1

0

),(

0

1

0

11

)(

)(

)(

1.),(

),(1

)().(1

)(

)(

),(1

)(

)(

))((iiEiiE

id

id

idiiE

iiE

idi

id

id

iiE

i

id

idB

11 ),(

0

1

),(

00

1

)(

)(.),(1

)(

)(

)(

)().),(1(

iiEiiE

id

idiiE

id

id

i

iiiE

فرادرس

FaraDars.org

Power modeling

1

),(

00 ),(1

1

)(

)(

)(

)(1

iiEid

id

i

iiiE

),(

0

0)(

)().()(

iiE

i

iidid

( , )

0

0

( )( ) ( ).

( )

E i j

jd i d i

j

مدل‌تك‌پریودی فرادرس

FaraDars.org

Power modeling

24

1

),(

0

0)(

)().()(

ijj

jiE

j

jidid

24

1

),(

0

0)(

)().()(

j

jiE

j

jidid

مدل‌چندپریودی

مدل‌نهایی

فرادرس

FaraDars.org

Exponential Modeling

1

)(

)(ln

),(

11).()()()(

0

00id

id

iiEidiiBiB

)(

)(.

)(

1.

),(

1)().(1

)(

)(ln

),(

11)(

)(

))(( 0

0

0

0

0id

id

idiiEidi

id

id

iiEi

id

idB

),(

)(1

)(

)(ln

),(

)()()( 0

0

00

iiE

i

id

id

iiE

iii

11

)(

)(ln

),(

)()()(

0

00

id

id

iiE

iii

فرادرس

FaraDars.org

Exponential Modeling

)(

)()(),().()(

0

00

i

iiiiEEXPidid

)(

)()(),().()(

0

024

1

0j

jjjiEEXPidid

ijj

)(

)()(),().()(

0

024

1

0j

jjjiEEXPidid

j



مدل‌نهایی

فرادرس

FaraDars.org

Logarithmic Modeling

1

)().,(

)()().,()()()()(

0

0

000idiiE

ididEXPiiEidiiBiB

)().,(

)()(.

)().,(

1).,()()(

)(

))((

0

0

0

00idiiE

ididEXP

idiiEiiEidi

id

idB

)().,(

)()().()(

0

00

idiiE

ididEXPii

)(

)(ln

)().,(

)()(

00

0

i

i

idiiE

idid

فرادرس

FaraDars.org

Logarithmic Modeling

)(

)(ln).,(1).()(

0

0i

iiiEidid

)(

)(ln),(1).()(

0

24

1

0j

jjiEidid

ijj

)(

)(ln),(1).()(

0

24

1

0j

jjiEidid

j



مدل‌نهایی

فرادرس

FaraDars.org

مقایسه‌مدل‌ها

فرادرس

FaraDars.org

Education

مجموعه آموزش های برنامه های پاسخگویی بار- بخش دوم