پیشنهاد قیمت انرژی برق در بازار رقابتی با در نظر گرفتن تلفات سیستم و ظرفیت خطوط انتقال با استفاده از نقطه تعادل نش
چکیده
فلسفه ایجاد بازار برق به تجهیز ساختار اقتصادی صنعت برق برمیگردد به این معنی که انرژی الکتریکی به عنوان یک کالای قابل داد وستد در یک بازار ارائه شود که از آن تحت عنوان ” تجدید ساختار در صنعت برق” یاد می شود.
در بسیاری از کشورها که صنعت برق در آنها به شکل تجدید ساختار یافته تبدیل گردیده است ، عامل تعیین کننده میان فروشندگان برق، رقابتی است که آنها در مورد میزان عرضه و مبلغ پیشنهادی خود دارند. هریک از بازیگران بازار بتواند بازار رقابتی را با پارامترهای واقعی تر سیستم مدل سازی کند ، شرکت در رقابت برای او از درجه اطمینان بالاتری برخوردار خواهد بود .
این پایان نامه یک روش کاربردی برای شرکتهای موجود ارائه می دهد که در یک محیط رقابتی بتوانند با استفاده از مدل یک سیستم با پارامترهای واقعی ، پیشنهاد قیمت خود را در بازار ارائه دهند.
در این پایان نامه از نقطه تعادل نش که توسط اقتصاد دان بزرگ آمریکایی جان نش مطرح گردیده است، به عنوان نقطه بهینه عملکرد بازار استفاده شده و قیمت برق در دو حالت محاسبه و مورد مقا یسه قرار گرفته است. در حالت نخست تنها محدودیتهای فنی واحدهای تولیدی ( میزان حداکثر و حداقل توان تولیدی) و در حالت دوم تلفات سیستم و ظرفیت خطوط انتقال نیز در نظر گرفته می شود . در خاتمه با بکارگیری مبنای تئوریک و الگوریتم حل آن، نتایج این دو حالت بر روی سیستم قدرت استاندارد IEEE 6 شینه، 9 شینه و 14 شینه شبیه سازی شده و نتایج با هم مقایسه می گردند.
مقدمه
صنعت عرضه برق برای حدود یکصد سال در اختیار شرکت های برق انحصاری یکپارچه با ساختار عمودی بوده است . با رشد فزاینده تقاضای برق و عدم توانایی دولتها در تامین منابع لازم برای سرمایه گذاری در صنعت برق و همچنین با افزایش قیمت سوختهای فسیلی ، تمایل به مباحث اقتصادی در سیستم های قدرت شتاب بیشتری یافته است . با توجه به استفاده روز افزون از انرژی الکتریکی در فعالیتهای مختلف اقتصادی و اجتماعی ، شرایطی ایجاد شده که تصور زندگی و دستیابی به رفاه بدون انرژی الکتریکی امکان ناپذیر است. از اینرو عرضه مداوم و با کیفیت انرژی الکت ریکی ، نقش بسیار مهمی در حصول حرکت و پیشرفت در وجوه مختلف اقتصادی و اجتماعی دارد . از طرفی حفظ تداوم و افزایش قابلیت اطمینان عرضه برق مستلزم سرمایه گذاری برای ظرفیت سازی و همچنین ارتقای کیفیت بهره برداری می باشد . لذا برای دستیابی به این مهم باید به سوی تجدید ساختار و ایجاد رقابت در صنعت گام برداشت . آنچه مسلم است خصوصی سازی با هدف کاهش نقش و دخالت دولت در اقتصاد کشورها سبب افزایش بهره وری از منابع اولیه ، سرمایه و نیروی انسانی و در نتیجه کاهش قیمتها و بهبود کیفیت محصولات می گردد. نتایج مثبت روند خصوصی سازی در صنایعی چون راه آهن ، هواپیمایی و مخابرات ، تحلیل گران و سیاست گذاران صنعت برق را به این اندیشه فرو برد تا گام به سوی تجدید ساختار این صنعت بردارند . گام برداشتن در زمینه خصوصی سازی به عنوان یکی از راهها و تفکر در منطقی کردن ساختار بخشهای دولتی و کاهش فشار
آنها بر دولت و بالابردن کارایی و تجهیز منابع مالی و استفاده کارامد از تخصص های موجود و تامین نیروی انسانی مورد نیاز از طریق بهسازی و آموزش نیروی انسانی و کاهش بار خدمات مالی دولت ها تلقی می گردد. امروزه جهان به سرعت در حال حرکت به سوی تک قطبی شدن و یکپارچگی اقتصادی و سیاسی به پیش می رود و اقتصاد های ملی در حال ذوب شدن در اقتصاد جهانی می باشند و اکثر کشورها به سازمان اقتصاد جهانی پیوسته اند که در این راستا خصوصی سازی مهمترین شرط الزامی و موثر ترین راهکار پیوستن به این سازمان بوده است . دورنمای جهانی در ارتباط با صنعت برق الزامات خاص و جدی را برای بهبود عملکرد بخش برق و در پاره ای موارد برای ایجاد تغییرات بنیادی در اهداف و گرایشهای این صنعت ایجاد می کند از جمله این الزامات می توان افزایش جنبه های اساسی مورد علاقه مشترکین در زمینه برق مانند کیفیت ولتاژ و فرکانس ، افزایش ضریب اطمینان و ایمنی آن ، نو آوری و افزایش سطح کیفیت ارائه خدمات و افزایش فرصتهای انتخاب برای آنان ، افزایش تنوع در تعداد عرضه کنندگان و توزیع کنندگان برق به منظور افزایش قدرت انتخاب مشترکین اشاره نمود .
گاهی اصطلاح خصوصی سازی در اشاره به آنچه که به عنوان مقررات زدایی شرکت های برق گفته می شود اطلاق می گردد در حالیکه مفاهیم این دو کلمه متفاوت هستند . مقررات زدایی اغلب با واگذاری شرکت های تحت مالکیت دولت به بخش خصوصی آغاز می شود . هیچکدام از بازارهای موجود دارای مشخصه رقابتی یا تک قطبی کامل نیستند . بنابراین ضروری است قواعدی ایجاد شود تا از فعالیت افراطی بازار برق و قمار مشارکین بازار جلوگیری کند . به هر حال باید پذیرفت که بطور فراگیر مقررات زدایی به سر آغاز رقابت اشاره می کند . مقررات زدایی اغلب شامل انفکاک است ، که به تجزیه یک شرکت برق به مولفه های اساسی آن و پیشنهاد جداگانه هر مولفه برای فروش با نرخ های مجزا برای هر مولفه اشاره می کند . چنانچه در شکل های 1- الف و 1- ب نشان داده شده است ، تولید ، انتقال و توزیع می توانند منفک شده و به عنوان خدمات مجزا ارائه شوند . به هرحال مقررات زدایی نه تنها شامل انفکاک ، بلکه همچنین دربر گیرنده جدایی مالکیت و اجرا می باشد.
تعداد صفحه : 136
چکیده 1
مقدمه 2
فصل اول : کلیات 7
1-1 . تاریخچه تجدید ساختار 8
2-1 . دلایل تجدید ساختار 9
3-1 . ساختار بازار برق 10
1-3-1 . اپراتور سیستم 11
2-3-1 . عرضه کنندگان انتقال 12
3-3-1 . شرکتهای توزیع 12
12 T/P 4-3-1 . تنظیم کننده
5-3-1 . تولید کنندگان 12
6-3-1 . مصرف کنندگان نهایی 12
7-3-1 .عرضه کنندگان 13
8-3-1 . اپراتور بازار 13
13 G/S 9-3-1 . تنظیم کننده
10-3-1 . سرویسهای فرعی 13
4. مفاهیم بازار برق 15 -1
1. مقررات زدایی 15 -4 -1
2. رقابت 15 -4 -1
3. خصوصی سازی 15 -4 -1
4. تجارت برق 15 -4 -1
5. دسترسی باز 15 -4 -1
6. تفکیک یا جدا سازی 15 -4 -1
7. مدیریت ریسک 15 -4 -1
8. مدیریت تراکم 16 -4 -1
9. سرویسهای جانبی 16 -4 -1
10 . سیستم اطلاع رسانی باز و همزمان 16 -4 -1
5. مدلهای بازار رقابتی برق 16 -1
1. مدل اول : انحصار کامل 16 -5 -1
2. مدل دوم : خریدار منفرد 17 -5 -1
3. مدل سوم : رقابت در سطح عمده فروشی 18 -5 -1
4. مدل چهارم:رقابت در سطح خرده فروشی 18 -5 -1
6. انواع قراردادهای بازار برق 19 -1
1-6 . قراردادهای بازار لحظه ای 19 -1
2-6 . قراردادهای آتی ( سلف) 20 -1
3-6 . قراردادهای متقابل یا دو جانبه 21 -1
4-6 . قراردادهای اختیار معامله 21 -1
5-6 . قراردادهای مابه التفاوت 22 -1
7-1 . بازارهای آزاد انرژی الکتریکی 22
1-7-1 . بازار های تبادلات دو طرفه ( داد و ستد دو جانبه ) 22
2-7-1 . بازار تسهیلات اشتراکی 23
3-7-1 . بازار تبادل توان 23
فصل دوم: مروری بر نظریه بازیها 24
1. تاریخچه 25 -2
2. نظریه بازیها تعاریف و کاربردها 26 -2
3. انواع بازیها 29 -2
1. متقارن و نامتقارن 29 -3 -2
2. مجموع صفر و مجموع غیر صفر 30 -3 -2
3. تصادفی و غیر تصادفی 30 -3 -2
4. همزمان و نوبتی 30 -3 -2
5. با آگاهی کامل و بدون آگاهی کامل 31 -3 -2
6. پایان ناپذیر 31 -3 -2
7. گسسته و پیوسته 31 -3 -2
8-3-2 . تک بازیکنه و چند بازیکنه 32
4-2 . دو نوع از بازیهای مشهور 32
1-4-2 . بازی ترسوها 32
2-4-2 . دوراهی زندانیان 33
5-2 . تعادل نش 34
1-5-2 . تاریخچه 34
2-5-2 . کلیات 35
3-5-2 . تعاریف 35
4-5-2 . کاربردها 36
5-5-2 . چند مثال از تعادل نش 37
1-5-5-2 . بازی ترسوها 37
2-5-5-2 . سیستم ترافیک 37
3-5-5-2 . بازی مشارکتی 39
فصل سوم : خصوصیات قیمت برق وعوامل موثر بر آن 40
1-3 . هزینه های تولید 43
1. مراکز هزینه 43 -1 -3
1-1-1-3 . هزینه سرمایه 43
2-1-1-3 . هزینه سوخت 46
3-1-1-3 . هزینه بهره برداری 47
4-1-1-3 . هزینه نگهداری و تعمیرات 48
5-1-1-3 . هزینه نوسازی و بهینه سازی 48
2-3 . قدرت درخواستی 49
3-3 . انرژی مصرفی 50
4. هزینه های انتقال 50 -3
1. مولفه های تعیین کننده هزینه انتقال توان 51 -4 -3
2. انواع قراردادهای انتقال توان 52 -4 -3
1-2 . قراردادهای محکم 52 -4 -3
2-2 . قراردادهای غیر محکم 52 -4 -3
3-2 . قراردادهای طولانی مدت 52 -4 -3
4-2 . قراردادهای کوتاه مدت 53 -4 -3
3. روشهای مختلف قیمت گذاری انتقال 53 -4 -3
1-3 . روش تمبر پستی 53 -4 -3
2-3 . روش مسیر قرارداد 54 -4 -3
3-3 . روش مگاوات- مایل 55 -4 -3
5. تلفات خطوط انتقال 55 -3
1. انواع تلفات 56 -5 -3
2. ارزش تلفات 57 -5 -3
6. ظرفیت خطوط انتقال 59 -3
1-6 . ظرفیت حرارتی هادیها 59 -3
2-6 . شرایط طراحی اولیه 59 -3
3-6 . ولتاژ خط 60 -3
4-6 . افت ولتاژ 60 -3
5-6 . حد پایداری 60 -3
6-6 . پارامترهای اقتصادی 60 -3
7. تراکم خطوط انتقال توان 61 -3
فصل چهارم : روش پیشنهادی 64
1. پیشنهاد قیمت 65 -4
2. با در نظر گرفتن تلفات سیستم انتقال 71 -4
1. فرمول بندی ریاضی 73 -2 -4
3. با در نظر گرفتن ظرفیت خطوط انتقال 78 -4
4. با استفاده از نقطه تعادل نش 84 -4
5. مطالعات موردی 92 -4
1. حل شبکه 6 شینه با استفاده از روش پیشنهادی 92 -5 -4
2. حل شبکه 9 شینه با استفاده از روش پیشنهادی 98 -5 -4
3-5-4 . حل شبکه 14 شینه با استفاده از روش پیشنهادی 105
4-5-4 . مقایسه نتایج حاصل از حل شبکه 9شینه با سه روش مختلف 112
فصل پنجم : نتیجه گیری و پیشنهاد ات 114
1-5 .نتیجه گیری 115
2-5 . پیشنهادات 116
مراجع 117
فهرست منابع انگلیسی 118
فهرست منابع فارسی
پایان نامه ارشد برق پیشنهاد قیمت انرژی برق در بازار رقابتی با در نظر گرفتن تلفات سیستم و ظرفیت خطوط انتقال
