Optimal bidding and real-time operation strategies for wind and pumped hydro storage systems using stochastic programming and model predictive control
Rüzgar ve pompajlı hidro elektrik santrallerinde en iyi teklif ve gerçek zamanlı operasyon için stokastik model öngörülü kontrolün kullanılması
- Tez No: 596142
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ UĞUR YILDIRAN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Endüstri ve Endüstri Mühendisliği, Enerji, Industrial and Industrial Engineering, Energy
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Yeditepe Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Sistem Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 181
Özet
Serbest enerji piyasasında rüzgar enerjisi ticareti yapmak rüzgarın sahip olduğu belirsizlik nedeniyle zorlu bir iştir. Daha açık olmak gerekirse, gün öncesi piyasasına katılan bir şirketin, gerçekleşecek olan asıl üretimi bilmeden ertesi gün için tekliflerini sunması gerekir. Sonuç olarak, vaat edilen teklifler ile üretilen enerji arasında farklar olacaktır. Bu farklar, dengeleme pazarında belirli cezaların ödenmesine yol açar. Pompaj depolamalı bir hidro elektrik sisteminin eklenmesi bu soruna çare olabilir. Literatürde, gün öncesi ihalesine katılan ortak rüzgar-PHS sistemlerine önemli bir çalışma alanı ayrılmıştır. Ancak, gerçek zamanlı operasyon sorunu iyi çalışılmamıştır. Bu gerçeğe dayanarak, bu tezde, gün öncesi tekliflerinin riskten kontrollü stokastik bir program çözülerek hesaplandığı ve gerçek zamanlı operasyonun risk kontrolüne sahip stokastik model öngörülü kontrol yaklaşımına dayalı bir algoritma ile gerçekleştirildiği yeni bir strateji önerildi. Bu, stokastik bir senaryo ağacından inşa edilen bir lineer karışık tamsayı probleminin, günün her anında, tekrar tekrar çözüldüğü bir yaklaşımıdır. Bu şekilde, depolama cihazı için en uygun eylemler, mevcut olan en son bilgilerden yararlanılarak hesaplanabilir. Önerilen algoritma, Türkiye'de bulunan gerçekçi bir sisteme uygulanmakta ve performansı günlük program, Pareto optimallik ve uzun vadeli analizler kullanılarak literatürdeki algoritmalarla karşılaştırılmaktadır. Simülasyon çalışmaları, önerilen yaklaşımın, gün içinde mevcut olan en yeni bilgileri kullanabilme kabiliyeti ve rüzgar enerjisi üretimindeki beklenmedik durumları dikkate alma kabiliyeti sayesinde mevcut yöntemleri geride bıraktığını göstermektedir.
Özet (Çeviri)
Trading wind energy in deregulated markets is a challenging task due to uncertainties involved. To be more specific, a company participating into day-ahead market has to submit its bids for the next day without knowing actual generation that will occur. Consequently, there will be discrepancies between bids promised and energy generated. This leads to imbalances which causes penalties to be paid in the balancing market. Incorporating a pumped hydro storage system may be a remedy to this problem. In the literature, a significant body of work is devoted for the joint wind-PHS systems that participates in day-ahead bidding. However, the problem of real-time operation is not studied well. Motivated by this fact, in this thesis, a new strategy in which the day-ahead bids are computed by solving a risk-averse stochastic program, and real-time operation is performed by a stochastic model predictive control-based algorithm with a risk control capability is proposed. This is a rolling horizon approach in which a MILP problem constructed from a stochastic scenario tree is solved repeatedly at every time instant within the day. By this way, optimal actions for the storage device can be computed exploiting the latest available information. The proposed algorithm is applied to a realistic system located in Turkey, and its performance is compared with the algorithms in the literature by using daily schedule, Pareto optimality and long-term analysis. Simulation studies shows that the proposed approach outperforms the available methods owing to its ability to exploit the most recent information available within the day and ability to take into account contingencies of wind energy production.
Benzer Tezler
- Security constrained optimal redispatch management in balancing markets
Dengeleme piyasalarında güvenlik kısıtlı optimal elektrik üretim talimatı yönetimi
SİNAN EREN
Doktora
İngilizce
2023
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİ NEZİH GÜVEN
- Büyük ölçekli havayolu ekip eşleme problemlerinin çözümü için bir kolon türetme stratejisi
A column generation strategy for large scale airline crew pairing problems
BAHADIR ZEREN
Doktora
Türkçe
2017
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İBRAHİM OZKOL
- Elektrik dağıtım sisteminde elektrikli araç park bölgelerinin talep tarafı esnekliği dikkate alınarak optimum işletimi
Optimum operation of electric vehicle parking lots considering demand side flexibility in electric distribution system
İBRAHİM ŞENGÖR
Doktora
Türkçe
2019
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. OZAN ERDİNÇ
- Flexible load management in active distribution system
Esnek dağıtım sistemlerinde yük yönetimi
SHAHRAM PARCHEHBAF DIBAZARI
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BELGİN TÜRKAY
- Bakır alaşımları esaslı anti-bakteriyel yüzey kaplamalarının üretimi ve karakterizasyonu
Anti-bacterial efficacy of wire arc sprayed copper alloy coatings against various pathogens
SAMİ ARDA KOCAMAN
Doktora
Türkçe
2022
Klinik Bakteriyoloji ve Enfeksiyon Hastalıklarıİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖZGÜL KELEŞ