دانلود ترجمه مقاله ارزش پاسخ به تقاضای مبتنی بر بازار در بهبود قابلیت اطمینان سیستم قدرت

1. مقدمه 2. مشارکت DRها در PJM در طول گرداب قطبی 2014 3. عملکردهای مبنا و مزایای DR 4. برنامه های DR در بازارهای برق 5. چالش های پیاده سازی DR 6. نتیجه گیری

چکیده – هنگام کمبود تامین برق، قابلیت سیستم قدرت با چالش های جدی مواجه می شود که این بخاطر تولید یا خاموشی خطوط انتقال پیشبینی نشده، در طی شرایط آب و هوایی حاد می شود. بهره برداران جهت راهکار جایگزین برای رویکردهای متداول که نیاز به کمک از طرق تولید دارد، می توانند اکنون از منابع طرف تقاضا از طریق یک سری مکانیزم بازار برق استفاده کنند تا توان اکتیو را متوازن سازند و قابلیت اطمینان سیستم را بهبود بخشند. مزیت های پاسخ تقاضا (DR) از خیلی وقت پیش در بسیاری از مقالات و کارهای تجربی، تشخیص داده شده است. اما، تحلیل های نظاممند، هرگز برای ارزیابی ارزش DR مبتنی بر بازار برای حمایت از قابلیت اطمینان سیستم، مورد بررسی قرار نگرفته اند. در این مقاله، یک مطالعه موردی در مورد عملکرد DP در اتصالات الکتریکی PMJ در طی طوفان گردبادی قطبی آمریکای شمالی 2014، ارائه می شود تا تاثیر قابل توجه در بهبود قابلیت اطمینان سیستم و حفظ پایداری شبکه از برنامه های DR، را خاطر نشان کند. مزیت های منحصربفرد در جنبه های فنی، اقتصادی و زیست محیطی، حاصل شده بوسیله DR در طی این رویداد حاد، ناکارآیی رویکردهای «بهبود قابلیت اطمینان سیستم متداول» به این ترتیب نشان داده شدند. علاوه بر آن، تفاوت برنامه های DR هدایت شده توسط مکانیزم های بازار مختلف بعد از توصیف اصول کارکردهای DR، را آشکار می کنیم. مقادیر و ارزش های برنامه های DR مختلف نیز خاطر نشان می شوند. در آخر، چالش ها و فرصت های قرار گرفته پیش روی چین در طراحی و پیاده سازی برنامه های DR در طی تحول از طرح تک قطبی به یک بازار برق باز در طی بازسازی صنعت قدرت در سالهای اخیر نیز به بحث گذاشته شده اند. مقدمه: از خیلی وقت پیش، قابلیت اطمینان، نگرانی اصلی در همه فعالیت های بهره برداری و برنامه ریزی سیستم های قدرت، بوده است [1]. در حالت متداول، بهره برداران و برنامه ریزان سیستم، راهکارهایی را عمدتاً از طرف تولید ارائه می دهند تا سطح قابلیت اطمینان مطلوب را حفظ کند که معمولاً مشخصه آن، حاشیه رزرو در بهره برداری کوتاه مدت و همچنین کاهش بار پیش بینی شده در برنامه ریزی درازمدت است. ثابت شده که این رویکرد به مدت دهه ها به نحو موثر و کارآمد باشد. اما، در سالهای اخیر، تهدیدات قابلیت اطمینان، به میزان هنگفتی افزایش می یابد که این بخاطر تعمیق نفوذ منابع انرژی (VER های) مختلف می باشد. خروجی VER غیرقطعی و گاهی سریعاً متغیر، نیاز به انعطاف پذیری بیشتر در سیستم های قدرت دارد تا بتواند به تغییرات پیش بینی شده یا پیش بینی نشده پاسخ دهد و در نتیجه قابلیت اطمینان حفظ شود. علاوه بر آن، رخداد مکرر شرایط آب و هوایی حاد مانند طوفان گردبادی قطبی آمریکای شمالی 2014 [2] و موج های حرارتی اخیر در اکثر شهرهای چین نیز تهدیدات قابل توجهی برای سیستم بوجود می آورد. تحت چنین شرایط اضطراری، ممکن است بار در درازمدت جهش کند اما فراهمی و دسترسی به مولدهای متداول و همچنین قابلیت انتقال مهیا در شبکه انتقال، ممکن است به میزان قابل توجهی تنزل پیدا کند و در نتیجه باعث کمبود ذخایر (رزروها) یا حتی بدتر، کمبود تامین توان، شود. بی تردید، توانایی سیستم قدرت برای تضمین بهره برداری مطمئن، بخصوص در طی شرایط اضطراری سیستم، بیش از پیش حیاتی شده اند.

Power system reliability faces serious challenges when supply shortage occurs because of unexpected generation or transmission line outages especially during extreme weather conditions. Alternative to conventional approaches that solicit aids from the generation side, operators can now leverage the demand-side resources through a variety of electricity market mechanisms to balance the active power and enhance system reliability. The benefits of the demand response (DR) have long been recognized in many works and empirical cases. Systematic analyses, however, have never been addressed to assess the values of the market-based DR for supporting system reliability. In this paper, a case study on the performance of DR in PJM Interconnections during the 2014 North American Polar Vortex is provided to highlight the significant contributions to improving system reliability and maintaining grid stability from DR programs. The unique merits in technical, economic and environmental aspects exhibited by DR during this extreme event verse conventional system-reliability-improving approaches are also demonstrated accordingly. Furthermore, we reveal the difference of DR programs driven by various existing market mechanisms after describing the fundamental DR functions. Values of various DR programs are also highlighted. At last, challenges and opportunities facing China on the design and implementation of DR programs during the transform from the monopoly scheme to an open electricity market during the power industry restructuring in recent years are also discussed. Introduction: The reliability has long been the primary concern in all operational and planning activities of electric power systems [1]. Conventionally, system operators and planners solicit solutions mainly from the generation side to maintain a desired reliability level, which is typically characterized by the reserve margin in short-term operations and by the loss of load expectation in the long-term planning. This approach has proved to function effectively for decades. However, in recent years, reliability threats increase drastically due to the deepening penetration of various energy resources (VERs). The uncertain and sometimes fastchanging VER outputs require more flexibility in power systems to respond to expected or unexpected changes in order to maintain reliability. Moreover, the frequent occurrences of extreme weather such as 2014 North America Polar Vortex [2] and recent heat waves in major cities in China also pose substantial threats to the system. Under such urgent conditions, the load may jump up in a short time yet the availability of conventional generators as well as the available transfer capability of the transmission network may deteriorate significantly, further resulting in deficiencies in reserves or even worse, shortages in power supply. Undoubtedly, the ability of a power system to ensure reliable operations, particularly during system emergencies, become increasingly critical.