شبکه های هوشمند

گرم شدن کره زمین، آلودگی محیط زیست، کاهش منابع فسیلی ، افزایش تقاضا و قیمت حامل های انرژی، تبعات اجتماعی و سیاسی بین ملل مختلف، از معضلات سیستم تولید و پخش انرژی بصورت سنتی است. در سیستم های تولید سنتی حدود دوسوم از انرژی هدر می رود و حضور منابع انرژی پراکنده مانند فتوولتاییک، مزارع بادی و تولید هم زمان برق و حرارت، می تواند سبب کاهش مصرف سوخت، کاهش تلفات و بهره وری بالای ریزشبکه ها باشد. این امر جز با تغییر سیاست گذاری های مصرف انرژی و استفاده از پتانسیل خصوصی سازی، در تولید، انتقال، و توزیع انرژی، محقق نمی شود. در این پژوهش، بهینه سازی مدیریت انرژی 24 ساعته یک ریزشبکه شامل منابع انرژی پراکنده فتوولتاییک، بادی با رعایت عدم قطعیت و تولید همزمان برق و حرارت در کنار برنامه پاسخ گویی بار در یک ریزشبکه 33 باسه، متصل به شبکه اصلی بررسی شده است. نتایج نشان می دهد با اجرای برنامه پاسخگوئی بار و در حالت های روشن بودن منابع همزمان برق و حرارت، سود 70 درصدی در طول سال نصیب ریزشبکه شده است. و استفاده از یک چنین واحدهایی در کنار هم علاوه برصرفه جویی انرژی و کاهش هزینه مصرف کننده ها، سبب کاهش قطعی ها، پاسخ گویی مناسب به تقاضای بار و در نتیجه رضایت مندی مشتریان برق و حرارت شود.

بازارهای برق حافظ حریم خصوصی با اطمینان بخشی به مشترکین در زمینه ی حفاظت از داده های حساس آن ها، نقشی محوری در ترغیب مشترکین برای مشارکت در بازارهای برق محلی ایفا می کنند. هم چنین، این بازارها امکان انتشار آماری خروجی های بازار و به اشتراک گذاری آن ها را نیز فراهم می کنند، که منجر به انتفاع جامعه خواهد شد. این مقاله با استفاده از مفهوم حریم خصوصی تفاضلی، طراحی یک بازار برق برای شبکه های انرژی محلی که به شکلی قابل اثبات حفاظت از حریم خصوصی شرکت کنندگان در بازار را تضمین کند، پیگیری می کند. مدل پیشنهادی ضمن دستیابی به یک پاسخ بهینه ی تقریبی و حفاظت از حریم خصوصی شرکت کنندگان در بازار، منفعت داده ها را نیز برای انتشارهای آماری حفظ می کند. ماهیت تصادفی مورد نیاز حریم خصوصی تفاضلی نیز با استفاده از نویزهای تصادفی با توزیع احتمال گاوسی در هر تکرار از الگوریتم گرادیان افزایشی، در فرایند بهینه سازی مساله تسویه بازار، تعبیه می شود. در بخش مطالعات عددی، تاثیر پارامتر حفاظت از حریم خصوصی تفاضلی را بر توزیع های احتمال خروجی های مساله تسویه بازار و سود بازیگران بررسی می کنیم. هم چنین، مصالحه ی ذاتی میان حفاظت از حریم خصوصی و رفاه اجتماعی در مساله تسویه بازار نیز تحت سیاست های مختلف حفاظت از حریم خصوصی مورد توجه قرار می گیرد.