در این پایان نامه، یک سیستم مدیریت انرژی برای نیروگاههای مجازی، به منظور بهره برداری بهینه با وجود تنوع بالای منابع تولید انرژی پراکنده، در یک چهارچوب اقتصادی و زیستمحیطی به صورت دو سطحی ارائه شده است. نیروگاه مجازی مورد مطالعه از تنوع بالای منابع تولید انرژی شامل میکروتوربین،سلول خورشیدی، دیزل ژنراتور و منابع انرژی تجدیدپذیر شامل توربین بادی و آرایههای فتوولتاییک وهمچنین سیستم CHP برخوردار میباشد که به این صورت به طور همزمان بارهای الکتریکی و گرمایی راتامین میکند. امروزه با توجه به رو به پایان بودن سوختهای فسیلی و تلاش برای کاهش استفاده از این منابع،توجه کشورها به سمت استفاده از منابع تجدیدپذیر معطوف شده است. با رشد و توسعه نیروگاههای تولیدپراکنده و انرژیهای تجدیدپذیر برخی نیازهای فنی و اقتصادی نیز به طور همزمان مورد توجه قرار گرفته است. جنبههای فنی از قبیل تنوع منابع انرژی، بازده انرژی بالاتر و جنبه های اقتصادی از قبیل حرکت از حالت انحصاری به حالت رقابتی و مطرح شدن بحثهای ترقیخواهانه در بازار برق میباشد. برای دستیابی به این جنبه های فنی و اینکه شمار زیادی از منابع انرژی پراکنده تحت شرایط بازار شوند، ایده نیروگاه مجازی مطرح شد. به عبارت دیگر نیروگاه مجازی میتواند پاسخی باشد به این که همه جنبههای فنی و اقتصادی تولیدات پراکنده و انرژیهای تجدیدپذیر به طور یکپارچه مدیریت شوند . در ساختار پیشنهادی که به صورت دو سطحی است در سطح اول، مدیریت نیروگاه مجازی، که با شبکه بالا دست ارتباط دارد، با مدیریت و برنامهریزی تولیدات منابع تولید پراکنده، واحدهای CHP و میزان توان دریافتی از سطح دوم بارهای الکتریکی و گرمایی خود را تامین و سود خود را نیز حداکثر مینماید. در سطح دوم، واحد یکپارچه ساز،مدیریت و برنامهریزی تولیدات انرژی بادی و خورشیدی، سیستم ذخیرهساز و همچنین فراهم کردن پاسخگویی بار را بر عهده دارد و مجموع توان تولیدی خود را در اختیار سطح بالا قرار میدهد و سود ناشی از این مدیریت و بهرهبرداری را از نقطه نظر خود افزایش میدهد. بر این اساس برنامهریزی تصادفی همزمان برق و حرارت با در نظر گرفتن عدم قطعیتهای سیستم شامل نا یقینی بارها و منابع تجدیدپذیر، استفاده ازقابلیت بارهای پاسخگو برای مدیریت بهینه جهت تطابق بین تولید و مصرف، پوشش عدم قطعیتهای موجودبا حل مسئله پیشنهادی به کمک برنامهریزی دوسطحی صورت گرفته است. برنامهریزی منابع تولید توان VPPو حل مدل پیشنهادی به کمک برنامهریزی دو سطحی، به منظور تضمین سودآوری واحدهای مختلف VPP ،کاهش حجم محاسبات یا به نوعی تقسیم شدن محاسبات و افزایش صحت و دقت در نتایج صورت گرفته است. شبیه سازیها برروی VPP نمونه انجام شده است و نتایج مؤید کارآیی مدل پیشنهادی در مدیریت منابع توان و پوشش عدم قطعیتها است. تشریح کامل و مدلسازی دقیق تبدیل تابع هدف دو سطحی به تک سطحی بر اساس شرایط بهینگی KKT نیز انجام گرفته است.
