Abstract
Advances in information and communication technologies (ICT) enable a great opportunity to develop the residential demand response that is relevant in smart grid applications. Demand response (DR) aims to manage the required demand to match the available energy resources without adding new generation capacity. Expanding the DR to cover the residential sector in addition to the industrial and commercial sectors gives rise to a wide range of challenges. This study presents an overview of the literature on residential DR systems, load-scheduling techniques, and the latest ICT that supports residential DR applications. Furthermore, challenges are highlighted and analyzed, which are likely to become relevant research topics with regard to the residential DR of smart grid. The literature review shows that most DR schemes suffer from an externality problem that involves the effect of high-level customer consumption on the price rates of other customers, especially during peak period. A recommendation for using adaptive multi-consumption level pricing scheme is presented to overcome this challenge
چکیده
پیشرفت فناوری‌های اطلاعاتی و ارتباطی (ICT) فرصت بسیار مناسبی را برای توسعه بار پاسخگوی خانگی که یکی از کاربردهای مهم شبکه‌های هوشمند است، فراهم می‌آورد. هدف بار پاسخگو (DR) مدیریت میزان تقاضا به منظور تأمین آن‌ها با استفاده از منابع انرژی موجود و بدون افزودن ظرفیت تولید جدید است. گسترش DR در راستای پوشش بخش مسکونی در کنار بخش‌های صنعتی و تجاری، چالش‌های متعددی را به وجود می‌آورد. در این مطالعه، مروری بر تحقیقات موجود در زمینه سیستم‌های DR مسکونی، شیوه‌های برنامه‌ریزی تقاضا و جدیدترین ICTهایی که در کاربردهای DR مسکونی مورد استفاده قرار می‌گیرند، انجام شده است. علاوه بر این، چالش‌های مربوط به موضوعات تحقیقاتی در زمینه DR مسکونی در شبکه هوشمند، بیان شده و مورد تجزیه و تحلیل قرار می‌گیرند. مرور مطالعات تحقیقاتی نشان می‌دهد که بسیاری از طرح‌های DR از یک مسئله بیرونی ناشی از تأثیر مشترکین پرمصرف بر نرخ‌های قیمتی سایر مشترکین، به ویژه در طول دوره‌های اوج مصرف، رنج می‌برند. به منظور غلبه بر این مسئله، پیشنهادی مبنی بر استفاده از طرح قیمت‌گذاری تطابقی بر اساس سطوح مختلف مصرفی ارایه شده است.
1- مقدمه
در حال حاضر، مصرف انرژی بخش مسکونی، حدود 30-40 درصد کل مصرف جهانی را تشکیل می‌دهد [1-3]. بارهای خانگی معمولاً بخش اعظمی از بارهای پیک فصلی و روزانه را تشکیل می‌دهند [4]. ابعاد شبکه‌های قدرت معمولاً به گونه‌ای است که می‌توانند دوره‌های اوج مصرف انرژی را برای چند ساعت در طول هر سال تأمین نمایند [5،6]. به منظور تأمین این دوره‌های اوج تقاضا، نیاز است که همواره نهاد‌های بهره‌بردار ظرفیت تولید خود را برابر با بار مورد تقاضا افزایش دهند. اساساً 20٪ ظرفیت تولید سیستم قدرت در اختیار تأمین بار پیکی قرار می‌گیرد که تنها در حدود 5٪ زمان‌ها رخ می‌دهد [7،8]….