مشکل توزیع اقتصادی: چیست؟ (امنیت و MOE)

چه کسی اعزام اقتصادی است؟

اعزام اقتصادی (که همچنین به عنوان اعزام بار اقتصادی یا ترتیب ارزشی شناخته می‌شود) به فرآیند آنلاینی اشاره دارد که تولید را در میان ژنراتورهای موجود تخصیص می‌دهد تا تقاضای بار را برآورده کند و هزینه کل تولید را کاهش دهد.

اعزام اقتصادی روش‌های کارآمد و قابل اعتمادی برای عملیات تسهیلات تولیدی ارائه می‌دهد، با در نظر گرفتن محدودیت‌های عملیاتی در سیستم‌های تولید و انتقال، برای خدمت به مصرف‌کنندگان.

اعزام اقتصادی خروجی بهینه تعدادی از تسهیلات تولید برق را تعیین می‌کند. این به پاسخگویی به بار سیستم با کمترین هزینه ممکن کمک می‌کند، با توجه به محدودیت‌های انتقال و عملیاتی.

ژنراتورهایی با کمترین هزینه‌های حاشیه‌ای باید ابتدا برای تأمین بار به صورت اقتصادی استفاده شوند. هزینه حاشیه‌ای سیستم باید با هزینه حاشیه‌ای آخرین ژنراتور تحت بار تعیین شود. این قیمت اضافه کردن یک مگاوات-ساعت بیشتر به شبکه است.

این روش برنامه‌ریزی تولید، که به عنوان اعزام اقتصادی شناخته می‌شود، قیمت تولید برق را کاهش می‌دهد. رویکرد اعزام اقتصادی سنتی برای کنترل واحد‌های تولید برق فسیلی طراحی شده بود.

مشکل اعزام اقتصادی با استفاده از نرم‌افزارهای کامپیوتری تخصصی حل می‌شود. این نرم‌افزار باید محدودیت‌های عملیاتی و سیستمی منابع موجود و قابلیت‌های انتقال مرتبط را رعایت کند.

در اعزام اقتصادی، توان فعال و واکنشی ژنراتور در محدوده‌های مشخص تغییر می‌کند و نیازهای بار را با استفاده از سوخت کمتر برآورده می‌کند. بنابراین، اتصال سیستم قدرت اجازه می‌دهد تعدادی از نیروگاه‌ها به موازات به سیستم بار خدمات ارائه دهند. لازم است تا واحدهای نیروگاه‌ها به صورت موثرتر در سیستم شبکه عمل کنند.

سیستم قدرت الکتریکی به سرعت در حال توسعه است. اتصالات سیستم قدرت اجازه می‌دهد تا چندین نیروگاه به موازات به سیستم بار خدمات ارائه دهند. در سیستم شبکه، لازم است تا واحدهای نیروگاه‌ها به صورت موثرتر عمل کنند. این هزینه‌هایی است که توسط یک نیروگاه برای تولید یک مگاوات-ساعت تحمل می‌شود.

ترتیب ارزشی متفاوت از هزینه‌های ثابت یک فناوری تولید برق است. نیروگاه‌هایی که به طور مداوم برق را با قیمت‌های بسیار پایین تولید می‌کنند، اولین نیروگاه‌هایی هستند که برای تأمین برق طبق ترتیب ارزشی فراخوانی می‌شوند. سپس نیروگاه‌هایی با هزینه‌های حاشیه‌ای بالاتر اضافه می‌شوند تا تقاضا برآورده شود.

اعزام اقتصادی محدود شده امنیتی (SCED)

اعزام اقتصادی محدود شده امنیتی (SCED) یک مسئله جریان توان بهینه ساده شده است. این مسئله در صنعت برق به طور گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرد. جریان توان بهینه یکی از مهم‌ترین مسائل بهینه‌سازی در صنعت انرژی است.

هدف جریان توان بهینه تعیین مقدار مطلوب برقی است که ژنراتورهای شبکه باید تأمین کنند تا تقاضای خاصی را برآورده کنند. بهینه‌سازی با توجه به هزینه‌ای که هر ژنراتور در تولید این توان می‌پردازد تعیین می‌شود.

چندین روش اصلی برای حل مسئله SCED وجود دارد، مانند برنامه‌ریزی خطی (LP)، برنامه‌ریزی جریان شبکه (NFP)، برنامه‌ریزی درجه دوم (QP)، برنامه‌ریزی جریان شبکه غیرخطی محدب (NLCNFP) و الگوریتم ژنتیک (GA).

اثر ترتیب ارزشی (MOE)

توسعه منابع انرژی تجدیدپذیر که هزینه‌های تولید پایین‌تری دارند، قیمت‌های عمده‌فروشی برق را کاهش داده است. فرآیندی که با آن قیمت بازار تعیین می‌شود به "اثر ترتیب ارزشی" معروف است.

اثر ترتیب ارزشی در بازار فقط انرژی به کاهش قیمت‌های برق در بازار برق اشاره دارد که توسط افزایش عرضه انرژی‌های تجدیدپذیر ایجاد می‌شود. قیمت برق با "ترتیب ارزشی" تعیین می‌شود.

ترتیبی که در آن نیروگاه‌ها انرژی را به بازار تأمین می‌کنند، با نیروگاهی که بهترین قرارداد را در ابتدا انجام داده و کمترین هزینه‌های عملیاتی را دارد.

قیمت تسویه و حجم تسویه با نقطه‌ای که عرضه و تقاضای برق یکدیگر را قطع می‌کنند تعیین می‌شود. این قیمت تسویه به تمامی شرکت‌های بازار که ژنراتورهای برق را برای شبکه به کار می‌گیرند پرداخت می‌شود. همچنین، همه کسانی که برق را در بازار عمده‌فروشی خریداری می‌کنند همان قیمت را پرداخت می‌کنند.

ترتیب ترتیب ارزشی با کاهش مداوم هزینه‌های تولید برق، به ویژه در توسعه انرژی‌های تجدیدپذیر، تغییر کرده است، با حرکت نیروگاه‌های سنتی به سمت پایان ترتیب ارزشی. با افزایش تغذیه انرژی‌های تجدیدپذیر مانند فتوولتائیک، انرژی بادی یا زیست‌توده، این اثر بسیار آشکار است.

در دوره‌های بار پیک، نیروگاه‌های متغیر بادی و فتوولتائیک با هزینه‌های حاشیه‌ای نزدیک به صفر وارد بازار شده و نیروگاه‌های سنتی را به سمت پایان ترتیب ارزشی می‌رانند.

اثر ترتیب ارزشی (MOE) انرژی‌های تجدیدپذیر اصطلاحی است که بخش انرژی برای توصیف این پدیده استفاده می‌کند. نیروگاه‌های سنتی فقط باید بار باقی‌مانده یا تقاضای برق باقی‌مانده را که انرژی‌های تجدیدپذیر نمی‌توانند برآورده کنند، تأمین کنند.

منابع

1. B. H. Chowdhury and S. Rahman, “A review of recent advances in economic dispatch,” in IEEE Transactions on Power Systems, vol. 5, no. 4, pp. 1248-1259, Nov. 1990, doi: 10.1109/59.99376.

2. Chen, C., Qu, L., Tseng, M., Li, L., Chen, C., & Lim, M. K. (2022). Reducing fuel cost and enhancing the resource utilization rate in energy economic load dispatch problem. Journal of Cleaner Production, 364, 132709. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2022.132709.

3. R. A. Jabr, A. H. Coonick and B. J. Cory, “A homogeneous linear programming algorithm for the security constrained economic dispatch problem,” in IEEE Transactions on Power Systems, vol. 15, no. 3, pp. 930-936, Aug. 2000, doi: 10.1109/59.871715.

   Statement: Respect the original, good articles worth sharing, if there is infringement please contact delete.