مشکل اعزام اقتصادی: آن چیست؟ (امنیت و MOE)

اقتصادی پخش بار چیست؟

اقتصادی پخش بار (که به آن پخش بار اقتصادی یا ترتیب ارزشی نیز می‌گویند) یک فرآیند آنلاین است که تولید را بین ژنراتورهای موجود تخصیص می‌دهد تا تقاضای بار را برآورده کند و هزینه کل تولید را به حداقل برساند.

اقتصادی پخش بار روش‌های کارآمد و قابل اعتمادی برای عملیات تسهیلات تولیدی را مشخص می‌کند، با در نظر گرفتن محدودیت‌های عملیاتی در سیستم‌های تولید و انتقال، برای خدمت رسانی به مصرف‌کنندگان.

اقتصادی پخش بار خروجی بهینه چندین تسهیل تولید برق را تعیین می‌کند. این روش به برآورده کردن بار سیستم با کمترین هزینه ممکن، با توجه به محدودیت‌های انتقال و عملیاتی، کمک می‌کند.

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 اضافی به شبکه است.

این روش برنامه‌ریزی تولید، که به عنوان اقتصادی پخش بار شناخته می‌شود، قیمت تولید برق را کاهش می‌دهد. رویکرد سنتی اقتصادی پخش بار برای کنترل واحد‌های تولید انرژی مصرفی سنگین سوخت فسیلی طراحی شده است.

مسأله اقتصادی پخش بار با استفاده از نرم‌افزارهای کامپیوتری تخصصی حل می‌شود. این نرم‌افزارها باید محدودیت‌های عملیاتی و سیستمی منابع موجود و قابلیت‌های انتقال مربوطه را رعایت کنند.

در اقتصادی پخش بار، توان واقعی و واکنشی ژنراتور در محدوده‌های پیش‌تعیین شده تغییر می‌کند و تقاضای بار را با استفاده از سوخت کمتر برآورده می‌کند. بنابراین، اتصال سیستم‌های برق اجازه می‌دهد تعدادی از نیروگاه‌ها به موازات یکدیگر به سیستم بار متصل شوند. لازم است که واحدهای نیروگاه‌ها به صورت کارآمد‌تر در سیستم شبکه عمل کنند.

سیستم برق الکتریکی به سرعت در حال گسترش است. اتصالات سیستم برق اجازه می‌دهند تا چندین نیروگاه به موازات یکدیگر برای برآورده کردن بار سیستم متصل شوند. در سیستم شبکه، لازم است که واحدهای نیروگاه‌ها به صورت مؤثرتر عمل کنند. این هزینه‌هایی است که یک نیروگاه برای تولید یک مگاوات-ساعت متحمل می‌شود.

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

اقتصادی پخش بار با محدودیت‌های امنیتی (SCED)

اقتصادی پخش بار با محدودیت‌های امنیتی (SCED) یک مسئله بهینه‌سازی جریان قدرت (OPF) ساده‌شده است. این روش به طور گسترده‌ای در صنعت برق استفاده می‌شود. بهینه‌سازی جریان قدرت یکی از مهم‌ترین مسائل بهینه‌سازی در صنعت انرژی است.

هدف OPF تعیین مقدار بهینه برقی است که ژنراتورهای شبکه باید برای برآورده کردن یک تقاضا خاص تولید کنند. بهینگی با هزینه‌ای که هر ژنراتور برای تولید این برق متحمل می‌شود تعیین می‌شود.

چندین رویکرد اصلی برای حل مسئله SCED وجود دارد، از جمله 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)

گسترش منابع انرژی تجدیدپذیر با هزینه‌های تولید پایین‌تر قیمت‌های برق عمده‌فروشی را کاهش داده است. فرآیندی که قیمت بازار را تعیین می‌کند به "اثر ترتیب ارزشی" معروف است.

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

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

قیمت پاکسازی و حجم پاکسازی با نقطه‌ای که تأمین و تقاضای برق یکدیگر را قطع می‌کنند تعیین می‌شود. این قیمت پاکسازی به تمامی شرکت‌های بازاری که ژنراتورهای برق را برای شبکه اداره می‌کنند پرداخت می‌شود. به همین ترتیب، همه کسانی که برق را از بازار عمده‌فروشی خریداری می‌کنند همان قیمت را پرداخت می‌کنند.

ترتیب ارزشی به دلیل کاهش مداوم هزینه‌های تولید برق، به ویژه در توسعه انرژی‌های تجدیدپذیر، تغییر کرده است، با اینکه نیروگاه‌های سنتی به مرور به عقب می‌روند. با تزریق روزافزون انرژی‌های تجدیدپذیر مانند فتوولتائیک، انرژی بادی یا زیست‌توده، این اثر بسیار آشکار است.

در دوره‌های بار پیک، نیروگاه‌های نوسانی فتوولتائیک و بادی با هزینه‌های حاشیه‌ای نزدیک به صفر به بازار وارد می‌شوند و نیروگاه‌های سنتی را به انتهای ترتیب ارزشی می‌برند.

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

منابع

1. B. H. Chowdhury and S. Rahman, “مروری بر پیشرفت‌های اخیر در اقتصادی پخش بار,” 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). کاهش هزینه سوخت و افزایش نرخ استفاده از منابع در مسئله اقتصادی پخش بار انرژی. 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, “الگوریتم برنامه‌ریزی خطی همگن برای مسئله اقتصادی پخش بار با محدودیت‌های امنیتی,” 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.