Gazdasági ütemezési probléma: Miben áll? (Biztonság & MOE)
Mi a gazdasági üzemelés?
A gazdasági üzemelés (más néven gazdasági terhelés-ütemezés vagy előnyrend) egy online folyamat, amely a rendelkezésre álló erőművek között osztja a termelést, hogy a teljes termelési költségeket minimalizálva kielégítse a terhelési igényt.
A gazdasági üzemelés hatékony és megbízható módszereket ad az erőművek üzemeltetéséhez, figyelembe véve a termelési és átviteli rendszerek működési korlátait, hogy szolgálja a fogyasztókat.
A gazdasági üzemelés meghatározza a számos villamos energia-termelő létesítmény optimális kimenetét. Hozzájárul a rendszer terhelésének a lehető legkisebb költséggel történő kielégítéséhez, az átvitel és működési korlátok mellett.
Az alacsony margóköltséggel rendelkező generátorokat először kell használni a terhelés kielégítésére hatékonyan. A rendszer margóköltsége a terhelés alatt álló utolsó generátor margóköltsége alapján kell meghatározni. Ez a hálózathoz hozzáadott egy MWh energia ára.
Ez a termelés ütemezési módszere, amit gazdasági üzemelésnek nevezünk, csökkenti az elektromos energia termelési költségeit. A hagyományos gazdasági üzemelési megközelítést a fosszilis üzemanyag-égető erőművek irányítására fejlesztették ki.
A gazdasági üzemelési problémát specializált számítógépes szoftverekkel oldják meg. Ez a szoftvernek meg kell felelnie a rendelkezésre álló erőforrások és a hozzájuk tartozó átviteli képességek működési és rendszerszintű korlátainak.
A gazdasági üzemelésben a generátor aktív és reaktív ereje meghatározott határok között változik, és a terhelési igényeket kevesebb üzemanyaggal teljesíti. Így egy villamos energia-hálózati összekötés lehetővé teszi, hogy a számos erőmű párhuzamosan kapcsolódjon a rendszer terhelésének kielégítésére. Szükséges tehát, hogy a hálózatban a létesítményeket hatékonyabban működtessék.
A villamos energiahálózat gyorsan bővül. Az erőművek hálózati összekötése lehetővé teszi, hogy több erőmű párhuzamosan kapcsolódjon a rendszer terhelésének kielégítésére. A hálózatban szükséges, hogy a létesítményeket hatékonyabban működtessék. Ezek a költségek, amiket egy erőműnek felmerülnek egy MWh energia termeléséhez.
A gazdasági üzemelés ábrázolása
Az előnyrend eltér a rögzített költségektől egy erőmű technológiájánál. Az előnyrend szerint a nagyon alacsony áron folyamatosan villamos energiát termelő erőművek elsőbbséggel szolgálnak. Ezután hozzáadják a magasabb margóköltséggel rendelkező erőműveket, amíg a kereslet nem kielégül.
Biztonság – Korlátozott Gazdasági Üzemelés (SCED)
A biztonság-korlátozott gazdasági üzemelés (SCED) egy egyszerűsített optimális hálózati folyamat (OPF) probléma. Széles körben használják a villamos energiaszektort. Az optimális hálózati folyamat az energiaipar egyik legfontosabb optimalizálási problémája.
Az OPF célja, hogy meghatározza az ideális mennyiségű villamos energiát, amit a hálózat generátorai szolgáltathatnak egy adott igény kielégítésére. Az optimalitást a generátorok által felmerülő költségek alapján határozzák meg.
Néhány nagyobb megközelítést is alkalmaznak az SCED probléma megoldásához, mint például a lineáris programozás (LP), a hálózati folyam-programozás (NFP), a kvadratikus programozás (QP), a nemlineáris konvex hálózati folyam-programozás (NLCNFP) és a genetikus algoritmus (GA).
Előnyrend Efect (MOE)
A megújuló energiaforrások kiterjedése, amelyek alacsonyabb termelési költségekkel rendelkeznek, lejjebb taszította a vámterületi villamos energiára vonatkozó árakat. A piaci ár meghatározásának folyamata az "előnyrend efekt" néven ismert.
Az előnyrend efekt a villamos energiával kizárólag ellátott piacokon a megújuló energiával való ellátás növekedéséből eredő árcsökkenést jelenti. Az árat az "előnyrend" határozza meg.
Az előnyrend a piacra szolgáltatott energia sorrendje, ahol a legkisebb üzemeltetési költséggel rendelkező erőmű beállítja a mértékvetőt.
A kivitelezési árat és a kivitelezési mennyiséget a villamos energia kínálat és kereslete kereszteződésének pontja határozza meg. Ez a kivitelezési árat minden olyan piaci résztvevőnek, aki villamos energiát termel a hálózat számára, ugyanúgy, ahogyan mindenki, aki villamos energiát vásárol a nagykereskedelmi piacon, ugyanazt az árat fogja fizetni.
Az előnyrend sorrend változott, mivel a villamos energia termelési költségei lassan csökkentek, különösen a megújuló energiaforrások fejlődésével, a hagyományos erőművek pedig lassan hátrahúzódnak. A fotovoltaikus, szélenergia, vagy bioenergia megújuló energiaforrások növekvő beszállítása miatt az effekt nyilvánvaló.
A csúcsterhelési időszakokban a margóköltségei közel nullához közelítő, fluktuáló fotovoltaikus és szélenergia-erőművek belépnek a piacra, és a hagyományos erőműveket a sorrend végére tolják.
Az energiaipar ezt a jelenséget a megújuló energiaforrások előnyrend efektjének nevezi. A hagyományos erőművek csak a maradék terhelést, vagy a megújuló energiaforrások nem tudják kielégíteni a fennmaradó villamos energiaigényt.
Hivatkozások
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.
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.
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.
