Проблема экономической диспетчеризации: что это такое? (Безопасность и МЭО)

Что такое экономическая диспетчеризация?

Экономическая диспетчеризация (также известная как экономическое распределение нагрузки или порядок по преимуществу) определяется как процесс в режиме реального времени, который распределяет генерацию среди доступных генераторов для удовлетворения спроса на нагрузку, что помогает минимизировать общие затраты на генерацию.

Экономическая диспетчеризация описывает эффективные и надежные методы эксплуатации генерирующих установок, учитывая операционные ограничения на производство и передачу, чтобы обслуживать потребителей.

Экономическая диспетчеризация определяет оптимальную мощность нескольких электрогенерирующих установок. Она способствует обеспечению системной нагрузки при минимально возможных затратах, с учетом ограничений передачи и эксплуатации.

Генераторы с наименьшими предельными затратами должны использоваться в первую очередь для эффективного удовлетворения нагрузки. Системные предельные затраты должны определяться предельными затратами последнего генератора под нагрузкой. Это цена добавления одного дополнительного МВт·ч энергии в сеть.

Этот метод планирования генерации, называемый экономической диспетчеризацией, снижает стоимость производства электроэнергии. Традиционный подход к экономической диспетчеризации был разработан для управления тепловыми электростанциями, работающими на ископаемом топливе.

Проблема экономической диспетчеризации решается с помощью специализированного компьютерного программного обеспечения. Это программное обеспечение должно удовлетворять операционным и системным ограничениям доступных ресурсов и связанных с ними передающих возможностей.

В экономической диспетчеризации активная и реактивная мощность генератора изменяются в пределах заранее определенных границ и удовлетворяют требованиям нагрузки, используя меньше топлива. Поэтому, соединение энергосистем позволяет подключить несколько электростанций параллельно для обслуживания системной нагрузки. Необходимо более эффективно эксплуатировать блоки станций в сети.

Электроэнергетическая система быстро развивается. Соединение энергосистем позволяет нескольким электростанциям подключаться параллельно для удовлетворения системной нагрузки. В сети становится необходимым более эффективно эксплуатировать блоки станций. Эти затраты, которые несет электростанция на производство одного мегаватт-часа.

Порядок по преимуществу отличается от фиксированных затрат технологии генерации электроэнергии. Электростанции, которые постоянно производят электроэнергию по очень низкой цене, первыми привлекаются для удовлетворения спроса, согласно порядку по преимуществу. Затем добавляются электростанции с более высокими предельными затратами до тех пор, пока спрос не будет удовлетворен.

Безопасность – ограниченная экономическая диспетчеризация (SCED)

Безопасность-ограниченная экономическая диспетчеризация (SCED) является упрощенной задачей оптимального потока мощности (OPF). Она широко используется в энергетической отрасли. Оптимальный поток мощности является одной из наиболее важных задач оптимизации в энергетической отрасли.

Цель OPF - определить оптимальное количество электроэнергии, которое генераторы сети должны предоставить для удовлетворения конкретного спроса. Оптимальность определяется стоимостью, которую каждый генератор несет на производство этой мощности.

Существует несколько основных подходов к решению проблемы SCED, таких как линейное программирование (LP), сетевое потоковое программирование (NFP), квадратичное программирование (QP), нелинейное выпуклое сетевое потоковое программирование (NLCNFP) и генетический алгоритм (GA).

Эффект порядка по преимуществу (MOE)

Расширение возобновляемых источников энергии, имеющих более низкие затраты на производство, привело к снижению оптовых цен на электроэнергию. Процесс, с помощью которого определяется рыночная цена, называется "эффектом порядка по преимуществу".

Эффект порядка по преимуществу на рынке только энергии относится к снижению цен на электроэнергию на бирже, вызванному увеличением предложения возобновляемых источников энергии. Цена на электроэнергию определяется "порядком по преимуществу".

Порядок, в котором электростанции поставляют энергию на рынок, с тем, что электростанция, которая заключила лучшую сделку в начале, устанавливает планку с наименьшими эксплуатационными затратами.

Цена исполнения и объем исполнения определяются точкой пересечения предложения и спроса на электроэнергию. Эта цена исполнения будет выплачиваться всем участникам рынка, которые эксплуатируют генераторы для сети. Аналогично, все, кто покупает электроэнергию на оптовом рынке, будут платить ту же цену.

Порядок по преимуществу изменился в результате постоянного снижения затрат на производство электроэнергии, особенно в развитии возобновляемых источников энергии, с традиционными электростанциями, перемещающимися дальше. С увеличением ввода возобновляемых источников энергии, таких как фотоэлектрические, ветровые или биомасса, эффект становится крайне очевидным.

В периоды пиковой нагрузки колеблющиеся ветровые и фотоэлектрические электростанции с предельными затратами, близкими к нулю, входят на рынок и вытесняют традиционные электростанции к концу порядка по преимуществу.

Эффект порядка по преимуществу (MOE) возобновляемых источников энергии - это термин, используемый в энергетической отрасли для описания этого явления. Традиционные электростанции просто должны удовлетворять остаточную нагрузку или оставшийся спрос на электроэнергию, который возобновляемые источники энергии не могут покрыть.

Ссылки

1. B. H. Chowdhury и S. Rahman, “Обзор недавних достижений в области экономической диспетчеризации,” в IEEE Transactions on Power Systems, том. 5, № 4, стр. 1248-1259, ноябрь 1990, doi: 10.1109/59.99376.

2. Chen, C., Qu, L., Tseng, M., Li, L., Chen, C., & Lim, M. K. (2022). Снижение затрат на топливо и повышение коэффициента использования ресурсов в задаче экономической диспетчеризации нагрузки. Journal of Cleaner Production, 364, 132709. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2022.132709.

3. R. A. Jabr, A. H. Coonick и B. J. Cory, “Алгоритм линейного программирования для решения задачи безопасности-ограниченной экономической диспетчеризации,” в IEEE Transactions on Power Systems, том. 15, № 3, стр. 930-936, август 2000, doi: 10.1109/59.871715.

   Заявление: Уважайте оригинальные статьи, которые стоит делиться, если есть нарушение авторских прав, пожалуйста, свяжитесь для удаления.