Економічна диспетчеризація: що це? (Безпека та MOE)

Що таке економічне розподілення?

Економічне розподілення (також відоме як економічне розподілення навантаження або порядок за заслугами) визначається як онлайн-процес, який розподіляє генерацію між доступнимигенераторами для задоволення потреб у навантаженні, що допомагає мінімізувати загальні витрати на генерацію.

Економічне розподілення описує ефективні та надійні методи управління генеруючими об'єктами, враховуючи операційні обмеження на виробництво та передачу електроенергії, для обслуговування споживачів.

Економічне розподілення визначає оптимальну продуктивність кількох електростанцій. Це допомагає задовольняти системне навантаження за найнижчою можливою ціною, враховуючи обмеження на передачу та операційні обмеження.

Генератори з найнижчими маржинальними витратами повинні бути використані першими для ефективного забезпечення навантаження. Системна маржинальна вартість повинна бути визначена маржинальною вартістю останнього генератора під навантаженням. Це ціна додавання одного додаткового МВт·год енергії до мережі.

Цей метод планування генерації, відомий як економічне розподілення, зменшує вартість виробництва електроенергії. Традиційний підхід до економічного розподілення був створений для керування вугільними та газовими електростанціями.

Проблема економічного розподілення вирішується за допомогою спеціалізованого комп'ютерного програмного забезпечення. Це програмне забезпечення повинно задовольняти операційні та системні обмеження доступних ресурсів та пов'язаних з ними можливостей передачі.

У рамках економічного розподілення активна та реактивна потужності генератора змінюються в межах попередньо визначених границь і задовольняють потреби у навантаженні, використовуючи менше палива. Тому, електрична система взаємозв'язку дозволяє підключити кілька електростанцій паралельно для обслуговування системного навантаження. Ставиться необхідність ефективнішого функціонування одиниць електростанцій у електричній мережі.

Електрична система швидко розвивається. Взаємозв'язки електричних систем дозволяють підключити кілька електростанцій паралельно для задоволення системного навантаження. У електричній мережі стає необхідним ефективніше функціонування одиниць електростанцій. Це витрати, які несе електростанція для виробництва одного мегават-году.

Порядок за заслугами відрізняється від фіксованих витрат технології виробництва електроенергії. За порядком за заслугами, першими привласнюються електростанції, які постійно виробляють електроенергію за дуже низьку ціну. Потім додаються електростанції з більшими маржинальними витратами, поки не буде задоволено попит.

Безпека – Обмежене економічне розподілення (SCED)

Безпека-обмежене економічне розподілення (SCED) є спрощеною задачею оптимального потоку електроенергії (OPF). Воно широко використовується в енергетичній галузі. Оптимальний потік електроенергії є одним з найважливіших завдань оптимізації в енергетичній галузі.

Оптимальний потік електроенергії має на меті визначити ідеальну кількість електроенергії, яку генератори мережі повинні надати для задоволення конкретного попиту. Оптимальність визначається витратами, які кожен генератор несе на виробництво цієї електроенергії.

Існує кілька основних підходів до вирішення проблеми SCED, таких як лінійне програмування (LP), програмування мережевого потоку (NFP), квадратичне програмування (QP), нелінійне опукле програмування мережевого потоку (NLCNFP) та генетичний алгоритм (GA).

Ефект порядку за заслугами (MOE)

Розширення відновлюваних джерел енергії, які мають нижчі витрати на виробництво, призвело до зниження цін на електроенергію оптом. Процес, за допомогою якого визначається ринкова ціна, відомий як "ефект порядку за заслугами".

Ефект порядку за заслугами на ринку лише енергії відноситься до зниження цін на електроенергію на електроенергетичному біржі, спричиненого збільшенням поставок відновлюваних енергій. Ціна на електроенергію визначається "порядком за заслугами".

Порядок, в якому електростанції постачають енергію на ринок, з електростанцією, яка зробила найкращу угоду на початку, встановлює стандарт з найнижчими витратами на експлуатацію.

Ціна очистки та обсяг очистки визначаються точкою, де поставка та попит на електроенергію перетинаються. Ця ціна очистки буде сплачуватися всім учасникам ринку, які оперують генераторами для мережі. Аналогічно, кожен, хто придбає електроенергію на оптовому ринку, сплатить однакову ціну.

Послідовність порядку за заслугами змінилася через постійне зниження витрат на виробництво електроенергії, особливо в розвитку відновлюваних джерел енергії, з традиційними електростанціями, які переміщуються все далі. Зі зростанням підключення відновлюваних енергій, таких як фотоелементи, вітрилові електростанції чи біомаса, ефект дуже помітний.

Під час пікових навантажень коливальні вітрилові та фотоелементні електростанції з маржинальними витратами, близькими до нуля, входять на ринок, відтираючи традиційні електростанції до кінця порядку за заслугами.

Ефект порядку за заслугами (MOE) відновлюваних енергій - це термін, який енергетична галузь використовує для характеристики цього явища. Традиційні електростанції просто повинні забезпечувати залишкове навантаження або залишковий попит на електроенергію, який відновлювані енергії не можуть задовольнити.

Джерела

1. B. H. Chowdhury and S. Rahman, “Перегляд недавніх досягнень в економічному розподіленні,” в IEEE Transactions on Power Systems, том. 5, № 4, с. 1248-1259, листопад 1990, doi: 10.1109/59.99376.

2. Chen, C., Qu, L., Tseng, M., Li, L., Chen, C., & Lim, M. K. (2022). Зменшення витрат на паливо та підвищення ступеня використання ресурсів у проблемі економічного розподілення навантаження. Журнал чистого виробництва, 364, 132709. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2022.132709.

3. R. A. Jabr, A. H. Coonick and B. J. Cory, “Алгоритм лінійного програмування для задачі економічного розподілення з обмеженнями безпеки,” в IEEE Transactions on Power Systems, том. 15, № 3, с. 930-936, серпень 2000, doi: 10.1109/59.871715.

   Заява: Поважайте оригінал, добре написані статті варті поширення, якщо є порушення авторських прав будь ласка зверніться для видалення.