Модель завантаження генеруючих блоків на циклічному горизонті прогнозування

С.Є. Саух, чл.-кор. НАН України, А.В. Борисенко, д-р техн. наук
Інститут проблем моделювання в енергетиці НАН України
Україна, 03164, Київ, вул. Генерала Наумова, 15
тел. +38 (050) 0487954, е-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам необхідно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.;

Èlektron. model. 2022, 44(1):03-28

https://doi.org/10.15407/emodel.44.01.003

АНОТАЦІЯ

Відомим UC-моделям (Unit Commitment) завантаження генеруючих блоків енергосистем притаманна спільна особливість: всі вони визначаються за лінійним часом, де є минулий, поточний та майбутній періоди. UC-моделі мають «прив’язку» до початкових умов і тому не можуть охоплювати довгострокові горизонти прогнозування через надмірну обчислювальну складність алгоритмів розв’язування модельних задач цілочисельного програмування великої розмірності. Для усунення такого непереборного обмеження запропоновано UC-модель завантаження генеруючих блоків на циклічному горизонті прогнозування (UCC-модель), яка відтворює режими завантаження блоків на циклічному тижневому горизонті прогнозування і не потребує початкових умов, оскільки встанов­лює взаємозв’язок між станами генеруючих блоків на кінець та початок горизонту прог­нозування. Тижнева віддаленість крайніх точок горизонту прогнозування в UCC-моделі дозволяє значно послабити взаємовпливи умов циклічності завантаження блоків. UCC-модель адекватно відображає режими завантаження генеруючих блоків АЕС, ТЕС, по­тужних ТЕЦ, ГЕС та систем зберігання енергії, в тому числі ГАЕС. Вона є багато­вуз­ловою моделлю та враховує обмеження на обсяги передачі електроенергії міжсистем­ни­ми лініями електропередачі. UCC-модель враховує також загальносистемні вимоги що­до розміщення первинного та вторинного резервів потужності на завантажених блоках, в тому числі на системах акумулювання енергії. UCC-модель є інструментом аналізу достатності маневрових потужностей в задачах середньо- та довгострокового прогнозу­вання розвитку енергосистем в умовах нарощування обсягів виробництва електроенергії вітровими та сонячними електростанціями.

КЛЮЧОВІ СЛОВА:

енергосистема, модель, завантаження генеруючих блоків, цик­лічний горизонт прогнозування.

СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ

1. Gaur S., Das P., Jain A. et al. Long-term energy system planning considering short-term operational constraints // Energy Strategy Reviews, 2019, Vol. 26, рp. 1562—1568.
2. Arroyo J.M., Conejo A.J. Modeling of Start-Up and Shut-Down Power Trajectories of Thermal Units // IEEE Transactions on Power Systems, 2004, Vol. 19, № 3, pp. 1562—1568.
3. Arroyo J.M., Conejo A.J. Optimal Response of a Power Generator to Energy, AGC, and Reserve Pool-Based Markets // Ibid, 2002, Vol. 17, № 2, pp. 404—410.
4. Carrión M., Arroyo J.M. A Computationally Efficient Mixed-Integer Linear Formulation for the Thermal Unit Commitment Problem // Ibid, 2006, Vol. 21, № 3, pp. 1371—1378.
5. Soroudi A. Power System Optimization Modeling in GAMS. Springer, 2017, 295 p.
6. Bergh K., Bruninx K., Delarue E., D’haeseleer W. LUSYM: a unit commitment model formulated as a mixed-integer linear program. KULeuven Energy Institute, 2016, 15p.
7. Шульженко С.В., Тюрютіков О.І., Тарасенко П.В. Модель математичного програму­вання з цілочисельними змінними визначення оптимального складу та завантаження енергоблоків теплових електростанцій та гідроагрегатів гідроакумулюючих електро­станцій при покритті добового графіка електричних навантажень енергосистеми України. // Проблеми загальної енергетики, 2019, вип. 59, № 4, c. 13—23.
8. Стецюк П.І., Журбенко М.Г., Лиховид О.П. Математичні моделі та програмне забезпечення в задачах енергетики. Київ: Інститут кібернетики ім. В.М. Глушкова, 2012, 64 с.
9. Hong Y.-Y., Francesco G. Uncertainty in Unit Commitment in Power Systems: A Reviewof Models, Methods, and Applications. // Energies, 2021, 47 p. https://www.mdpi.com/ 1996-1073/14/20/6658/pdf
10. Voorspools K.R., D'haeseleer W. Long-term Unit Commitment optimisation for large power systems: Unit decommitment versus advanced priority listing. // Applied Energy, 2003, 76, Issues 1—3, pp. 157—167.
11. Hall L.M.H., Buckley A.R. A review of energy systems models in the UK: prevalent usage and categorization // Applied Energy, 2016, 169, pp. 607—628. Режим доступу: https://doi.org/10.1016/J.APENERGY.2016.02.044
12. Саух С.Є., Борисенко А.В. Математичне моделювання електроенергетики в ринкових умовах. Київ: «Три К», 2020, 340 с.

Повний текст: PDF