Оптимізаційні моделі балансування регіональної енергосистеми за умов знеструмлення магістральних вузлів

• Опубліковано в: : Доповіді НАН України
• Дата: 2025
• Автори: Стецюк, П.І., Хом’як, О.М.
• Формат: Стаття
• Мова: Українська
• Опубліковано: Видавничий дім "Академперіодика" НАН України 2025
• Теми: Інформатика та кібернетика
• Онлайн доступ: https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/216314
• Назва журналу: Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
• Цитувати: Оптимізаційні моделі балансування регіональної енергосистеми за умов знеструмлення магістральних вузлів / П.І. Стецюк, О.М. Хом’як // Доповіді Національної академії наук України. — 2025. — № 6. — С. 35-45. — Бібліогр.: 11 назв. — укр.

У статті розроблено дві моделі для оптимізації балансування електроенергетичної системи під час часткових та повних відключень окремих основних вузлів електричної мережі. Моделі представлені у вигляді змішаних задач булевої лінійної програмування, де основними вузлами електричної мережі є постачальники, а вузлами навантаження електричної мережі – споживачі. Їхня основна мета – знайти мінімальну загальну вартість передачі потоків у мережі з дотриманням верхніх обмежень на потоки по ребрах, повним використанням виробничих потужностей постачальника, обов'язковим задоволенням потреб критичних споживачів та максимальним забезпеченням їхніх необхідних потреб. Досліджено властивості задач та показано, що їх використання допомагає знаходити рішення та визначати критичні значення граничної пропускної здатності, за яких неможливо забезпечити передачу потоків у мережі. Результати розрахунків ілюструються на прикладі мережі з чотирма постачальниками та трьома споживачами. Розроблені моделі можуть бути використані для балансування потужностей у диспетчерських системах регіональної енергосистеми у разі непередбачених пошкоджень енергетичної інфраструктури та неконтрольованого дефіциту потужностей, що виник у результаті цього. In the article, two models for optimizing the balancing of the electric power system during partial and complete shutdowns of individual main nodes of the electrical network are developed. The models are presented in the form of mixed Boolean linear programming problems, where the main nodes of the electrical network are suppliers, and the load nodes of the electrical network are consumers. Their main goal is to find the minimum total cost of transmitting flows in the network while complying with upper limits on flows along edges, fully utilizing the supplier’s production capacity, mandatorily satisfying the needs of critical consumers, and maximally ensuring their necessary needs. The properties of the problems have been studied, and it has been shown that their use helps to find solutions and determine the critical values of edge capacity at which it is impossible to ensure the transmission of flows in the network. The results of the calculations are illustrated using the example of a network with four suppliers and three consumers. The developed models can be used to balance capacities in regional power system dispatch systems in the event of unforeseen damage to the energy infrastructure and the resulting uncontrolled capacity shortage.