Оптимізація диспетчеризації генеруючих потужностей енергосистеми за умови обмеження генерації вітрових та сонячних електростанцій

Оптимізація диспетчеризації генеруючих потужностей енергосистеми за умови обмеження генерації вітрових та сонячних електростанцій

To solve the actual task of finding optimal generation mix and dispatch of thermal and nuclear power units, and hydro units of hydro pumped storages of Ukraine to cover day load power profile according to one of possible wind and solar generation curtailment mode the modification of mathematical MIP...

Повний опис

Збережено в:
Бібліографічні деталі
Дата:2020
Автор: Shulzhenko S.V.
Формат: Стаття
Мова:Ukrainian
Опубліковано: General Energy Institute of the National Academy of Sciences of Ukraine 2020
Теми:
енергетична система
добовий графік навантаження енергосистеми
методи пошуку робастних рішень
модель лінійного програмування
резерв відновлення частоти
Онлайн доступ:https://systemre.org/index.php/journal/article/view/764
Теги: Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:System Research in Energy

Репозитарії

System Research in Energy
id oai:www.systemre.org:article-764
record_format ojs
institution System Research in Energy
baseUrl_str
datestamp_date 2023-07-07T07:16:15Z
collection OJS
language Ukrainian
topic енергетична система
добовий графік навантаження енергосистеми
методи пошуку робастних рішень
модель лінійного програмування
резерв відновлення частоти
spellingShingle енергетична система
добовий графік навантаження енергосистеми
методи пошуку робастних рішень
модель лінійного програмування
резерв відновлення частоти
Shulzhenko S.V.
Оптимізація диспетчеризації генеруючих потужностей енергосистеми за умови обмеження генерації вітрових та сонячних електростанцій
topic_facet power system
daily load profile
robust decisions
mixed linear-integer problem
frequency containment reserve
енергетична система
добовий графік навантаження енергосистеми
методи пошуку робастних рішень
модель лінійного програмування
резерв відновлення частоти
format Article
author Shulzhenko S.V.
author_facet Shulzhenko S.V.
author_sort Shulzhenko S.V.
title Оптимізація диспетчеризації генеруючих потужностей енергосистеми за умови обмеження генерації вітрових та сонячних електростанцій
title_short Оптимізація диспетчеризації генеруючих потужностей енергосистеми за умови обмеження генерації вітрових та сонячних електростанцій
title_full Оптимізація диспетчеризації генеруючих потужностей енергосистеми за умови обмеження генерації вітрових та сонячних електростанцій
title_fullStr Оптимізація диспетчеризації генеруючих потужностей енергосистеми за умови обмеження генерації вітрових та сонячних електростанцій
title_full_unstemmed Оптимізація диспетчеризації генеруючих потужностей енергосистеми за умови обмеження генерації вітрових та сонячних електростанцій
title_sort оптимізація диспетчеризації генеруючих потужностей енергосистеми за умови обмеження генерації вітрових та сонячних електростанцій
title_alt Optimal generation dispatch with wind and solar curtailment
description To solve the actual task of finding optimal generation mix and dispatch of thermal and nuclear power units, and hydro units of hydro pumped storages of Ukraine to cover day load power profile according to one of possible wind and solar generation curtailment mode the modification of mathematical MIP model is proposed. There are three modes of wind and solar generation curtailment revised in the article: 1) absolute maximum generation curtailment, 2) single for whole day decreased load factor, and 3) one per one hour decreased load factor. The possibility to allocate an exogenously determined level of frequency containment reserves (secondary reserves) on thermal power units is realized in the MIP model.The calculation’s results analysis shows that among revised wind and solar generation curtailment methods the method 2) is most appropriate in the short term because only administrative measures implementation is required, which could be put into force with appropriate legislation and does not require essential investments or implementation of complicated technical measures. The additional possible positive effect caused by the implementation of method 2) is it makes background for participation wind and solar generation in the ancillary services market and intraday balancing. In the middle term, the gradual implementation of method 3) is the most appropriate decision because a more stable power system balancing mode (minimum import/export amounts) could be provided. Moreover, extra nuclear power units and fewer coal thermal power units could be dispatched that is decreases hazard pollutions and carbon emission.The MIP model is written using MathProg language, a freeware version of AMPL. As a solver, the GNU GLPK program is used. The overall time for one calculation with standard table PC is about 30 seconds. MIP model could be used both for short-term power system optimal dispatch and for long-term national generation mix development studies under the growth rates of renewable installed capacities.
publisher General Energy Institute of the National Academy of Sciences of Ukraine
publishDate 2020
url https://systemre.org/index.php/journal/article/view/764
work_keys_str_mv AT shulzhenkosv optimalgenerationdispatchwithwindandsolarcurtailment
AT shulzhenkosv optimízacíâdispetčerizacíígeneruûčihpotužnostejenergosistemizaumoviobmežennâgeneracíívítrovihtasonâčnihelektrostancíj
first_indexed 2025-09-24T17:33:57Z
last_indexed 2025-09-24T17:33:57Z
_version_ 1850410273649721344
spelling oai:www.systemre.org:article-7642023-07-07T07:16:15Z Optimal generation dispatch with wind and solar curtailment Оптимізація диспетчеризації генеруючих потужностей енергосистеми за умови обмеження генерації вітрових та сонячних електростанцій Shulzhenko S.V. power system, daily load profile, robust decisions, mixed linear-integer problem, frequency containment reserve енергетична система, добовий графік навантаження енергосистеми, методи пошуку робастних рішень, модель лінійного програмування, резерв відновлення частоти To solve the actual task of finding optimal generation mix and dispatch of thermal and nuclear power units, and hydro units of hydro pumped storages of Ukraine to cover day load power profile according to one of possible wind and solar generation curtailment mode the modification of mathematical MIP model is proposed. There are three modes of wind and solar generation curtailment revised in the article: 1) absolute maximum generation curtailment, 2) single for whole day decreased load factor, and 3) one per one hour decreased load factor. The possibility to allocate an exogenously determined level of frequency containment reserves (secondary reserves) on thermal power units is realized in the MIP model.The calculation’s results analysis shows that among revised wind and solar generation curtailment methods the method 2) is most appropriate in the short term because only administrative measures implementation is required, which could be put into force with appropriate legislation and does not require essential investments or implementation of complicated technical measures. The additional possible positive effect caused by the implementation of method 2) is it makes background for participation wind and solar generation in the ancillary services market and intraday balancing. In the middle term, the gradual implementation of method 3) is the most appropriate decision because a more stable power system balancing mode (minimum import/export amounts) could be provided. Moreover, extra nuclear power units and fewer coal thermal power units could be dispatched that is decreases hazard pollutions and carbon emission.The MIP model is written using MathProg language, a freeware version of AMPL. As a solver, the GNU GLPK program is used. The overall time for one calculation with standard table PC is about 30 seconds. MIP model could be used both for short-term power system optimal dispatch and for long-term national generation mix development studies under the growth rates of renewable installed capacities. Для вирішення актуальної задачі пошуку оптимального складу та завантаження енергоблоків теплових та атомних електростанцій, а також гідроагрегатів гідроакумулюючих електростанцій України при покритті добового графіка електричних навантажень відповідно до одного із трьох методів обмеження рівнів постачання електроенергії вітрових та сонячних електростанцій в енергосистему запропоновано модифікацію моделі математичного програмування з цілочисельними змінними. В статті розглянуто три метода обмеження генерації потужності ВЕС та СЕС: 1) обмеження абсолютного максимального рівня потужності, 2) застосування єдиного обмежуючого коефіцієнта навантаження протягом доби та 3) застосування змінного обмежуючого коефіцієнта навантаження для кожного часового інтервалу протягом доби. В математичні моделі реалізована можливість забезпечення заданого обсягу резервів відновлення частоти (вторинного регулювання), що розміщуються на ТЕС.Аналіз результатів розрахунків дозволяє дійти висновку, що серед методів обмеження потужності ВЕС та СЕС в короткотерміновій перспективі найбільш привабливим є метод 2), оскільки його запровадження потребує лише адміністративних заходів, які можуть бути введені в дію відповідними нормативними актами і не потребують ані значних фінансових витрат, ані реалізації складних технічних рішень в межах ОЕС України. Додатковою перевагою впровадження методу 2) є те, що його реалізація створює передумови участі ВЕС та СЕС у внутрішньодобовому балансуванні та у ринку допоміжних послуг. У середньостроковій перспективі доцільно поступово впроваджувати метод 3), оскільки його реалізація дозволяє забезпечити більшу збалансованість (мінімальні обсяги імпорту/експорту) енергосистеми, а також дозволяють залучити додаткові потужності енергоблоків АЕС та мінімізувати використання енергоблоків вугільних ТЕС, що дозволяє зменшити негативний вплив на довкілля.Наведена в статті математична модель реалізована на мові MathProg з використанням пакету оптимізації GLPK. Один розрахунок на звичайному стільниковому комп’ютері здійснюється приблизно за 30 с. Математична модель може бути застосована в задачах як короткострокового формування прогнозних балансів покриття добових графіків електричних навантажень, так і в дослідженнях довгострокового розвитку генеруючих потужностей національної енергосистеми, що є актуальним в умовах стрімкого зростання потужностей вітрових та сонячних електростанцій. General Energy Institute of the National Academy of Sciences of Ukraine 2020-12-28 Article Article application/pdf https://systemre.org/index.php/journal/article/view/764 10.15407/pge2020.04.014 System Research in Energy; No. 4 (63) (2020): The Problems of General Energy; 14-32 Системні дослідження в енергетиці; № 4 (63) (2020): Проблеми загальної енергетики; 14-32 2786-7102 2786-7633 uk https://systemre.org/index.php/journal/article/view/764/659

Схожі ресурси