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

Анотація:

Для вирішення актуальної задачі автоматизації пошуку режимів диспетчеризації гідроагрегатів гідроакумулюючих електростанцій (ГАЕС) та енергоблоків теплових електростанцій (ТЕС) із можливістю дотримання заданого рівня резерву відновлення частоти (вторинного резерву) в наперед заданих обсягах, що розміщується на теплових електростанціях, запропоновано модель математичного програмування. У моделі враховано специфічні техніко-економічні показники основних типів енергоблоків ТЕС України, зокрема, зміна потужності генерації в діапазоні від мінімального до номінального рівнів  навантаження, швидкість зміни навантаження. Гідроагрегати ГАЕС України моделюються з урахуванням незмінності потужності споживання та генерації електроенергії при роботі в насосному та генераторному режимах. Реалізована в математичній моделі можливість забезпечення підтримки резервів відновлення частоти на заданому рівні, що розміщуються на ТЕС дозволяє оцінювати стан показника балансової надійності для кожної години прогнозного графіка електричних навантажень.
Наведена в статті математична модель реалізована на мові MathProg з використанням пакету оптимізації GLPK. Для здійснення одного розрахунку необхідно лише близько 30 с, що дозволяє практичне використання моделі для формування декількох режимів диспетчеризації генеруючого обладнання ОЕС України при покритті ГЕН з подальшим їх аналізом та пошуку такого режиму, який найкращим чином забезпечує вимоги балансової надійності. Зокрема, така швидкість розрахунків надає можливість використовувати модель для серії профілів генерації електроенергії ВЕС та СЕС, яким притаманні стохастичні властивості генерування потужності. Це створює передумови розвитку математичної моделі із застосуванням методів стохастичного програмування для отримання робастних рішень. Запропонована математична модель також може використовуватись як основа для удосконалення математичних моделей диспетчеризації інших типів генеруючих потужностей, зокрема, гідроелектростанцій та накопичувачів енергії.