Зміст журналів



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

Шульженко С.В., канд. техн. наук, ст. наук. співр., https://orcid.org/0000-0002-7720-0110 ,
Тюрютіков О.І., канд. техн. наук, https://orcid.org/0000-0001-6780-751X ,
Іваненко Н.П., канд. техн. наук, https://orcid.org/0000-0001-5438-1556
Інститут загальної енергетики НАН України, вул. Антоновича, 172. м. Київ, 03150, Україна
Мова: українська
Джерело: Проблеми загальної енергетики, 2020, 1(60):14-23
https://doi.org/10.15407/pge2020.01.014
Рубрика: Математичне моделювання енергетичних об'єктів і систем
УДК: 621.3;519.8
Надійшла: 16.01.2020
Опубліковано: 11.03.2020

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.

Ключовi слова: цілі сталого розвитку, енергетична система, добовий графік навантаження енергосистеми, теплова електростанція, модель лінійного програмування, резерв відновлення частоти.

Лiтература:

  1. Цілі розвитку тисячоліття 2000-2015. United Nation Ukraine. URL: http://www.un.org.ua/ua/tsili-rozvytku-tysiacholittia/mdgs (дата звернення: 14.01.2020).
  2. News on Millennium Development Goals. United Nation. URL: http://www.un.org/millenniumgoals/ (дата звернення: 14.01.2020).
  3. Sustainable Development Goals. United Nation. URL: https://sustainabledevelopment.un.org/sdgs (дата звернення: 14.01.2020).
  4. Про Цілі сталого розвитку України на період до 2030 року: Указ Президента України від 30.09.2019 № 722/2019. URL: https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/722/2019 (дата звернення 14.01.2020).
  5. Національна доповідь 2017 «Цілі сталого розвитку: Україна». United Nation Ukraine. URL: http:// www.un.org.ua/images/SDGs_NationalReportUA_Web_1.pdf (дата звернення 14.01.2020).
  6. Про затвердження Кодексу системи передачі: Закон України в редакції від 08.11.2019 № v0309874-18. URL: https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/v0309874-18 (дата звернення: 14.01.2020).
  7. Chattopadhyay, Deb. (2018). World Bank Electricity Planning Model (EPM): Mathematical Formulation World Bank Electricity Planning Model.
  8. Hans-Kristian Ringkjob, Peter M. Haugan, Ida Marie Solbrekke. A review of modelling tools for energy and electricity systems with large shares of variable renewables. Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2018. Vol. 96. P. 440-459. https://doi.org/10.1016/j.rser.2018.08.002
  9. Шульженко С.В., Тюрютіков О.І., Тарасенко П.В. Модель математичного програмування з цілочисельними змінними визначення оптимального режиму завантаження гідроагрегатів гідроакумулюючих електростанцій при покритті добового графіку електричних навантажень енергосистеми України. Проблеми загальної енергетики. 2019. Вип. 4(59). С. 13-23. https://doi.org/10.15407/pge2019.04.013
  10. Makhorin Andrew. Modeling Language GNU MathProg. Language Reference – for GLPK. Version 4.58. February 2016. URL: http://ftp.gnu.org/gnu/glpk/glpk-4.63.tar.gz (дата звернення: 14.01.2020).
  11. GLPK (GNU Linear Programming Kit). URL: https://www.gnu.org/software/glpk/ (дата звернення: 14.01.2020).

Скачування:

Повний текст (PDF)