Планирование Режимов

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

процедур как по расписанию, так и по наступлению определенных событий (например, получение прогноза из нижестоящего ДЦ). Система организована таким образом, чтобы к тому моменту, когда технолог начинает работу с прогнозом в соответствии с регламентом планирования, требуемый тип прогноза был рассчитан автоматически и доступен пользователю для анализа и коррекции. В связи с большим количеством обрабатываемых данных и постоянным обменом информацией расчёт прогнозов потребления является ресурсоёмкой процедурой. В крупных ДЦ для этой задачи выделяются существенные серверные мощности и отдельные сервера. Так, например, в ИА прогноз всей структуры потребления для одного цикла планирования занимает около 20 минут при значительной выделенной мощности сервера.

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Слайд 19

ПЛАНИРОВАНИЕ ДИСПЕТЧЕРСКИХ ГРАФИКОВ (КРАТКОСРОЧНОЕ ПЛАНИРОВАНИЕ)

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Слайд 20

Общие положения и термины

Задачи суточного планирования режимов:

•обеспечение надежности функционирования и качества электроэнергии в ЕЭС России;

•разработка оптимальных суточных графиков работы электростанций и электрических сетей Единой энергетической системы России;

• обеспечение допустимых параметров электрических режимов.

Планирование в ДЦ СО производится на период от каждого получаса внутри суток до 1 года. При планировании учитываются факторы, способные повлиять на работу энергосистемы, среди которых:

уровень потребления электрической энергии (мощности);

характеристики генерирующего и сетевого оборудования, как действующего и находящегося в резерве, так и планируемого к вводу;

заявки на ввод оборудования в работу, вывод его в ремонт и из эксплуатации;

нормы расхода гидроресурсов в водохранилищах гидростанций;

результаты торговли на оптовом рынке электроэнергии (мощности).

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Слайд 21

Общие положения и термины

Диспетчерский график - это заданные объекту диспетчерского управления (ЕЭС, ОЭС, энергосистемы, предприятия электрических сетей (ПЭС), электростанции) на планируемый период времени среднечасовые значения величин:

•мощности генерации (графики генерации);

•мощности межсистемных, межгосударственных перетоков (графики перетоков);

•мощности потребления (графики потребления);

а также заданные параметры режима:

•резервы активной мощности ЕЭС, ОЭС, энергосистем и электростанций;

•уровни напряжения в контрольных точках электрической сети (графики напряжения);

• при необходимости - графики реактивной мощности для электростанций и подстанций, имеющих синхронные компенсаторы и батареи статических конденсаторов.

Диспетчерский график - задание по мощности, выработке, передаче, потреблении энергии, величине резерва мощности, значению напряжения, доведенное субъектом оперативнодиспетчерского управления до субъекта электроэнергетики.

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Слайд 22

Общие положения и термины

Основные требования к диспетчерскому графику:

•сбалансированность потребления электрической энергии и генерации с учетом перетоков и потерь в электрических сетях;

•минимизация суммарных затрат покупателей

электроэнергии с учетом ограничений на параметры электроэнергетических режимов, определяемых условиями надежной работы энергосистемы и отдельных объектов электроэнергетики;

•поддержание требуемых резервов мощности и уровней напряжения;

•учет прогноза потребления и характеристик электрических станций и сетей;

• Учет результатов торговли на оптововм рынке электроэнергии (мощности) ОРЭМ.

При планировании режимов должны быть обеспечены:

сбалансированность потребителя и нагрузки электростанций с учетом внешних перетоков;

минимизация затрат на производство и передачу электроэнергии при обеспечении требуемой надежности с учетом режимных условий (составляющих баланса мощности, схемы электрической сети и обеспеченности электростанций энергоресурсами), условий заключенных договоров на поставки электроэнергии, мощности и действующих правил купли-продажи электроэнергии и мощности;

поддержание требуемых резервов активной и реактивной мощностей.

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Слайд 23

Распределение активных мощностей между ТЭС с
приближенным учетом потерь	23

Рассмотрим применение метода неопределенных множителей Лагранжа для часто встречающейся задачи распределения активных мощностей между ТЭС с приближенным учетом потерь в электрической сети.

Применялся вручную и с помощью ЭВМ до начала 2000-х годов. Оптимизация распределения реактивной мощности по минимуму потерь не осуществлялась вообще.

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Слайд 24

Методь наискорейшего спуска (градиентный)

24

Применялся в ОДУ Сибири с 1970-х до начала 2000-х годов. Поскольку в этом методе электрическая сеть учитывалась хоть и в неявном виде, но практически полностью, то это была комплексная оптимизация электроэнергетического режима способом декомпозиции. Далее был некоторый период апробации конкурентных ПК, и в конечном счете в 2006-2008 г.г. Была внедрена электроэнергетическая технология планирования диспетчерских графиков. Оказалось, что новое – это хорошо забытое старое.

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Слайд 25

Общие положения и термины

Электроэнергетическая технология планирования диспетчерского графика (ЭТП ДГ) – технология краткосрочного планирования графиков потребления мощности и электроэнергии, нагрузки и резервов мощности на включенных в работу генераторах, потоков мощности и электроэнергии в электрической сети, основанная на решении задачи

нелинейной комплексной оптимизации электроэнергетического режима по активной и реактивной мощности, производимая на полной электрической схеме энергосистемы и учитывающая все виды существенных ограничений, присущих ЕЭС России

Цели внедрения ЭТП ДГ:

•сокращение количества иерархических уровней СО, участвующих в оптимизационных расчетах при планировании ДГ;

• повышение точности планирования диспетчерского графика за счет более достоверного моделирования системных условий электрических режимов.

Преимущества ЭТП ДГ:

•электроэнергетическая технология планирования диспетчерского графика обеспечивает комплексную оптимизацию и актуализацию расчетных моделей энергосистем;

•при ЭТП ДГ не происходит преобразование генерации и потребления по субъектам и их группам точек поставки и точек потребления в эквивалентные генераторные и нагрузочные группы, а также замена электрической схемы энергосистемы приближенной эквивалентной матрицей сетевых коэффициентов. Вместо этого, достаточно грубого, допущения используется полная расчетная электрическая модель энергосистемы, дополненная энергетическими характеристиками генерирующего оборудования.

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Слайд 26

Большая расчетная модель (БРМ)

Финляндия
Норвегия		- ЗАПАД			ЦЕНТР
СЕВЕРО
2039	узлов	2 797 ветвей		1847	узлов 2956 ветвей
БАЛТИЯ					СРЕДНЯЯ ВОЛГА
1103 узлов 11431 ветвей		ОАО «СО ЕЭС»
					5 63	узлов 1035 ветвей
Янтарьэнерго		8417	узлов 13036 ветвей
БЕЛАРУСЬ						УРАЛ
2 33 узла 350 ветви					995	узлов 1650 ветвей
				ЮГ
			1001 узлов 1585 ветвей
	УКРАИНА					КАЗАХСТАН
5 94	узлов 8	8 6 ветви
						240 узлов 296 ветви
			Грузия	Азербайджан
					СИБИРЬ
			ВОСТОК		644 узлов 1188 ветви
		439 узлов 643 ветвей
Китай						Монголия

По состоянию на 01.01.2018 расчетная модель оптового рынка электроэнергии включала в себя:

•узлов – 9200;

•ветвей – 14600;

•сечений –1070;

•агрегатов РГЕ (режимных генерирующих единиц) – 1370;

•электростанций

– 700;

•энергоблоков – 2500.

Расчетная модель – математическая модель энергосистемы, включающая в себя:

•расчетную схему (задание топологии и параметров схемы замещения электрической сети);

•активные и реактивные узловые величины потребления и генерации;

•пределы мощности генераторов, допустимые скорости изменения активной нагрузки и другие параметры агрегатов;

•сетевые ограничения;

•ограничения на использование рабочей мощности генераторов и прочие ограничения, накладываемые на режим Системным оператором;

•системы уравнений связи между параметрами схемы замещения и параметрами

электрического режима.

Выполнение расчетов в структурах Системного оператора осуществляется на электрической схеме, специально созданной для расчетов на оптовом рынке электроэнергии и мощности (ОРЭМ). В этом случае достигается унификация расчетных моделей на всех этапах планирования и проведения аукциона между участниками ОРЭМ «Большая» расчетная модель уровня ГДЦ (ЦДУ) Системного оператора (на слайде)

формируется по иерархическому принципу «снизу-вверх» и на каждом уровне учитывает все виды актуальных ограничений каждого уровня. Например, на уровне ГДЦ (ЦДУ) учитываются ограничения по

меж- и внутрисистемным перетокам между т. наз. «зонами свободного перетока» (показаны на следующем слайде)..

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Слайд 27

Зона свободного перетока электрической энергии (мощности) - зона в оптовом рынке электрической энергии (мощности), внутри которой в базовых условиях отсутствуют существенные системные ограничения в течение 30 процентов времени в течение месяца (определенного часа).

Участок энергосистемы, внутри которого пропускная способность сети достаточна для того, чтобы в случае выбытия какой-либо мощности ее можно было бы свободно заместить другой. Количество ЗСП со временем сокращается по мере строительства дополнительных сетевых мощностей; есть долгосрочный план свести их число к четырем. ЗСП — ключевая единица для сегментирования энергорынка: так, в рамках ЗСП осуществляется ценообразование на рынке мощности — цена в рамках конкурентного отбора мощности определяется по каждой из зон отдельно. В 2012 году существовало 27 ЗСП, конкурентный отбор мощности-2013 проводился уже по 21 ЗСП.

"...зона свободного перетока электрической энергии (мощности) (далее - зона свободного перетока) - часть Единой энергетической системы России, в пределах которой электрическая энергия и мощность, производимые или планируемые для поставок на генерирующем оборудовании с определенными техническими характеристиками, при определении сбалансированности спроса и предложения на электрическую энергию и мощность, в том числе для целей перспективного планирования, могут быть замещены электрической энергией и мощностью, производимыми или планируемыми для поставок с использованием другого генерирующего оборудования с аналогичными техническими характеристиками в той же зоне свободного перетока, а замена электрической энергией и мощностью, производимыми на генерирующем оборудовании, расположенном в иной зоне свободного перетока, может быть осуществлена только в пределах ограничений перетока электрической энергии и мощности между такими зонами. При этом совокупные технические характеристики генерирующего оборудования в пределах зоны свободного перетока должны