Βέλτιστη οικονομική κατανομή φορτίου υπό συνθήκες αβεβαιότητας
Σκοπός των Συστημάτων Ηλεκτρικής Ενέργειας (ΣΗΕ) είναι η συνεχής, αξιόπιστη και οικονομική κάλυψη της ενεργειακής ζήτησης των καταναλωτών. Έτσι, αναγκαία είναι η κατάρτιση ενός προγράμματος ένταξης των μονάδων παραγωγής με κριτήριο την οικονομική κατανομή φορτίου (Unit Commitment Economic Dispatch-U...
| Κύριος συγγραφέας: | |
|---|---|
| Άλλοι συγγραφείς: | |
| Γλώσσα: | Greek |
| Έκδοση: |
2021
|
| Θέματα: | |
| Διαθέσιμο Online: | http://hdl.handle.net/10889/15032 |
| id |
nemertes-10889-15032 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| institution |
UPatras |
| collection |
Nemertes |
| language |
Greek |
| topic |
Ένταξη των μονάδων παραγωγής Οικονομική κατανομή φορτίου Ανανεώσιμες πηγές ενέργειας Βελτιστοποίηση υπό συνθήκες αβεβαιότητας Μεταβλητότητα Καθαρό φορτίο συστήματος Προσομοίωση Monte Carlo Σθεναρή βελτιστοποίηση Unit commitment Economic dispatch Renewable energy sources Optimization under uncertainty Variability System net load Matlab Monte Carlo simulation |
| spellingShingle |
Ένταξη των μονάδων παραγωγής Οικονομική κατανομή φορτίου Ανανεώσιμες πηγές ενέργειας Βελτιστοποίηση υπό συνθήκες αβεβαιότητας Μεταβλητότητα Καθαρό φορτίο συστήματος Προσομοίωση Monte Carlo Σθεναρή βελτιστοποίηση Unit commitment Economic dispatch Renewable energy sources Optimization under uncertainty Variability System net load Matlab Monte Carlo simulation Σπανός, Χρύσανθος Βέλτιστη οικονομική κατανομή φορτίου υπό συνθήκες αβεβαιότητας |
| description |
Σκοπός των Συστημάτων Ηλεκτρικής Ενέργειας (ΣΗΕ) είναι η συνεχής, αξιόπιστη και οικονομική κάλυψη της ενεργειακής ζήτησης των καταναλωτών. Έτσι, αναγκαία είναι η κατάρτιση ενός προγράμματος ένταξης των μονάδων παραγωγής με κριτήριο την οικονομική κατανομή φορτίου (Unit Commitment Economic Dispatch-UCED). Παλαιότερα που τα ΣΗΕ διέθεταν κυρίως συμβατικές μονάδες παραγωγής (ατμοηλεκτρικούς και αεριοστροβιλικούς σταθμούς), η δυσκολία σε αυτή τη διαδικασία προέκυπτε από την αβεβαιότητα που υπάρχει στην πρόβλεψη της μελλοντικής διακύμανσης της ηλεκτρικής ζήτησης (φορτίου του συστήματος). Πρόσφατα όμως, η αναγνώριση από την διεθνή κοινότητα του περιβαλλοντικού προβλήματος και της μόλυνση της ατμόσφαιρας (θερμικοί, αέριοι ρύποι) που προκαλούν οι συμβατικές μονάδες παραγωγής, οδήγησε στην αυξανόμενη ένταξη των Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας (ΑΠΕ) στα σύγχρονα ΣΗΕ. Ηηλεκτρική παραγωγή των ΑΠΕ, κυρίως των ανεμογεννητριών και των φωτοβολταϊκών, εξαρτάται από τις καιρικές συνθήκες οι οποίες μπορούν να προβλεφθούν με περιορισμένη ακρίβεια σε έναν ορισμένο χρονικό ορίζοντα. Έτσι,στη δυσκολία του προγραμματισμού της ένταξης των μονάδωνκαι της οικονομικής κατανομής φορτίου λόγω της διακύμανσης στην ηλεκτρική ζήτηση, προστίθεται και η αβεβαιότητα στην πρόβλεψη της ηλεκτρικής παραγωγής που συσχετίζεται με την ολοένα και αυξανόμενη ένταξη των ΑΠΕ. Για να αντιμετωπιστεί αυτή η δυσκολία, πρέπει να υπάρχει επαρκής ευελιξία στο σύστημα. Η παρούσα διπλωματικήεργασία προτείνει ένα σθεναρό μοντέλο οικονομικής κατανομής φορτίου (Robust Economic Dispatch) που εξασφαλίζει την ύπαρξη επαρκούς ευελιξίαςστο σύστημα. Το μοντέλο αυτό συγκρίνεται με το μοντέλο προϊόντος ράμπας (ramp-product),η εφαρμογή του οποίου εξετάζεται από πολλούς ανεξάρτητους διαχειριστές συστημάτων (independent system operators-ISOs). Ακόμα γίνεται θεωρητική αξιολόγηση αυτών των μοντέλων, που είναι βασισμένησε έναν δείκτη έλλειψης δυνατότητας ράμπας (lack of ramp probability - LORP) και αριθμητική αξιολόγηση με τη χρήση προσομοιώσεων MonteCarlo.Προκύπτει ότι το μοντέλο σθεναρούς κατανομής φορτίου δίνει πιο ομαλή διακύμανση του κόστους παραγωγής των μονάδων και μικρότερη πιθανότητα έλλειψης ράμπας LORP. |
| author2 |
Spanos, Chrysanthos |
| author_facet |
Spanos, Chrysanthos Σπανός, Χρύσανθος |
| author |
Σπανός, Χρύσανθος |
| author_sort |
Σπανός, Χρύσανθος |
| title |
Βέλτιστη οικονομική κατανομή φορτίου υπό συνθήκες αβεβαιότητας |
| title_short |
Βέλτιστη οικονομική κατανομή φορτίου υπό συνθήκες αβεβαιότητας |
| title_full |
Βέλτιστη οικονομική κατανομή φορτίου υπό συνθήκες αβεβαιότητας |
| title_fullStr |
Βέλτιστη οικονομική κατανομή φορτίου υπό συνθήκες αβεβαιότητας |
| title_full_unstemmed |
Βέλτιστη οικονομική κατανομή φορτίου υπό συνθήκες αβεβαιότητας |
| title_sort |
βέλτιστη οικονομική κατανομή φορτίου υπό συνθήκες αβεβαιότητας |
| publishDate |
2021 |
| url |
http://hdl.handle.net/10889/15032 |
| work_keys_str_mv |
AT spanoschrysanthos beltistēoikonomikēkatanomēphortiouyposynthēkesabebaiotētas AT spanoschrysanthos optimizingtheeconomicloaddispatchingunderuncertainconditions |
| _version_ |
1771297278258053120 |
| spelling |
nemertes-10889-150322022-09-05T20:12:51Z Βέλτιστη οικονομική κατανομή φορτίου υπό συνθήκες αβεβαιότητας Optimizing the economic load dispatching under uncertain conditions Σπανός, Χρύσανθος Spanos, Chrysanthos Ένταξη των μονάδων παραγωγής Οικονομική κατανομή φορτίου Ανανεώσιμες πηγές ενέργειας Βελτιστοποίηση υπό συνθήκες αβεβαιότητας Μεταβλητότητα Καθαρό φορτίο συστήματος Προσομοίωση Monte Carlo Σθεναρή βελτιστοποίηση Unit commitment Economic dispatch Renewable energy sources Optimization under uncertainty Variability System net load Matlab Monte Carlo simulation Σκοπός των Συστημάτων Ηλεκτρικής Ενέργειας (ΣΗΕ) είναι η συνεχής, αξιόπιστη και οικονομική κάλυψη της ενεργειακής ζήτησης των καταναλωτών. Έτσι, αναγκαία είναι η κατάρτιση ενός προγράμματος ένταξης των μονάδων παραγωγής με κριτήριο την οικονομική κατανομή φορτίου (Unit Commitment Economic Dispatch-UCED). Παλαιότερα που τα ΣΗΕ διέθεταν κυρίως συμβατικές μονάδες παραγωγής (ατμοηλεκτρικούς και αεριοστροβιλικούς σταθμούς), η δυσκολία σε αυτή τη διαδικασία προέκυπτε από την αβεβαιότητα που υπάρχει στην πρόβλεψη της μελλοντικής διακύμανσης της ηλεκτρικής ζήτησης (φορτίου του συστήματος). Πρόσφατα όμως, η αναγνώριση από την διεθνή κοινότητα του περιβαλλοντικού προβλήματος και της μόλυνση της ατμόσφαιρας (θερμικοί, αέριοι ρύποι) που προκαλούν οι συμβατικές μονάδες παραγωγής, οδήγησε στην αυξανόμενη ένταξη των Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας (ΑΠΕ) στα σύγχρονα ΣΗΕ. Ηηλεκτρική παραγωγή των ΑΠΕ, κυρίως των ανεμογεννητριών και των φωτοβολταϊκών, εξαρτάται από τις καιρικές συνθήκες οι οποίες μπορούν να προβλεφθούν με περιορισμένη ακρίβεια σε έναν ορισμένο χρονικό ορίζοντα. Έτσι,στη δυσκολία του προγραμματισμού της ένταξης των μονάδωνκαι της οικονομικής κατανομής φορτίου λόγω της διακύμανσης στην ηλεκτρική ζήτηση, προστίθεται και η αβεβαιότητα στην πρόβλεψη της ηλεκτρικής παραγωγής που συσχετίζεται με την ολοένα και αυξανόμενη ένταξη των ΑΠΕ. Για να αντιμετωπιστεί αυτή η δυσκολία, πρέπει να υπάρχει επαρκής ευελιξία στο σύστημα. Η παρούσα διπλωματικήεργασία προτείνει ένα σθεναρό μοντέλο οικονομικής κατανομής φορτίου (Robust Economic Dispatch) που εξασφαλίζει την ύπαρξη επαρκούς ευελιξίαςστο σύστημα. Το μοντέλο αυτό συγκρίνεται με το μοντέλο προϊόντος ράμπας (ramp-product),η εφαρμογή του οποίου εξετάζεται από πολλούς ανεξάρτητους διαχειριστές συστημάτων (independent system operators-ISOs). Ακόμα γίνεται θεωρητική αξιολόγηση αυτών των μοντέλων, που είναι βασισμένησε έναν δείκτη έλλειψης δυνατότητας ράμπας (lack of ramp probability - LORP) και αριθμητική αξιολόγηση με τη χρήση προσομοιώσεων MonteCarlo.Προκύπτει ότι το μοντέλο σθεναρούς κατανομής φορτίου δίνει πιο ομαλή διακύμανση του κόστους παραγωγής των μονάδων και μικρότερη πιθανότητα έλλειψης ράμπας LORP. The purpose of Electricity Systems (ERS) is the continuous, reliable and economical coverage of energy demand of consumers. Thus, it is necessary to prepare a program for the integration of production units based on the criterion of economic distribution of load [Unit Commitment Economic Dispatch (UCED)]. In the past, where ERSsmainly had conventional generation units (steam and gas turbine plants), the difficulty in this process arose from the uncertainty that exists in predicting the future fluctuation of electricity demand (system load). Recently, however, the recognition by the international community of the environmental problem and the pollution of the atmosphere (thermal, gaseous pollutants) caused by conventional production units, has led to the increasing integration of Renewable Energy Sources (RES) in modern ERSs. The output of renewable resources, mainly wind turbines and photovoltaics, depends on the weather conditions, which can be predicted with limited accuracy in a certain time horizon. Thus, to the difficulty of planning the integration of units and the economic distribution of load due to fluctuations in electricity demand, is added the uncertainty in the forecast of electricity production associated with the growing integration of RES. To address this difficulty, there must be adequateramp capability in the system. This diploma thesis proposes a model of Robust Economic Dispatch that ensures the existence of sufficient ramp capability in the system. This model is comparable to the model with ramp-product, which is currently considered by several independent system operators (ISOs). A theoretical evaluation of these models is alsoperformed, which is based on a lack of ramp probability index (LORP), as well as a numerical assessment using Monte Carlo simulations.It is shown that the robust economic dispatch model gives smoother variation of unit production costs and lower lack of ramp probability. 2021-07-16T05:27:00Z 2021-07-16T05:27:00Z 2021-07-15 http://hdl.handle.net/10889/15032 gr application/pdf |
