Диссертация (1138717), страница 12

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 12)

В рамках программуправления спросом могут использоваться более сложныеформулы расчета цены. Наиболее распространеннымипримерами являются (см. рисунок 12) установление скидокпри увеличении объема потребления электроэнергии иустановление цены для каждого диапазона потребления,когда устанавливаются цены для определенных диапазоновэлектропотребления, при этом при переходе на новыйдиапазон потребления цена увеличивается.c, ценаc, ценаV, объемпотребленияэлектроэнергииГрафик цены при применении скидок приувеличении объема потребленияV,объемпотребленияэлектроэнергииГрафик цены при установлении ее длякаждого диапазона потребленияРисунок 12 – Модификации графика цены в зависимости от условийценообразования при применении программ управления спросом2.Собственная генерация- Отсутствуют возможности использования распределеннойгенерации;- Возможна продажа в сеть электроэнергии, вырабатываемойгенерацией потребителя, по рыночной цене c I ()  c E () ;- Существует возможность использования распределеннойгенерации только для собственного потребления (без выдачив сеть);88- Возможнапродажаэлектроэнергии,вырабатываемойраспределенной генерацией потребителя, в сеть по цене,отличной от рыночной4;Врамкахизучаетсядиссертационногомодель,распределеннаякогдатарифгенерацияисследованиязависитдопускаетотболеедетальновременипродажусуток,апроизведеннойэлектроэнергии по рыночной цене (Задача 2 в таблице 9).

Следуетотметить, что Задача 1 является частным случаем решаемой Задачи 2.Таблица 9 – Классификация задач по управлению режимамиэнергопотребления и собственной генерации потребителейТариф зависит от временисуток (time-of-use)Тариф нелинейно зависитот потребляемой мощностиили есть ограничение намощностьБолее сложные формулырасчета ценыОтсутствуютвозможностираспределеннойгенерацииВозможнапродажа в сетьпо рыночнойценеРаспределенная генерациятолько для собственногопотребления или возможнапродажа в сеть по цене,отличной от рыночнойЗадача 1Задача 2-------2.2.4. Формирование системы решений задачи по управлению режимамиэнергопотребления и собственной генерации потребителей2.2.4.1.Задача выбора режима работы собственной генерацииПредположим, что тариф на электроэнергию зависит только отвремени суток и энергетическая компания приобретает электроэнергиюу потребителя по той же цене, что и продает, то есть c I (t )  c E (t )  c IE (t )(Задача 2 в таблице 9).4За рубежом важной тенденцией является увеличение доли производства электроэнергии на основевозобновляемых источников энергии (ВИЭ), в связи с чем разработана система поддержки ВИЭ спомощью специальных закупочных тарифов (feed in tariffs): установление специальных закупочныхтарифов на энергию, вырабатываемую ВИЭ, или надбавок к рыночной цене на электроэнергию взависимости от объемов проданной электроэнергии и типа ВИЭ.

В России законодательствомпредусмотрены обе формы поддержки ВИЭ [37, 40, 41,50, 54,146].89NTMN T f ( z , g I , g E )   d zn n   c I ()  a znnt  Pnпотр  g tI    с E ()  g tE   cm (t , g mt )n 1t 1m 1 n 1 t 1 В этом случае целевую функцию потребителя можно записатькак:NTn 1t 1f ( z , g I , g E )   d zn n   c IE (t )  g tE  c IE (t )  (a znnt  Pnпотр  g tI )  C (t ) (10)NTn 1t 1  d zn n   c IE (t )  ( g t  a znnt  Pnпотр  C (t ))Изформулывидно,чтосэкономическойточкизренияпотребителю неважно, пускать ли произведенную электроэнергию впервую очередь на собственные нужды или поставлять ее целиком всеть.

Таким образом, можно считать, что g tE  g t , g tI  0Тогда(11) f ( z , g I , g E )    d z n / T  c IE (t )  a zn t  Pnпотр    c E (t )  g mt  cm (t , g mt )NTn 1 t 1ВзадачепеременныхTnnотсутствуютиa znntg mt ,Mt 1 m 1ограничения,поэтомуотдельносвязывающиеможновыборпроводитьмаксимизацию и части целевой функции, связанной с потреблением,(12) f z ( z )   d z n / T  c IE (t )  a zn t  Pnпотр NTnn 1 t 1nи части, связанной с собственной генерациейTM(13) f g ( g I , g E )   c E (t )  g mt  cm (t , g mt )t 1 m 1Это, между прочим, означает, что присутствие собственнойгенерации при наличии возможностей поставки ее в сеть по ценезакупки не влияет на стремление потребителя максимально снижатьсобственное энергопотребление в периоды высокой цены (что обычнопредполагается программами тарифного управления спросом) – расходына электроэнергию замещаются упущенной прибылью от недопоставкиэлектроэнергии в сеть.90Если, как предполагается выше, потребитель может независимоуправлять мощностью источников собственной генерации, то задачамаксимизации fg также распадается на M независимых задач выборамощности генерации для каждой из M имеющихся энергетическихустановок.Выбор мощности gmt собственной генерации установки m 1, M вмомент времени t осуществляется исходя из цены на электроэнергию вэтот период.Так, если кривая сm ( g m ) / g m (t ) удельной себестоимости генерациивозрастает (что соответствует возрастанию расходов на масштаб), тооптимальная мощность определяется из уравнения сm (t , g mt )  c IE (t )  g mt ,то есть g mt  max g : сm ( g )  c IE (t )  g mt .Нарисунке13представлентипичныйграфикудельнойсебестоимости собственной генерации, который имеет ступенчатый вид,при этом каждая новая ступень означает включение менее экономногорежима генерации.

На участке A, где себестоимость производстваэлектроэнергии с использованием собственной генерации потребителясmA (g ) ниже рыночной цены с IE (t ) , потребителю выгодно загружатьсобственную генерацию (в объеме, g mA ), как для покрытия собственнойнагрузки, так и для продажи электроэнергии в сеть.

Себестоимостьгенерации на участке B выше рыночной цены с IE (t ) , и, следовательно,потребителюэкономическинецелесообразнозагружатьсоответствующие генерирующие мощности при заданной рыночнойцене.91Рисунок 13 – Выбор режима работы генератораЕсли же себестоимость с ростом мощности изменяется болеесложным образом, в частности,масштаб,задачасводитсякесли имеется эффект экономии назадачеодномернойнелинейнойоптимизации, оставаясь при этом типовой задачей, типичной дляэкономики производства [90].Задача выбора профиля нагрузки потребителя2.2.4.2.Если, как предполагается, пользователь независимо можетуправлять графиками потребления различных приборов, то, из формулы(12),задачамаксимизацииNTf z ( z )   d zn n   c IE (t )  a znnt  Pnпотр n 1 t 1целевойфункциираспадается на N задач выбораоптимального варианта загрузки оборудования (строки матрицы An) длякаждого прибора n 1, N .Для этого:1. КаждаястрокаматрицыAnумножаетсянаIEIEвектор c (1),..., c (T ) – график изменения цены в течениевсего планируемого промежутка времени;922.

Все элементы каждой строки по-отдельности суммируются,w ,..., w давая столбецрасходов на электроэнергию дляRnn1nкаждого варианта загрузки оборудования;3. Из столбцавыгодности вариантов поэлементно[dn1 ,..., dnRn ]вычитается столбецw ,..., w расходовна электроэнергию,Rnn1nполучается столбец [n1 ,..., nR ] оценок вариантов;n4.

Выбирается вариант, имеющий максимальную оценку n1 ,..., nR .nПоитогамрасчетовформируетсяпочасовойграфикработыоборудования потребителя и загрузки собственной генерации.Таким образом, задача решается в случае, когда цена зависиттолько от временного периода (от времени суток), отсутствуютограничения по мощности, продажа собственной генерации возможна порыночной цене (Задача 2 в таблице 9 9). Представленный в настоящемразделе алгоритм решает и Задачу 1 таблицы 9.Следует отметить, что, по крайней мере, для домохозяйств можетбыть предложена реалистичная модель оптимального поведенияактивного потребителя, адекватно описывающая основные мотивыпринятия решений по энергопотреблению и собственной генерации.Кроме того, во многих важных с практической точки зрения ситуациях(зонныетарифывусловияхнекритичностиограниченийпоединовременно потребляемой мощности, равенство цены потребляемойи передаваемой в сеть энергии) оптимизационная задача потребителядопускаетчрезвычайнопростоерешение,существенноболееэффективное с точки зрения вычислений, чем общие методы,предлагаемые в литературе.Критерием модели принятия решений «активным» потребителемявляется максимизация полезности потребителя, определяющейся какразница денежного эквивалента выгодности графика потребления и93затратнаэлектроэнергию,сучетомприбылиотпродажираспределенной генерации.Условиями модели принятия решений «активным» потребителемявляются: заданный график изменения цены (для задачи 1 и2 втаблице 9 - зонный); заданный график потребления для каждой единицыэнергопотребления; заданнаяоценкаполезностидлякаждогографикапотребления; фиксированные графики себестоимости генерации; отсутствиезатратнапуск/остановкугенерирующихмощностей; ценообразование на электроэнергию, поставляемую в сетьот собственной генерации: для задачи 1 и 2 в таблице 9 соответствует рыночной цене электроэнергии (цене вэнергосистеме).Ограничениями модели принятия решений «активным» потребителемявляются: для задачи 1 и 2 в таблице 9 – отсутствуют; в общем случае – возможны ограничения на максимальныйобъем потребляемой мощности.2.2.4.3.Методика обоснования стратегии «активного» потребителя,включающая формирование графика энергопотребления ирежима загрузки собственной генерацииНа основе предложенной авторской модели принятия решенийактивным потребителем разработана методика обоснования стратегии«активного»потребителя,включающаяформированиеэнергопотребления и режима загрузки собственной генерации:94графика1.

Характеристики

Список файлов диссертации