Диссертация (1138717), страница 13
Текст из файла (страница 13)
Задаютсяпараметрыработыкаждойединицыэлектропотребляющего оборудования: возможность прерыванияграфика работы, продолжительность работы, интервальностьвключения и т.д.2. Строятся возможные комбинации графика работы (режимы)каждойединицыоборудованиянапериодпланирования(например, на сутки) в виде матрицы, где количество строксоответствуетмаксимальномуизэнергопотребляющегооборудованиякомбинацийнагрузки,графикавсехединицколичествуаколичествовозможныхстолбцов–количеству периодов планирования (например, часов). Длянесуществующих режимов работы – оставшаяся часть матрицазаполняется нулями.3. Задается денежный эквивалент выгодности графика потреблениядля каждого режима работы (соответствует всему периодупланирования–суткам)длякаждойединицыэнергопотребляющего оборудования.4.
Задаются ценовые параметры: затраты на производство единицыэлектроэнергии на собственном генерирующем оборудовании,цена на покупку электроэнергии из сети, цена на продажуэлектроэнергии в сеть.5. На основании предложенной автором модели исходя из задачиминимизации затрат потребителя на энергоснабжение и с учетомстепениудовлетворенностиграфикомэнергопотребленияопределяется на период планирования (на каждый час суток)графикэнергопотреблениядлякаждойединицыэнергопотребляющего оборудования потребителя, а также объемвыработкисобственнойгенерирующегогенерацииоборудования95сдлякаждойраспределениемединицыобъема,направляемого на внутреннее потребление и объема продажи нарынок.В общем случае стратегия покупки электроэнергии из сети иобъема загрузки собственной генерации выглядит следующим образом:1.
Если затраты на производство единицы электроэнергии насобственной генерации превышают цену на электроэнергию,потребляемую из сети ( cm (t ) > c I (t ) ), – потребителю следуетпокупать весь объем электроэнергии на рынке и не загружатьсобственную генерацию.Если затраты на производство единицы электроэнергии насобственнойгенерациинижеценынаэлектроэнергию,потребляемую из сети ( cm (t ) < c I (t ) ), – потребителю следуетзагружать собственную генерацию на максимальный объем, аоставшийся необходимый объем – потреблять из энергосистемы.2.
Если цена на электроэнергию, выдаваемую в сеть, превышаетзатраты на производство единицы электроэнергии на собственнойгенерации ( c E (t ) > cm (t ) ) – потребителю следует производитьэлектроэнергии, больше, чем по критерию 1 и продавать ее нарынок.3. Если цена на электроэнергию, выдаваемую в сеть, ниже затрат напроизводство единицы электроэнергии на собственной генерации (c E (t ) > cm (t ) ) – потребителю следует производить электроэнергию вобъеме, необходимом для внутреннего потребления по критерию1, и ничего не продавать на рынок.Такимобразом,набазеанализасуществующегоопытауправления потребителей в энергетике и с учетом изменения ролипотребителей в энергосистемев диссертационном исследованиипредложен инструмент (методика обоснования стратегии «активного»потребителя, включающая формирование графика энергопотребления и96режима загрузки собственной генерации, в основу которой положенамодель принятия решений «активным» потребителем), отражающийэкономическиеинтересыпотребителяипозволяющийемуреализовывать свои функции.
Разработанный автором инструментможет использоваться для следующих целей:-самим«активным»потребителемдляформированиястратегии своего энергопотребления;-можетприниматьсямоделированиимеханизмызаосновуоткликауправленияпримультиагентномпотребителейспросом,нат.е.тарифныеиспользоватьсяэнергосбытовой компанией и регулятором для выработкимеханизмов влияния на «активных» потребителей.Впроцессемоделированияпопуляцияагентов,соответствующим отдельным потребителям, с предложеннымалгоритмомпараметрамипринятиярешений,(профиляминоспредпочтений,различныминаборомэлектроприборов и режимов их работы, мощностей локальнойгенерации) погружается в условия общей тарифной политики.В результате моделирования выявляется изменение графикасовокупного потребления при фиксированном меню тарифов.Этот «отклик спроса» (demand response) используется затемдля поиска оптимальной тарифной политики с помощью,например, алгоритмов локального поиска (метода Ньютонаили градиентного спуска).
В целом такое моделированиепозволяет сделать надежные предсказания об эффективностипланируемых мер тарифного регулирования.-для автоматизации управления нагрузкой потребителя;-для оценки экономического эффекта для потребителя отучастия в управлении спросом.97Выводы по Главе 21. Основными характеристиками «активного» потребителя являютсяналичие совокупности или отдельных единиц технологическихустановок,включающихэнергопотребляющееоборудование,собственную генерацию и накопители электроэнергии, а такжеосуществление деятельности по управлению спросом.2. На базе сформулированных характеристик «активного» потребителяобозначены его основные функции в энергосистеме, которыевключают управление собственным энергопотреблением, определениестепени своего участия в предоставлении дополнительных услуг порегулированиюнагрузокиопределениеусловийзагрузкисобственных генерирующих мощностей (при их наличии).3.
Анализ потенциала реализации функций «активного» потребителя напримере различных отраслей народного хозяйства показал, что втекущихусловияхобусловленореализацияеготехнологическимифункцийпричинамиограничена,ичтодействующейконструкцией рынка электрической энергии. При этом для рядаотраслей потенциал реализации функции «активного» потребителяотсутствует как в текущих условиях, так и на перспективу, чтообусловлено особенностями технологического процесса.4. Однойизключевыхинтеллектуальнойфункциональныхэнергетическойсистемыхарактеристикявляетсямотивацияактивного поведения конечного потребителя, под которой понимаетсяобеспечение возможности реализации его функций с использованиеминформацииохарактеристикахцен,объемовпоставокэлектроэнергии, надежности, качестве и др.5.
Концепция «активного» потребителя в энергосистеме реализуетсячерез систему механизмов «активизации» потребителей (Demand SideManagement), включающей в себя программы управления спросом(Demand Response) и энергоэффективности.986. Реализация концепции «активного» потребителя предъявляет рядтребованийкразвитиюэнергосистемы:технологические,экономические и организационные требования.7. В настоящее время неизвестна модель управления потреблением игенерацией «активного» потребителя, которая подходила бы дляописания как домохозяйств, так и для промышленных потребителей,позволяла учесть потери потребителя в случае выбора различныхграфиков нагрузки, включала в себя управление собственнойгенерацией, и, в то же время, была вычислительно достаточно простойдля того, чтобы лечь в основу поведения агентов-потребителей врамках мультиагентной системы моделирования энергосистемы врамках решения задачи управления спросом путем тарифногорегулирования.8. На базе анализа существующего опыта управления потребителей вэнергетике и с учетом изменения роли потребителей в энергосистемепредложен инструмент (методика обоснования стратегии «активного»потребителя, включающая формирование графика энергопотребленияирежимаэкономическиезагрузкисобственнойинтересыгенерации),потребителяиотражающийпозволяющийемуреализовывать свои функции.9.
Предложеннаяметодикаможетиспользоватьсяразличнымисубъектами для решения различных задач: самим «активным»потребителем–дляформированиястратегиисвоегоэнергопотребления и для автоматизации управления нагрузкойпотребителя, энергосбытовой компанией и регулятором – длямультиагентного моделирования отклика потребителей на тарифныемеханизмы управления спросом, а также для оценки экономическогоэффекта для потребителя от участия в управлении спросом.99Глава3. Организационно-экономические требования, необходимыедля реализации концепции «активного» потребителя в энергетике3.1. Разработка классификации «активных» потребителей с точкизрения степени вовлеченности потребителей в цепочкусоздания ценности и уровня потенциала участия впрограммах управления спросомДля построения системы управления спросом, то есть дляразработки механизмов реализации и стимулирования «активного»потребителявРоссии,необходиморазработатьклассификациюпотребителей с точки зрения потенциала участия в программахуправления спросом.
Традиционно в электроэнергетике выделяютсяследующие классификационные признаки (таблица 10):- качественные классификационные признаки: виды потребителей,наличие у потребителя собственной генерации, вид получаемогоэффекта регулирования, вид технологического процессапотребителя, вид конечного потребления.- количественные показатели: потенциал допустимого снижениянагрузки, скорость снижения нагрузки, максимально возможнаядлительность внезапных отключений, не приводящая к срывутехнологического процесса, максимально возможная длительностьработы в условиях регулирования нагрузки.100Таблица 10 – Традиционная классификация потребителей№п/п1.Основной признакклассификацииВид потребителей2.Наличие у потребителясобственной генерации3.Наличие у потребителясобственного источникагенерации электроэнергии4.Вид получаемого эффектарегулирования5.Степень «активности»потребителя (степень участияпотребителя в регулировании)6.Вид технологического процессапотребителя7.Потенциал допустимогоснижения нагрузкиКлассификационные группы потребителей- Население (бытовые потребители):- Городское;- Сельское;- Промышленные потребители:- Крупные (750 кВа и выше);- Мелкие (до 750 кВа)- Транспорт:- Электрифицированный железнодорожный;- Электрифицированный городской;- Непромышленные потребители;- Сельскохозяйственные товаропроизводители.- Потребители с крупной генерацией;- Потребители со средней генерацией;- Потребители с мелкой генерацией;- Потребители без генерации.- Собственный источник отсутствует.- У потребителя имеется собственный источник, которыйне выдает энергию в сеть.- У потребителя имеется собственный источник, которыйвыдает энергию в сеть.- У потребителя имеется собственный резервный илиаварийный источник питания- Снижение нагрузки в часы максимума;- Увеличение нагрузки в часы провала;- Оба вида эффекта;- Сохранение баланса энергосистемы;- Отключение нагрузки.- Отсутствует;- Оборудование потребителя регулируетсяавтоматическими приборами с заданными ценовымипараметрами;- Оборудование потребителя регулируется автоматическипо команде системного оператора (энергосистемы);- Оборудование потребителя регулируется самимпотребителем по команде системного оператора;- Оборудование потребителя регулируется самимпотребителем в ответ на ценовые сигналы рынка.- Процесс одинаков для каждого цикла, но за счетизменения времени начала цикла (скользящий графиквключения) можно перенести нагрузку с часовмаксимальной нагрузки энергосистемы;- Процесс непрерывен и несдвигаем, но продукцияразлична по электроемкости, а сам процесс регулируемпо интенсивности;- Процесс допускает прерывание или остановку;- Процесс свободен от ограничений на снижение нагрузки.- 0 %;- 10 %;- 30 %;- 50 %;101№п/п8.9.10.Основной признакклассификацииКлассификационные группы потребителейСкорость снижения нагрузки(время, необходимое дляреализации ситуационногоснижения нагрузки(заблаговременностьпредупреждения))Максимально возможнаядлительность внезапныхотключений, не приводящая ксрыву технологическогопроцессаМаксимально возможнаядлительность работы в условияхрегулирования нагрузки-75%;100%.0 часов;1час;3 часа;8 часов;24 часа.-1 секунда;1 минута;30 минут;более 30 минутС использованием разработанной в диссертации модели принятиярешений«активным»экономическиепотребителемфакторы,былиоказывающиевыделенывлияниенаосновныеповедение«активного» потребителя:- Цена на потребляемую из сети электроэнергию и формула еерасчета (вид тарифа);- Наличие собственной генерации;- Возможность выдачи в сеть электроэнергии, вырабатываемойна собственной генерации;- Принцип ценообразования на электроэнергию, выдаваемую всеть от собственной генерации;- Оценка денежного эквивалента выгодности режимаэнергопотребления;- Наличие возможности переноса нагрузки оборудования вовремени.На основании традиционных характеристик потребителей иосновных факторов, оказывающих влияние на поведение активногопотребителя, были выделены основные классификационные признаки(рисунок 14) [40, 41,50, 110], послужившие базой для разработки102классификации потребителей с точки зрения степени вовлеченностипотребителей в цепочку создания ценности и потенциала участия впрограммах по управлению спросом.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
