Řazení zdrojů

Řazení zdrojů (Unit Commitment)[1][2] je optimalizační úloha minimalizace jejich provozních a najížděcích nákladů na výrobu příslušného objemu elektrické energie daného predikcí její spotřeby uvažovaného období vzorkovaného zvolenými řezy, tj. plán jimi generovaných výkonů pokrývajících predikovanou spotřebu v každém řezu daného období.

Objektivní funkci danou součtem provozních a najížděcích nákladů zdrojů integrovaných přes dané období vyjádříme následovně:

f ( P , x ) = ∑ t ∑ i ( A i + B i P i ( t ) + C i P i 2 ( t )   + D i ( 1 − e − Δ T i ( t ) τ i ) )   x i ( t ) {\displaystyle f\left(\mathbf {P} ,\mathbf {x} \right)=\sum _{t}^{}{\sum _{i}^{}{{(A}_{i}+B_{i}P_{i}(t)+C_{i}P_{i}^{2}}}(t)\ +D_{i}(1-e^{-{\frac {{\mathrm {\Delta } T}_{i}(t)}{\tau _{i}}}}))\ x_{i}(t)}

kde i ∈ { 1 , − , N } {\displaystyle i\in \left\{1,-,N\right\}} , t ∈ { 1 , − , T } {\displaystyle t\in \left\{1,-,T\right\}} a P i ( t ) {\displaystyle P_{i}(t)} resp. x i ( t ) {\displaystyle x_{i}(t)} je výkon resp. stav i {\displaystyle i} -tého zdroje v čase t {\displaystyle t} , dále A i , B i , C i , D i {\displaystyle A_{i},B_{i},C_{i},D_{i}} resp. Δ T i ( t ) {\displaystyle {\mathrm {\Delta } T}_{i}(t)} a τ i {\displaystyle \tau _{i}} jsou příslušné nákladové koeficienty resp. doba odstávky a časová konstanta exponenciálního nárůstu najížděcích nákladů i {\displaystyle i} -tého zdroje v čase t {\displaystyle t} , a dále N {\displaystyle N} resp. T {\displaystyle T} je počet zdrojů v síti resp. počet časových řezů uvažovaného období nasazení zdrojů. P , x {\displaystyle \mathbf {P} ,\mathbf {x} } jsou matice nezávisle proměnných objektivní funkce řádu N {\displaystyle N} , T {\displaystyle T} a jejich přípustná řešení jsou vymezena následujícími nerovnostmi resp. rovností:

P i min ≤ P i ≤ P i max {\displaystyle P_{i}^{\min }{\leq P}_{i}\leq P_{i}^{\max }}
∑ i P i ( t )   x i ( t ) = C ( t ) {\displaystyle \sum _{i}^{}{P_{i}(t)\ x_{i}(t)=C(t)}}

kde i ∈ { 1 , − , N } {\displaystyle i\in \left\{1,-,N\right\}} a C ( t ) {\displaystyle C(t)} představuje predikci spotřeby v příslušném řezu uvažovaného období. Následuje příklad denního plánu řazení zdrojů:

Řazení zdrojů
Řazení zdrojů

při následujícím predikovaném denním zatížení:

Typový denní diagram
Typový denní diagram

Pozn.: V případě, že je známé rozložení predikované spotřeby mezi jednotlivými odběrnými místy v příslušných řezech uvažovaného období, je možné zahrnout do objektivní funkce i ztráty výkonu přenášeného elektrickou sítí od napájecích míst k odběrovým, zjištěné výpočtem chodu sítě nad jejím modelem. V praxi je však uvedené obtížně realizovatelné, neboť výrazně prodlouží dobu optimalizačního výpočtu.

Reference

  1. ↑ N.P. Padhy. Unit commitment – a bibliographical survey, IEEE Transactions On Power Systems 19(2):1196–1205, 2004.
  2. ↑ GARLÍK, Bohumír; KŘIVAN, Miloš. Renewable energy unit commitment, with different acceptance of balanced power, solved by simulated annealing. [s.l.]: Energy and Buildings 67 - Elsevier, 2013. S. 392–402. (anglicky) 

Související články