Planowanie pracy jednostek wytwórczych na rynku energii elektrycznej - przegląd stosowanych metod

• Autorzy: Korab R. , Żmuda K. , Kocot H.

Warianty tytułu

EN

Unit commitment and dispatch on energy market - a survey of applied methods

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule omówiono metodę doboru jednostek wytwórczych i rozdziału obciążeń z uwzględnieniem bezpieczeństwa systemu elektroenergetycznego. Wyróżniono dwa etapy metody. W etapie pierwszym, dla założonego horyzontu planowania, wyznacza się skład jednostek wytwórczych bez uwzględnienia ograniczeń sieciowych. Z kolei w drugim etapie, dla ustalonego dla danej chwili czasowej zestawu jednostek wytwórczych, wyznacza się ich punkty pracy z uwzględnieniem ograniczeń związanych z przesyłem mocy, przy czym rozpatruje się zarówno normalne, jak i awaryjne (n - k) stany pracy systemu. Wskazano, że do wyznaczenia punktów pracy jednostek wytwórczych możliwe jest zastosowanie zadania ekonomicznego rozdziału obciążeń współpracującego z klasycznym algorytmem rozpływowym lub zadania optymalizacji rozpłwu mocy. Zastosowanie metody optymalizacji rozpływu mocy pozwala dodatkowo na wyznaczenie cen węzłowych energii elektrycznej, na których może bazować model rynku energii.

EN

In the paper the security constrained unit commitment method is discussed. Two stages of the method are distinguished. In the first stage, for the assumed planning horizon, a set of generating units is determined without taking into account network constraints. By contrast, in the second stage, the optimum operating policy for the fixed set of generating units is found, while considering network constraints for both normal and abnormal (n - K) States of the power system. Li the second stage, there is possible to apply the economic dispatch method that works with the classical power flow algorithm or the optimal power flow method as well. The application of the optimal power flow method allows determining the locational marginal prices, on which a model of the energy market may be based.

Słowa kluczowe

PL

rynek energii elektrycznej; jednostki wytwórcze

EN

energy market; unit commitment

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Śląskiej
• Czasopismo: Prace Naukowe Politechniki Śląskiej. Elektryka
• Rocznik: 2009
• Tom: z. 3
• Strony: 7--31
• Opis fizyczny: Bibliogr. 42 poz.

Twórcy

autor

Korab R.

autor

Żmuda K.

autor

Kocot H.

• Instytut Elektroenergetyki i Sterowania Układów, Politechnika Śląska, 44-100 Gliwice, ul. Krzywoustego tel. [phone],

Bibliografia

• 1. Alvarado F.L.: Converting System Limits to Market Signals. "IEEE Transaction on Power Systems" 2003, Vol. 18, No. 2, p. 422-427.
• 2. Anders G., Matos M., Viana A., Mielczarski W.: Commitment Techniques for Combined-Cycle Generating Units. CEATI Report No. T053700-3103, December 2005. www.nyiso.com
• 3. Baron B., Kraszewski T., Pasierbek A., Połomski M., Sokół R.: Optymalizacja rozpływu mocy w systemie elektroenergetycznym z zastosowaniem koordynacji przetwarzania rozproszonego. Materiały XIV Międzynarodowej Konferencji Naukowej „Aktualne Problemy w Elektroenergetyce" APE'09, Jurata, czerwiec 2009, s. 11-20.
• 4. Baron B., Pasierbek A., Kraszewski T., Połomski M., Sokół R.: Zastosowanie metody Non-Interior Point w optymalizacji rozpływu mocy w systemie elektroenergetycznym. „Przegląd Elektrotechniczny" 2009, nr 10,2009, s 36-41.
• 5. Biskas P.N., Bakirtzis A.G.: Decentralised Security Constrained DC-OPF of Interconnected Power Systems. "IEEE Proceedings Generation, Transmission and Distribution." 2004, Vol. 151, No. 6, p. 747-754.
• 6. Caramanis M.A., Bohn R.E., Schweppe F.A.: Optimal Spot Pricing: Practice and Theory. "IEEE Transactions on Power Apparatus and Systems" 1982, Vol. PAS-101, No. 9, p. 3234-3245.
• 7.Carpentier J.: Contribution a 1'etude du Dispatching Economique. Bulletin de la Societe Francaise des Electriciens, vol. 3, August 1962, p. 431-447.
• 8. Dommel H., Tinney W.: Optimal Power Flow Solutions. "IEEE Transactions on Power Apparatus and Systems" 1968, Vol. PAS-87, No. 10, p. 1866-1876.
• 9. Gładyś H., Matla R.: Praca elektrowni w systemie elektroenergetycznym. WNT, Warszawa 1999.
• 10. Hobbs B.F., Rothkopf M.H., O’Neill R.P., Chao H.P.: The Next Generation of Electric Power Unit Commitment Models. Kluwer Academic Publishers, Boston/London 2001.
• 11. Huneault M., Galiana F.D.: A Survey of the Optimal Power Flow Literature. "IEEE Transactions on Power Systems" 1991, Vol. 6, No. 2, p. 762-770.
• 12. Kocot H., Korab R., Żmuda K.: Program do obliczania krótkookresowego kosztu krańcowego w węzłach sieci przesyłowej i rozdzielczej. Materiały V Konferencji Naukowo - Technicznej „Zastosowanie Komputerów w Elektrotechnice", Poznań -11 Kiekrz, kwiecień 2000, s. 267-271.
• 13. Kocot H.: Planowanie rozwoju sieci przesyłowej i 110 kV w warunkach rynku energii l elektrycznej. Rozprawa doktorska, Gliwice 2000.
• 14. Kocot H., Korab R., Siwy E., Żmuda K.: Wykorzystanie krótkookresowych kosztów krańcowych w działalności operatorów sieciowych na rynku energii. „Przegląd Elektrotechniczny" 2004, nr 9, s. 862-866.
• 15. Korab R.: Modele efektywnych taryf przesyłowych w sieciach elektroenergetycznych. Rozprawa doktorska, Gliwice 2003.
• 16. Kremens Z., Sobierajski M.: Analiza systemów elektroenergetycznych. WNT, Warszawa 1996.
• 17. Mąjchrzak H.: Polityka energetyczna Polski do 2030 roku a nowa architektura rynku. Konferencja „Taryfy węzłowe - przesłanki i perspektywy wdrożenia w Polsce", Warszawa, wrzesień 2009.
• 18. Mielczarski W., Anders G.: Congestion Management by Commitment and Dispatch in the Balancing Market. 2005 CIGRE/IEEE PES International Symposium "Congestion Management in a Market Environment", San Antonio, USA, October 2005, p. 331-338.
• 19. Mielczarski W.: Rynki energii elektrycznej - Wybrane aspekty techniczne i ekonomiczne. Wydawnictwo Agencji Rynku Energii, Warszawa 2000.
• 20. Momoh J.A., El-Hawary M.E., Adapa R.: A Review of Selected Optimal Power Flow Literaturę to 1993. "IEEE Transactions on Power Systems" 1999, Vol. 14, No. l, p. 96-111.3245.
• 21. Ott A.: Experience with PJM Market Operation, System Design and Implementation. "IEEE Transaction on Power Systems" 2003, Vol. 18, No. 2, p. 528-534.
• 22. Padhy N.P.: Unit Commitment - a Bibliographical Survey. "IEEE Transaction on Power Systems" 2004, Vol. 19, No. 2, p. 1196-1205.
• 23. Pandaya K.S., Joshi S.K.: A Survey of Optimal Power Flow Methods. "Journal of Theoretical and Applied Information Technology" 2008, Vol. 4, No. 5, p. 450-458.
• 24. Parol M.: Metody optymalizacji rozpływu mocy w systemie elektroenergetycznym. Materiały XII Międzynarodowej Konferencji Naukowej „Aktualne Problemy w Elektroenergetyce" APE'05, Jurata, czerwiec 2005, s. 187-196.
• 25. Pinto H., Magnago F., Brignone S., Alsac O., Stott B.: Security Constrained Unit Commitment: Network Modeling and Solution Issues. 2006 Power Systems Conference and Exposition, Atlanta, USA, October 2006, p. 1759-1766.
• 26. Popczyk J., Żmuda K., Kocot H., Korab R., Siwy E.: Bezpieczeństwo elektroenergetyczne w społeczeństwie postprzemysłowym na przykładzie Polski. Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 2009.
• 27. PSE - Operator S.A.: Instrukcja ruchu i eksploatacji sieci przesyłowej. Warszawa 2009, www.pse-operator.pl
• 28. Rashed A.M., Kelly D.H.: Optimal Load Flow Solutions Using Lagrangian Multipliers and the Hessian Matrix. "IEEE Transactions on Power Apparatus and Systems" 1974, Vol. PAS-93, No. 5, p. 1292-1297.
• 29. Rivier M., Perez-Arriaga L: Computation and decomposition of spot prices for transmission pricing. 11th PSC Conference, Avignon, France, August 1993.
• 30. Sen S., Kothari D.P.: Optimal Thermal Generating Unit Commitment - a Review. "International Journal of Electrical Power and Energy Systems" 1998, Vol. 20, No. 7, p. 443-451.
• 31. Shahidehpour M., Marwali M.: Maintenance Scheduling in Restractured Power Systems. Kluwer Academic Publishers, Massachusett/Dordrecht 2000.
• 32. Shahidehpour M., Yamin H., Li Z.: Market Operations in Electric Power Systems: Forecasting, Scheduling, and Risk Management. J. Wiley & Sons Inc., New York 2002.
• 33. Sobierajski M.: Zintegrowana analiza rozpływów mocy - ZARM. Praca wykonana w ramach projektu badawczego KBN nr rej. 8T10B04718 pt. Probabilistyczna analiza stanów ustalonych sieci elektroenergetycznych z wolnym dostępem stron trzecich.
• 34. Stott B., Jardim J., Alsac O.: DC Power Flow Revisited. "IEEE Transaction on Power Systems" 2009, Vol. 24, No. 3, p. 1290-1300.
• 35. Streiffert D., Philbric R., Ott A.: A Mixed Integer Programming Solution for Market Clearing and Reliability Analysis. "IEEE PES General Meeting", June 2005, p. 2724-2731.
• 36. Toczyłowski E., Tomczyk K., Zadora-Przyłęcki K.: Rynkowe modele optymalizacyjne bilansowania systemu elektroenergetycznego z uwzględnieniem ograniczeń systemowych. Zeszyty Naukowe Politechniki Śląskiej, Seria Automatyka z. 130, s. 149-158.
• 37. Toczyłowski E.: Optymalizacja procesów rynkowych przy ograniczeniach. Akademicka Oficyna Wydawnicza EXIT, Warszawa 2002.
• 38. Wang H., Murillo-Sanchez C.E., Zimmerman R.D. Thomas R.J.: On Computational Issues of Market-Based Optima! Power Flow. "IEEE Transaction on Power Systems" 2007, Vol. 22, No. 3, p. 1185-1193.
• 39. Wang X.F., Song Y., Irving M.: Modern Power Systems Analysis. Springer, 2008.
• 40. Wood A.J., Wollenberg B.F.: Power Generation, Operation and Control. J. Wiley & Sons Inc., New York 1996.
• 41. Xie K., Song Y.H., Stonhan J., Yu E., Liu G.: Decomposition model and interior point methods for optimal spot pricing of electricity in deregulation environments. "IEEE Transactions on Power Systems" 2000, Vol. 15, No. l, p. 39-50.
• 42. Zimmerman R., Murillo-Sanchez Z.E., Gan D.: MATPOWER - a MATLAB Power t System Simulation Package. Yersion 3.0.0, Cornell University, February 2005. i: www.pserc.cornell.edu.