Ocena możliwości przyłączeniowych węzłów systemu elektroenergetycz-nego. Część III - nieliniowa optymalizacja generacji wiatrowej

• Autorzy: Kacejko P. , Pijarski P. , Sobierajski M. , Robak S.

Warianty tytułu

EN

Assessment of power system ability to connect new energy sources: Part III – nonlinear optimization of wind generation

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W części III cyklu artykułów o możliwościach przyłączeniowych SEE przedstawiono nieliniową optymaliza-cję wartości mocy farm wiatrowych przyłączonych do sieci przesyłowej. Funkcją celu jest maksymalna sumaryczna moc generowana w farmach wiatrowych, przy uwzględnieniu dopuszczalnych obciążeń linii i transformatorów, dopuszczalnego salda wymiany zagranicznej oraz regulacyjnego minimum technicznego mocy generowanej w elektrowniach konwencjo-nalnych. W celu spełnienia przez rozwiązanie optymalne kryterium N-1 (wyłączenia pojedynczych elementów), zostały one włączone do zbioru ograniczeń. W wyniku zastosowania heurystycznego algorytmu symulowanego wyżarzania otrzymano wektor mocy, których wartości spełniają zarówno ograniczenia dla stanu normalnego jak i stanów N-1 oraz zapewniają maksymalne wykorzystanie możliwości farm. Rozważania zilustrowano przykładem optymalizacji generacji wiatrowej w sieci testowej C7M.

EN

In the third part of the paper, the nonlinear optimization of wind generation in power system is presented. Wind generation affects power flows and transmission lines and transformers may be overloaded after interconnecting wind farms into the grid. Wind generation results in decreasing conventional generation but the technical minimum of a thermal unit in power stations must not be violated. The assessment of wind generation optimal level has been formulated as the minimization of a goal function subjected to nonlinear equality (generation and demand balance) and inequality constraints (permissible branch flows and the technical minimum of thermal unit generation). Contingency cases were also include to the set of equality constrains. Heuristic algorithm of simulated annealing was applied together with effective Power World computational engine. The example computations of C7M test system were successfully performed.

Słowa kluczowe

PL

planowanie rozwoju; systemu elektroenergetycznego; odnawialne źródła energii; nieliniowa optymalizacja

EN

power system expansion planning; power grids; nonlinear optimization; renewable energy sources

• Wydawca: KAPRINT
• Czasopismo: Rynek Energii
• Rocznik: 2012
• Tom: Nr 3
• Strony: 44--51
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Kacejko P.

• Politechnika Lubelska, Wydział Elektrotechniki i Informatyki, Katedra Sieci Elektrycznych i Zabezpieczeń

autor

Pijarski P.

• Politechnika Lubelska, Wydział Elektrotechniki i Informatyki, Katedra Sieci Elektrycznych i Zabezpieczeń

autor

Sobierajski M.

• Politechnika Wrocławska, Wydział Elektryczny, Instytut Energoelektryki, Zakład Sieci i Systemów Elektroenergetycznych

autor

Robak S.

• Politechnika Warszawska, Wydział Elektryczny, Instytut Elektroenergetyki

Bibliografia

• [1] Bernas S., Ciok Z.: Modele matematyczne systemu elektroenergetycznego. WNT, Warszawa 1977.
• [2] Dyrektywa 2009/28/EC z 23 kwietnia 2009 r. w sprawie wsparcia generacji energii elektrycznej ze źródeł odnawialnych.
• [3] Industrial and Commercial Power Systems Analysis. IEEE Brown Book.
• [4] Kacejko P., Machowski J., Pijarski P.: Redukcja kąta załączenia w operacjach łączeniowych sieci przesyłowej. Rynek Energii, nr 5(96), październik 2011, str. 24-35.
• [5] Kacejko P., Pijarski P: Przyłączanie farm wiatrowych – ograniczenia zamiast przewymiarowanych inwestycji. Rynek Energii nr 1 (80), luty 2009 r., str.10-15.
• [6] Kacejko P., Pijarski P: Optymalizacja rozdziału ograniczeń mocy źródeł przyłączonych do sieci zamkniętej w warunkach przekroczenia obciążalności jej elementów. Konferencja Sieci 2008, 10-12 września 2008, Szklarska Poręba.
• [7] Kacejko P.: Inżynieria elektryczna i informatyczna w nowych technologiach elektroenergetycznych. Lublin 2011; w druku.
• [8] Kremens Z., Sobierajski M.: Analiza systemów elektroenergetycznych. WNT, Warszawa, 1996.
• [9] Kirkpatrick S., Gelatt C. D., Vecchi M. P.: Optimization by Simulated Annealing. Science, New Series, Vol. 220, No. 4598. (May 13, 1983), pp. 671-680.
• [10] Zajczyk R.: Modele matematyczne systemu elektroenergetycznego do badania elektromechanicznych stanów nieustalonych i procesów regulacyjnych. Wydawnictwo Politechniki Gdańskiej, 2003 r.
• [11] Kacejko P., Pijarski P., Miller P.: Oszacowanie wielkości mocy źródeł energii elektrycznej możliwych do przyłączenia do węzłów w Krajowym Systemie Przesyłowym. Część 3: Opracowanie nieliniowego modelu szacowania dopuszczalnej mocy źródeł w węzłach sieci 400/220/110kV. Praca wykonana na zlecenie PSE Operator S.A pod kierownictwem prof. M. Sobierajskiego. Politechnika Wrocławska 2010.
• [12] Robak S., Rasolomampionona D.D., Kacejko P., Sobierajski M.: Ocena Możliwości przyłączeniowych węzłów systemu elektroenergetycznego. Część I – wymagania i założenia. Rynek Energii, nr 1, 2012
• [13] Sobierajski M., Kacejko P., Robak S.: Ocena Możliwości przyłączeniowych węzłów systemu elektroenergetycznego. Część II – Liniowa optymalizacja generacji wiatrowej. Rynek Energii, nr 2, 2012
• [14] Paska J., Sałek M., Surma T.: Wytwarzanie rozproszone energii elektrycznej i ciepła. Wiadomości Elektrotechniczne, 2005, nr 12.