Wyniki wyszukiwania - BazTech

Ograniczanie wyników

Znaleziono wyników: 1

Liczba wyników na stronie

Wyniki wyszukiwania

Wyszukiwano:
w słowach kluczowych: modernization strategy

Sortuj według:

Ogranicz wyniki do:

Optymalizacja strategii rozwoju sieci przesyłowej w warunkach rynkowych z uwzględnieniem ryzyka

Buchta F.

Zeszyty Naukowe. Elektryka / Politechnika Śląska

2006

z. 199

3-181

Rozwój rynku energii elektrycznej powoduje konieczność zmiany podejścia metodycznego do planowania rozwoju sieci przemysłowej. Zagadnienie jest szczególnie ważne w obliczu obserwowanego na świecie zmniejszania się tempa rozwoju sieci przesyłowej przy zwiększeniu się częstości występowania wielkich awarii systemowych. Celowość optymalizacji planowania rozwoju i modernizacji sieci przesyłowej z uwzględnieniem ryzyka wynika przede wszystkim z płynących z tego tytułu korzyści ekonomicznych. Mogą one sięgać kwot wynikających ze zmniejszenia kosztów ograniczeń przesyłowych - w przypadku trafnego przygotowania sieci do fizycznej realizacji transakcji zawartych na rynku energii elektrycznej, poprzez nakłady na pojedyncze obiekty sieciowe - w przypadku zapobiegnięcia realizacji nietrafionych inwestycji, do kwot wręcz niewyobrażalnych, wynikających z braku zasilania milionów odbiorców (pomijając skutki społeczne, w tym zagrożenie zdrowia i życia) - w przypadku zapobiegnięcia wystąpienia rozległych awarii systemowych. W niniejszej rozprawie sformułowano zadanie optymalizacji strategii rozwoju i modernizacji sieci przesyłowej w warunkach rynkowych z uwzględnieniem ryzyka, określono funkcję kryterialną, opracowano metodę rozwiązania zadania optymalizacyjnego, opracowano algorytmy, przeprowadzono badania symulacyjne i przedstawiono uogólnione wnioski. Optymalizacja strategii rozwoju i modernizacji sieci przesyłowej w warunkach rynkowych z uwzględnieniem ryzyka jest złożonym zagadnieniem techniczno-ekonomicznym. W rozprawie przedstawiono aktualny stan metod z tego zakresu ze szczególnym uwzględnieniem ich rozwoju, wymuszonego warunkami rynkowymi. Przedstawiono także wymagania techniczne i standardy jakościowe, które muszą być spełnione do zachowania bezpiecznej pracy systemu elektroenergetycznego. Uwarunkowania rynkowe w sposób zasadniczy zmieniają podejście do niektórych elementów procesu optymalizacji strategii rozwoju i modernizacji sieci przesyłowej. W warunkach rynkowych przede wszystkim zmienia się sposób prowadzenia ruchu systemu elektroenergetycznego, co wpływa bezpośrednio na funkcje realizowane przez sieć przesyłową. Gospodarka rynkowa obnaża z całą ostrością miejsca występowania ograniczeń przesyłowych i pokazuje koszt, który muszą z ich powodu ponieść podmioty działające na rynku. Podstawowym celem rozwoju i modernizacji sieci przesyłowej w warunkach rynkowych jest uzasadniona ekonomicznie likwidacja ograniczeń przesyłowych. Z powodu konieczności wieloletniego wyprzedzenia w podejmowaniu decyzji rozwojowych, wynikającego z długotrwałego procesu przygotowania inwestycji, a szczególnie uzyskania decyzji lokalizacyjnych, warunki rynkowe musza być przedmiotem symulacji, umożliwiających identyfikacje ograniczeń przesyłowych w przyszłości. Do określenia efektu ekonomicznego ze zwiększenia zdolności przesyłowej (poprzez rozwój sieci i modernizację istniejących obiektów sieciowych) zaproponowano nadwyżkę rynkową, której zmiana po zwiększeniu zdolności przesyłowej obejmuje zmianę nadwyżki sieciowej oraz zmianę kosztu wytwarzania energii elektrycznej. Nadwyżka sieciowa określana jest jako różnica między płatnościami odbiorców i płatnościami dla wytwórców na podstawie węzłowych krótkookresowych kosztów krańcowych energii elektrycznej i odwzorowuje jej operacyjne koszty przesyłu. Wartości tych kosztów zostały określone w układzie sieci przesyłowej po realizacji procedury doboru jednostek wytwórczych i optymalnego rozpływu mocy w układach normalnych (bez wyłączeń) oraz w układach z wyłączeniami elementów systemu elektroenergetycznego. W rozprawie przedstawiono przykład wpływu rozbudowy sieci przesyłowej na wartości tych kosztów w postaci wykresów ich wartości, a także histogramów. Jednym z ważniejszych przyczyn ryzyka w optymalizacji strategii rozwoju i modernizacji sieci przesyłowej jest niepewność przyszłych warunków pracy, a także niepewność danych wejściowych w procesie optymalizacji. Uwarunkowania rynkowe są przyczyną pogłębienia się tych niepewności. Oddzielnym źródłem niepewności są stany awaryjne pracy systemu elektroenergetycznego, polegające na wyłączeniu jego elementów lub skokowym zmniejszeniu ich zdolności wytwórczych i przesyłowych. Podejmowanie decyzji inwestycyjnych z uwzględnieniem tej niepewności wymaga przeprowadzenia wszechstronnej analizy symulacyjnej. W niniejszej rozprawie do symulacji stanów losowych systemu elektroenergetycznego, obejmujących zmienne ciągłe i dyskretne, zaproponowano metodę Latin Hypercube Sampling. Metoda ta jest oszczędną techniką próbkowania, która jest szczególnie efektywna przy ocenie niepewności dla programów symulacyjnych wielkiej skali, jakim jest niewątpliwie zbiór możliwych stanów pracy systemu elektroenergetycznego. Metoda Latin Hypercube Sampling w pełni odwzorowuje wielowymiarową nieokreśloność, redukując równocześnie znacznie liczbę koniecznych symulacji. W rozprawie przedstawiono wpływ losowań metodą Latin Hypercube Sampling na wartości węzłowych krótkookresowych kosztów krańcowych energii elektrycznej w postaci wykresów wartości tych kosztów, a także ich histogramów. Do uwzględnienia niepewności przyszłych warunków pracy sieci przesyłowej zaproponowano podejście scenariuszowe, a w analizie optymalizacyjnej, uwzględniającej tę niepewność, zastosowano kryteria decyzyjne: wartości oczekiwanej, Hurwitza i minimaksowe. W niniejszej rozprawie, po raz pierwszy w takim zakresie, do estymacji ryzyka w procesie optymalizacji strategii rozwoju i modernizacji sieci przesyłowej zastosowano bezpośrednie i pośrednie metody uwzględnienia ryzyka: margines bezpieczeństwa, równoważnik pewności, wartości przeciętne, odchylenia standardowe i współczynniki zmienności statystycznej, także semiwartości przeciętne, semiodchylenia i współczynniki semizmienności wskaźników efektywności ekonomicznej, poziom bezpieczeństwa i poziom aspiracji, a także analizy: wrażliwości, scenariuszy i symulacyjne. W ramach niniejszej rozprawy wyznaczono krzywą obojętności, pokazującą konieczny stopień zwiększenia efektów wynikających z budowy obiektów sieciowych bądź ich modernizacji w celu uzyskania ekonomicznego uzasadnienia ich realizacji przy zwiększonym ryzyku przepływów finansowych, mierzonym wartością współczynnika ich zmienności statystycznej. W ramach analizy wrażliwości przedstawiono przykłady wpływu zmiany kosztów paliwa oraz zmiany obciążeń w węzłach odbiorczych na wartości bieżące netto przepływów finansowych wybranych inwestycji. Wynikiem przeprowadzonej analizy symulacyjnej są histogramy oraz dystrybuanty wskaźników efektywności ekonomicznej inwestycji. Jako uzupełnienie analizy ryzyka inwestycyjnego przedstawiono wyniki analizy ryzyka powstania wielkiej awarii systemowej w warunkach statycznej pracy systemu elektroenergetycznego dla układu sieciowego bez rozbudowy oraz z przewidywaną przez Operatora Systemu przesyłowego rozbudową sieci przesyłowej do 2015r. Określono także kapitałochłonność zmniejszenia ryzyka powstania wielkich awarii systemowych poprzez rozbudowę sieci przesyłowej.

The development of electricity market in Poland necessitates a change in the methodological approach to the transmission system development planning. This problem is of a special significance in view of the worldwide slowdown in the rate of the transmission grid development with a parallel increase in the frequency of major system contingencies. The optimization of the transmission system development planning and modernization with consideration of risks is primarily justified by the economic benefits derived from it. These may be as large as the amounts which are saved by reducing the congestion cost - where the network is properly prepared for the physical execution of transactions concluded in the electricity market, investment in individual network facilities - where implementation of inappropriate investment projects is avoided, or the almost unimaginable costs of interruptions in power supply to millions of customers (apart from the social consequences, such as health and life hazard) - where large system outages are prevented. As part of the present work, the problem of optimization of the strategy for the transmission system development planning and modernization under market conditions with consideration of risks has been formulated, the criterion function has been defined, a method for the solution of the optimization problem has been devised, algorithms have been developed, simulations have been performed and general conclusions presented. Optimisation of the strategy for the transmission system development under market conditions with consideration of risks is a complex technical and economic problem. The dissertation presents the state-of-the-art methodology in this field, with special emphasis on development as required by market conditions. It also describes the technical requirements and quality standards which must be met to maintain secure operation of the power system and adequate power supply. Market conditions are a factor which has an essential impact on the approach to some elements of the transmission system development and modernization strategy optmisation process. What changes primarily under market conditions is the manner of the power system operation, which directly affects the functions carried out by the transmission constraints occur and shows the associated cost that is passed on to market participants. The chief purpose of the transmission system development and modernization under market conditions is the economically justified removal of congestion. Because the development decisions must be made many years in advance, which is due to the long-lasting process of investment project preparation and, in particular, the long periods before sitting decisions are taken, market conditions must by modeled by means of simulations enabling the identification of transmission constraints in the future.