Оптимизация режимов работы ГЭС на основе теории предельной полезности и оценки стоимости гидроресурса
Ключевые слова:
оптимизация функционирования гидроэлектростанций, предельная полезность, цена воды для гидроэлектростанций, ступенчатая характеристика, гибкий энергетический рынокАннотация
Целью данной статьи является решение задачи оптимизации работы ГЭС на основе теории предельной полезности и оценки стоимости гидроресурса с учетом характерных режимов работы ГЭС. В данной работе разработан универсальный метод, сочетающий в себе оптимизационный метод и метод оценки предельной полезности. Предлагаемый подход основан на адекватном представлении характеристики относительных приростов расхода топлива и воды, а также определении стоимости гидроресурса для управления режимами работы ГЭС. На примере Новосибирской ГЭС и ТЭЦ предполагается получить оценку экономического эффекта от реализации предложенных критериев и разработанной методики определения стоимости гидроресурса для ГЭС. По результатам реализации разработанного подхода на Новосибирских ТЭЦ цена реализации электроэнергии на рынке электроэнергии будет сопоставима с ценой реализации электроэнергии, выработанной на ТЭЦ, и составит ориентировочно 370 коп/кВт·ч.
Метрики
Библиографические ссылки
ГОСТ
1. Mitrofanov S.V., Sekretarev Y.A. Preventive control taking into account of an op-erational condition power equipment and flowing path of hydropower plant [Превентивное управление эксплуатационным состоянием основного силового оборудования и проточного тракта ГЭС] // Journal of the Siberian Federal University. 2013. № 1. P. 3-14.
EDN: PXQQZJ
2. Simulation Model of Cascaded Hydro Power Plants in Pamir / A. Rusina, S. Mitrofanov, A. Arestova, N. Terlyga // The 13 International forum on strategic technology (IFOST 2018), Proc. Harbin: IEEE, 2018. P. 889-892. URL: https://www.researchgate.net/publication/363103005_ Simulation_Model_of_Cascaded_Hydro_Power_Plants_in_Pamir
3. Макконнелл К.Р., Брю С.Л., Флинн Ш.М. Экономикс: принципы, проблемы и политика: учебник; пер. с англ. 21-е изд. М.: ИНФРА-М, 2023. 1152 с.
4. Гальперин В.М. Теория потребительского поведения и спроса. СПб: Эко-номическая школа, 1993. 380 с.
5. Гидроэнергетика / Т.А. Филиппова, М.Ш. Мисриханов, Ю.М. Сидоркин, А.Г. Ру-сина. Новосибирск: НГТУ, 2011. 640 c.
6. Transmission Grid Resiliency Investment Optimization Model with SOCP Recovery Plan-ning / K. Garifi, E.S. Johnson, B. Arguello, B.J. Pierre // IEEE Transactions on Power Sys-tems. 2022. Vol. 37, Issue 1. P. 26-37.
DOI: 10.1109/TPWRS.2021.3091538
7. Robust optimization-based resilient distribution network planning against natural disas-ters / W. Yuan, J. Wang, F. Qiu et al. // IEEE Transactions on Smart Grid. 2016. Vol. 7, Is-sue 6. P. 2817–2826. DOI: 10.1109/TSG.2015.2513048
8. A scalable mixed-integer decomposition approach for optimal power system restoration [Electronic resource] / I. Aravena, D. Rajan, G. Patsakis et al. // Oak Ridge: U.S. Department of Energy Office of Scientific and Technical Information. 8 p. URL: https://www.osti.gov/biblio/1642361 (дата обращения: 15.06.2023).
9. The classification of accidental situations scenarios on hydropower plants / O. Skvort-sova, A. Dashkina, E. Petrovskaia et al. // MATEC Web of Conferences. EDP Science. 2016, Vol. 53. P. 01014.
EDN: VWROZF
DOI: 10.1051/matecconf/20165301014
10. Effects of different deuterium concentrations of the media on the bacterial growth and mutagenesis / G. Török, M. Csík, A. Pintér, A. Surján // Egészségtudomány. 2000. Vol. 4. P. 331-338.
11. Technologies for reducing sludge production in wastewater treatment plants: state of the art / Q. Wang, W. Wei, Y. Gong et al. // Science of the Total Environment. 2017. Vol. 587-588. P. 510-521.
DOI: 10.1016/j.scitotenv.2017.02.203
12. What Advanced Treatments Can Be Used to Minimize the Production of Sewage Sludge in WWTPs? / M.C. Collivignarelli, A. Abbà, M.C. Miino, V. Torretta // Applied Sciences. 2019. Vol. 9, Issue 13. P. 2650.
DOI: 10.3390/app9132650
13. Ivanova E.V., Balobanova A.G. Assessment of opportunity of placement the re-newable energy sources on the territory of the Novosibirsk HPP // Aspire to Science: материалы междунар. науч. конф. студентов, магистрантов и аспирантов, Новосибирск, 18 апр. 2019 г. Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2019. С. 87–91.
EDN: KWLBII
14. Разработка имитационной модели работы каскада ГЭС/ С.В. Митрофанов, А.Ю. Арестова, А.Г. Русина, А.Е. Калинин // Вестник Казанского государственного энер-гетического университета. 2019. Т. 11, № 2 (42). С. 116–126.
EDN: ZFACHZ
15. Mitrofanov S.V., Sekretarev Y.A. Decision support system for hydro unit com-mitment // 2 International conference on industrial engineering, applications and manufacturing (ICIEAM). Proc. Chelyabinsk: IEEE, 2016. P. 1-4.
EDN: XNFIWB
DOI: 10.1109/ICIEAM.2016.7911424
16. Behavioral simulation and optimization of generation companies in electricity markets by fuzzy cognitive map / S.F. Ghaderi, A. Azadeh, B.P. Nokhandan, E. Fathi // Expert Systems with Applications. 2012. Vol. 39. P. 4635–4646.
DOI: 10.1016/j.eswa.2011.08.097
17. Гальперин В.М., Игнатьев С.М., Моргунов В.И. Микроэкономика. СПб: Эко-номическая школа. 1997. 348 с.
18. Sekretarev Y.A., Myateg T.V., Gorshin A.V. Justification of the water price at hy-dropower plants based on its operational features according to the maximization profit criteria // International multi-conference on industrial engineering and modern technologies (FarEastCon). Proc. Vladivostok: IEEE, 2020, P. 1-6.
EDN: OMEULL
DOI: 10.1109/FarEastCon50210.2020.9271220
19. Sekretarev Y.A., Chekalina T.V., Malosemov B.V. Administration Functioning Power Generation Companies by Criterion of Maximization Profit // Symposium of papers the 6th International Forum on Strategic Technology (IFOST-2011). Harbin: IEEE, 2011. P. 491-494.
EDN: PEBSND
DOI: 10.1109/IFOST.2011.6021070
APA
1. Mitrofanov, S. V., & Sekretarev, Y. A. (2013). Preventive control taking into account of an operational condition power equipment and flowing path of hydropower plant. Journal of the Siberian Federal University, 1, 3-14.
2. Rusina, A., Mitrofanov, S,. Arestova, A., & Terlyga N. (2018). Simulation model of cascaded HPPs in Pamir. In Proc The 13 International forum on strategic technology (IFOST 2018) . (pp. 889-892). IEEE. https://www.researchgate.net/publication/363103005_Simulation_Model_of_Cascaded_ Hydro_Power_Plants_in_Pamir
3. McConnell, С., Brue, S., & Flynn, S. (2023). Economics: principles, problems and politics (21th ed.). McGraw Hill.
4. Gal'perin V. M. (1993). Teoriya potrebitel'skogo povedeniya i sprosa [Theory of con-sumer behavior and demand]. Ekonomicheskaya shkola. [In Russian]
5. Filippova, T. A., Misrihanov, M. Sh., Sidorkin, Yu. M., & Rusina, A. G. (2011). Gidroenergetika [Hydropower] . Izd-vo NGTU. [In Russian]
6. Garifi, K., Johnson, E. S., Arguello, B., & Pierre B. J. (2022). Transmission Grid Resiliency In-vestment Optimization Model with SOCP Recovery Planning. IEEE Transactions on Power Systems, 37, 26-37. https://doi.org/10.1109/TPWRS.2021.3091538
7. Yuan, W., Wang, J., Qiu, F., Chen, C., Kang, C., & Zeng, B. (2016). Robust optimization-based resilient distribution network planning against natural disasters. IEEE Transactions on Smart Grid, 7(6) , 2817-2826. https://doi.org/10.1109/TSG.2015.2513048
8. Aravena, I., Rajan, D., Patsakis, G., Oren, S. S., & Rios, J. (2019). A scalable mixed-integer decomposition approach for optimal power system restoration. Retrieved June 20, 2023, from https://www.osti.gov/biblio/1642361.
9. Skvortsova, O., Dashkina, A., Petrovskaia, E., Terleev, V., Nikonorov, A., Badenko, V., Volkova, Y., & Pavlov, S. (2016). The classification of accidental situations scenarios on hydro-power plants. MATEC Web of Conferences, 53, 01014. https://doi.org/10.1051/matecconf/20165301014
10. Török, G., Csík, M., Pintér, A., & Surján, A. (2000). Effects of different deuterium concen-trations of the media on the bacterial growth and mutagenesis. Egészségtudomány, 44, 331-338.
11. Wang, Q., Wei, W., Gong, Y., Yu, Q., Li, Q., Sun, J., & Yuan, Z. (2017). Technologies for reduc-ing sludge production in wastewater treatment plants: state of the art. Science of the Total Environment. 587-588, 510-521. http://dx.doi.org/10.1016/j.scitotenv.2017.02.203
12. Collivignarelli, M. C., Abbà, A., Miino, M. C., & Torretta, V. (2019). What Advanced Treat-ments Can Be Used to Minimize the Production of Sewage Sludge in WWTPs?. Applied Scienc-es, 9(13) , 2650. http://dx.doi.org/10.3390/app9132650
13. Ivanova, E. V. (2019). Assessment of opportunity of placement the renewable energy sources on the territory of the Novosibirsk HPP. In Proc Aspire to Science (pp.87-91). NSTU.
14. Mitrofanov, S. V., Arestova, A. Y., Rusina, A. G., & Kalinin, A. E. (2019). Razrabotka imi-tacionnoj modeli raboty kaskada GES [Development of a simulation model for the operation of a HPP cascade]. Vestnik Kazanskogo gosudarstvennogo energeticheskogo universiteta, 11(2) , 116–126. [In Russian]
15. Mitrofanov, S. V., & Sekretarev, Y. A. (2016). Decision support system for hydro unit commitment. In Proc 2 International conference on industrial engineering, applications and manufacturing (ICIEAM) . (pp. 1-4). IEEE. https://doi.org/10.1109/ICIEAM.2016.7911424
16. Ghaderi, S. F., Azadeh, A., Nokhandan, B. P., & Fathi, E. (2012). Behavioral simulation and optimization of generation companies in electricity markets by fuzzy cognitive map. Expert Systems with Applications, 39, 4635–4646. http://dx.doi.org/10.1016/j.eswa.2011.08.097
17. Gal'perin, V. M., Ignat'ev, S. M., & Morgunov, V. I. (1997). Mikroekonomika [Microeco-nomics] . Ekonomicheskaya shkola. [In Russian]
18. Sekretarev, Y. A., Myateg, T. V., & Gorshin, A. V. (2020). Justification of the water price at hydropower plants based on its operational features according to the maximization profit crite-ria. In Proc International multi-conference on industrial engineering and modern technolo-gies (FarEastCon) . (pp. 1-6). IEEE. https://doi.org/10.1109/FarEastCon50210.2020.9271220
19. Sekretarev, Y. A., Chekalina, T. V., Malosemov, B. V. (2011). Administration Functioning Power Generation Companies by Criterion of Maximization Profit. In Proc Symposium of pa-pers the 6th International Forum on Strategic Technology (IFOST-2011) . (Vol. 1, pp. 491-494). Harbin University of Science and Technology. http://dx.doi.org/10.1109/IFOST.2011.6021070
Загрузки
Опубликован
Как цитировать
Выпуск
Раздел
Категории
URN
Лицензия
Copyright (c) 2023 Секретарев Ю.А., Мятеж Т.В., Безменов С.В.
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial-NoDerivatives» («Атрибуция — Некоммерческое использование — Без производных произведений») 4.0 Всемирная.
