A hangfrekvenciás fogyasztói befolyásolásban rejlő lehetőségek Raisz Dávid, Dr. Dán András BME Villamos Energetika Tanszék Villamos Művek és Környezet Csoport
Előzmények
2008.11.25.
MEH munka (2003) Áramszolgáltatói TGR vizsgálata (2004) MEE Vándorgyűlések folyamatos témája a HKV-RKV rendszer jövője
BME VET Villamos Művek és Környezet Csoport -
[email protected]
2
Célok
2008.11.25.
Modell bemutatása Optimalizálás völgyfeltöltésre Optimalizálás a kiegyenlítő energia csökkentésére Kompromisszum keresése a két optimum között
BME VET Villamos Művek és Környezet Csoport -
[email protected]
3
Egyszerű (tapasztalati) modell
Rendszerterhelés vizsgálata
P (t ) = P0 e vt
2008.11.25.
−
t −t0
τ1
− P0 e
−
t −t 0
τ2
BME VET Villamos Művek és Környezet Csoport -
[email protected]
4
Fizikai modell
1 bojler hőmérséklete (~energiatartalma): hővezetési eh.
víz fajhője
fűtőszál teljesítménye
termosztát ( 0 / 1)
dT (t ) C = − a (T (t ) − Tk (t ) ) − cv q (t )(T (t ) − Tbe ) + P ⋅ v(t )b(t ) dt hőkapacitás
2008.11.25.
külső hőmérséklet
vízfogyasztás
hálózati hidegvíz hőmérséklete
vezérlés ( 0 / 1)
BME VET Villamos Művek és Környezet Csoport -
[email protected]
5
Fizikai modell
2008.11.25.
Vízfogyasztás – Vízművek mérése
BME VET Villamos Művek és Környezet Csoport -
[email protected]
6
Fizikai modell Vízfogyasztás illesztett modellje
0.9 0.8
Háztartásonkénti átlagos vételezési intenzitás (liter/perc)
Mért adatok Szimulált fogyasztás
0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 00:00
2008.11.25.
03:00
06:00
09:00
12:00
15:00
18:00
21:00
BME VET Villamos Művek és Környezet Csoport -
[email protected]
00:00
7
Fizikai modell 3000-4000 példány szimulációja Minden egyes eset 50 db szimulációja alapján
5
0.5
Átlagtól való maximális eltérés (%) Szórások maximuma (%) 4
0.4
3
0.3
2
0.2
1
0.1
0 500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
4500
Egy csoport szimulációjának ideje (sec)
Vezérelt csoport beépített teljesítményének %-a
0 5000
Egy vezérelt csoportban lévõ forróvíztárolók száma 2008.11.25.
BME VET Villamos Művek és Környezet Csoport -
[email protected]
8
Fizikai modell
Paraméterillesztés eredménye: 250 MW
vezérelt fogyasztók teljesítményfelvételének "mért" idõfüggvénye vezérelt fogyasztók teljesítményfelvételének szimulált idõfüggvénye
200 150 100 50 0 00:00
2008.11.25.
03:00
06:00
idõ (óra) 09:00 12:00
15:00
18:00
21:00
BME VET Villamos Művek és Környezet Csoport -
[email protected]
00:00
9
Völgyfeltöltés
Eredő terhelési görbe: P et(t) = P tt(t) + P vt(t) Cél: max min ( P et (t )) AP
Korlátok, feltételezések:
2008.11.25.
t
raszter: 5 perc 25x40 MW csoportok 90 MW 8 óra 30 perc
BME VET Villamos Művek és Környezet Csoport -
[email protected]
10
Völgyfeltöltés
Eredmény: 5400
P (MW)
5200 5000 4800
Ptt(t)+Pvt (t) cél
4600
Pet(t)
4400 4200 4000 3800
Ptt(t)
3600 3400 00:00
2008.11.25.
Idõ (h) 03:00
06:00
09:00
12:00
15:00
18:00
BME VET Villamos Művek és Környezet Csoport -
[email protected]
21:00
00:00
11
Kiegyenlítő energia csökkentése 1.
KE becslése EMI-n belül (perces gyakoriságú mérési adatokból) 60
Becsült és tényleges KE MW
Becsült Tény
50 40 30 20 10 0 -10 -20 -30 -40 00:00 2008.11.25.
00:00
00:00
00:00
00:00
00:00
BME VET Villamos Művek és Környezet Csoport -
[email protected]
00:00 12
Kiegyenlítő energia csökkentése 2.
KE árának (fel/le) becslése (korábbi adatok alapján) 70
KE_ÁR_fel (15 perces értékek 2008 Jan.-Aug. idõszakra hetenként és ezek átlaga) Ft / kWh
60
50
40
30
20
10
0 00:00
2008.11.25.
H
00:00
K
00:00
Sze
00:00
Cs
00:00
P
00:00
Szo
00:00
BME VET Villamos Művek és Környezet Csoport -
[email protected]
Vas
00:00
13
Kiegyenlítő energia csökkentése 3.
Cél: ahol
max H
H =P
akt
(ÁR
elad
− ÁRvesz − KE _ ÁR
)
Pakt: eltérés az eredeti menetrendtől ⎧⎪ KE _ ÁRle (t ), ha P akt < 0 KE _ ÁR = ⎨ akt ⎪⎩ KE _ ÁR fel (t ), ha P > 0
2008.11.25.
BME VET Villamos Művek és Környezet Csoport -
[email protected]
14
Két célfüggvény közötti átmenet 3.
Cél: ahol
max H
H =P
akt
(ÁR
elad
)
− ÁRvesz − KE _ ÁR −
N
− ∑ ELT j (t ) Pjnévl ELT _ ÁR(t ) j =1
ELT: eredeti vezérlési alapprogramtól való eltérés hossza (óra)
2008.11.25.
BME VET Villamos Művek és Környezet Csoport -
[email protected]
15
Két célfüggvény közötti átmenet
200
Eredmény: MW
Eredeti vezérléssel (menetrend) Menetrend + valódi (becsült) eltérés létrejött HKV
150
100
50
0
Idõ -50 00:00
2008.11.25.
03:00
06:00
09:00
12:00
15:00
18:00
21:00
BME VET Villamos Művek és Környezet Csoport -
[email protected]
00:00
16
Nehézségek
Kiserőművekről nincsenek valós idejű mérések Többszereplős folyamat:
2008.11.25.
Rendszerirányító Elosztói engedélyes Egyetemes szolgáltató
BME VET Villamos Művek és Környezet Csoport -
[email protected]
17
Összefoglalás
2008.11.25.
Vezérlés kialakítható a rendszerirányító érdeke szerinti optimumra törekedve Vezérlés kialakítható a „szolgáltató” érdeke szerinti optimumra törekedve Létezik átmenet a két cél között, amely „mindkét” félnek megfelel Vannak még lehetőségek a HKV/RKV területén.
BME VET Villamos Művek és Környezet Csoport -
[email protected]
18
Köszönöm a figyelmet!
2008.11.25.
BME VET Villamos Művek és Környezet Csoport -
[email protected]
19
