C E N T R U M
A P L I K O V A N É
K Y B E R N E T I K Y
Model MAGMA (Market and Generation Modeling and Analysis) Ondřej Novák, Jan Zábojník Katedra řídicí techniky, Fakulta elektrotechnická, ČVUT
C E N T R U M
A P L I K O V A N É
K Y B E R N E T I K Y
-
P R O J E K T
M A G M A
Co je model MAGMA
Simulátor provozu evropské elektrizační soustavy
Model výrobních bloků elektráren, přenosových vedení a topologie elektrizační soustavy Řeší (nákladově) optimální Unit commitment a Unit dispatch s respektováním síťových omezení
Výsledek: rozložení výroby a toky výkonů v ES
2
C E N T R U M
A P L I K O V A N É
K Y B E R N E T I K Y
-
P R O J E K T
M A G M A
Struktura modelu elektrizační soustavy
výkonové meze
zatížení Uzly (rozvodny) Modelovaná síť (PS, DS)
Zdroje (elektrárny) maximální přenášený výkon
Linky parametry linky (admitance)
3
typ nasazení
účinnost
Výrobní bloky
dynamické parametry nákladové charakteristiky regulační schopnosti
C E N T R U M
A P L I K O V A N É
K Y B E R N E T I K Y
-
P R O J E K T
M A G M A
Parametry modelu
Podporované typy elektráren Tepelné – s možností více paliv a nelineárních charakteristik Vodní – akumulační, přečerpávací Ostatní obnovitelné zdroje – fotovoltaické, větrné, … Technické parametry bloků Výkonové meze bloku Rychlost nájezdu Rychlost změny výkonu Certifikované PpS Minimální doby najetí a odstavení Výpadkovost a parametry odstávek
4
Nákladové charakteristiky bloků 1. Palivové náklady (účinnost) 2. Náklady na emise 3. Náklady na start
Parametry nasazování zdrojů Economic dispatch Must-run, Soft Must-run Nasazení z důvodu nutnosti držet PpS
C E N T R U M
A P L I K O V A N É
K Y B E R N E T I K Y
-
P R O J E K T
Příklady použití modelu
Nasazení zdrojů za modelovaných podmínek: Vliv rostoucího zastoupení OZE v soustavě Vliv plateb za emise Plánování odstávek zdrojů Analýza síťové bezpečnosti Analýzy dostupnosti regulačního výkonu
M A G M A
C E N T R U M
A P L I K O V A N É
K Y B E R N E T I K Y
-
P R O J E K T
M A G M A
Vliv rostoucího zastoupení OZE v soustavě na skladbu zdrojů
Výpočet šest scénářů s postupným navyšováním výroby FVE BASE – bez navýšení ( Pinst = 1,9 GW) Scénáře s navýšením Pinst 4 – 8 krát
Výstupem je podíl zdrojů na pokrytí zatížení podle typu zdroje
C E N T R U M
A P L I K O V A N É
K Y B E R N E T I K Y
-
P R O J E K T
M A G M A
Vliv rostoucího zastoupení OZE v soustavě na skladbu zdrojů
ACCU – průtočné VE ccgtO – paroplynové zdroje hc0 – TE na černé uhlí liN, liO – TE na hnědé uhlí NUC – jaderné zdroje PUMP – PVE SOL – FVE WND – VTE SOL Undel, WND Undel. – nedodaný výkon z důvodů přebytku v PS
C E N T R U M
A P L I K O V A N É
K Y B E R N E T I K Y
-
P R O J E K T
M A G M A
Plánování odstávek zdrojů
Optimalizace rozložení odstávek bloků Počet a délka odstávky Minimální doba mezi odstávkami Maximální počet současně odstavených bloků
Řešení: minimalizace dopadu odstávky na náklady na výrobu
C E N T R U M
A P L I K O V A N É
K Y B E R N E T I K Y
-
P R O J E K T
M A G M A
Zatížení (MW)
Odstavený výkon (MW)
Plánování odstávek zdrojů
C E N T R U M
A P L I K O V A N É
K Y B E R N E T I K Y
-
P R O J E K T
M A G M A
Analýza síťové bezpečnosti
Analýza vlivu výpadku vedení na toky na zbylých linkách Generování UC a UD invariantního vůči výpadku libovolné linky
C E N T R U M
A P L I K O V A N É
K Y B E R N E T I K Y
-
P R O J E K T
M A G M A
Analýza síťové bezpečnosti Prumerne vytizeni linek (%), Ex-post, DC load flow 1
1 ALBRECHTICE-NOSOVICE 2 BABYLON-BEZDECIN 3 BABYLON-BEZDECIN 4 BABYLON-VYSKOV 5 BABYLON-VYSKOV 6 BEZDECIN-CECHY STRED 7 BEZDECIN-NEZNASOV 8 CEBIN-HAVLICKUV BROD MIROVKA 9 CEBIN-SLAVETICE 10 CEBIN-SOKOLNICE 11 CHODOV-CECHY STRED 12 CHODOV-KOCIN 13 CHODOV-REPORYJE 14 CHRAST-HRADEC VYCHOD 15 CHRAST-PRESTICE 16 CHOTEJOVICE-VYSKOV 17 CECHY STRED-TYNEC 18 CECHY STRED-VYSKOV 19 CECHY STRED-VYSKOV 20 DASNY-KOCIN 21 DASNY-KOCIN 22 DASNY-SLAVETICE HAVLICKUV BROD MIROVKA-HRADEZ ZAPAD 24 HAVLICKUV BROD MIROVKA-KOCIN 25 HAVLICKUV BROD MIROVKA-KOCIN 26 HAVLICKUV BROD MIROVKA-PROSENICE 27 HAVLICKUV BROD MIROVKA-REPORYJE 28 HRADEZ ZAPAD-VERNEROV 29 HRADEZ ZAPAD-VYSKOV 30 HRADEC VYCHOD-REPORYJE 31 HORNI ZIVOTICE-KLETNE 32 HORNI ZIVOTICE-KRASIKOV 33 KLETNE-NOSOVICE 34 KOCIN-PRESTICE 35 KOCIN-REPORYJE 36 KRASIKOV-NEZNASOV 37 KRASIKOV-PROSENICE 38 KRASIKOV-TYNEC 39 NOSOVICE-PROSENICE 40 OTROKOVICE-PROSENICE 41 OTROKOVICE-SOKOLNICE 42 SLAVETICE-SOKOLNICE 43 SLAVETICE-RAKOUSKO 44 SLAVETICE-RAKOUSKO 45 SOKOLNICE-SLOVENSKO 46 SOKOLNICE-SLOVENSKO 47 NOSOVICE-SLOVENSKO 48 NOSOVICE-POLSKO 49 ALBRECHTICE-POLSKO 50 HRADEC VYCHOD-NEMECKO 51 HRADEC VYCHOD-NEMECKO 52 HRADEZ ZAPAD-NEMECKO 53 PRESTICE-NEMECKO 54 SLAVETICE-SOKOLNICE
0.9
0.8
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1011 121314 151617 181920 2122 232425 262728 293031 3233 343536 373839 404142 4344 454647 484950 515253 54 Scenar s vypadkem linky
0
C E N T R U M
A P L I K O V A N É
K Y B E R N E T I K Y
-
P R O J E K T
M A G M A
Vliv plateb za emisní povolenky na portfolio zdrojů
Scénáře modelují PS 2040 podle ASEK Skladbu zdrojů Zatížení Počítány dva scénáře s a bez zahrnutí ceny emisních povolenek do nákladů
Podíl typů zdrojů na pokrytí zatížení
ACCU – průtočné VE CCGT – paroplynové zdroje HC – TE na černé uhlí LI – TE na hnědé uhlí NUC – jaderné zdroje PUMP – PVE SOL – FVE WND – VTE
C E N T R U M
A P L I K O V A N É
K Y B E R N E T I K Y
-
P R O J E K T
M A G M A
Vliv plateb za emisní povolenky na portfolio zdrojů
Výroba podle typu zdroje, porovnání scénářů
C E N T R U M
A P L I K O V A N É
K Y B E R N E T I K Y
-
P R O J E K T
M A G M A
Vliv plateb za emisní povolenky na portfolio zdrojů
Relativní využití zdroje
C E N T R U M
A P L I K O V A N É
K Y B E R N E T I K Y
-
P R O J E K T
M A G M A
Děkuji za pozornost
