7. SYSTEMY ELEKTROENERGETY CZNE 466
założenia, że optymalny SEE stanowi zbiór trzech optymalnych podsystemów: wytwórczego. przesyłowego i rozdzielczego, przy czym rolę wyjątkową odgrywa podsystem wytwórczy.
Planowanie systemu najczęściej ogranicza się do zagadnienia opracowania harmonogramu określającego kolejność i rozłożenie w czasie wprowadzania nowych mocy, ich lokalizację i parametry.
Ogólnie rozróżnia się dwa podejścia do tego zagadnienia, tzn. planowanie rozwoju elektrowni oceniające (ewaluacyjne) oraz optymalizacyjne.
W technikach oceniających, w których najpowszechniej jest stosowana metoda porównania wariantów, generuje się możliwe wersje przyszłościowego SEE, różniące się zarówno założeniami wejściowymi (wartości prognoz obciążenia, niezawodność i jakość dostawy energii), jak i cechami technicznymi przewidywanych do zainstalowania jednostek wytwórczych oraz ich rolą wr systemie. W ten sposób powstaje duża liczba wariantów, ocenianych w kolejnych etapach procedury kwalifikacyjnej dla wybranych rozwiązań o największej efektywności ekonomicznej.
Znana z zastosowań w wielu krajach, zalecana przez Bank Światowy, procedura WASP (ang. Wen Automatic System Planning) jest w istocie sformalizowaną i skomputeryzowaną wersją techniki oceniającej. Inną wersją metody oceniającej jest procedura optymalizacyjna średnioterminowego planowania rozwoju elektrowni cieplnych (POBEC), opracowana i próbnie wdrożona przez Instytut Energetyki w latach siedemdziesiątych.
Rozszerzeniem podejścia ewaluacyjnego na warunki niedeterministyczne (ryzyka) jest np. metoda zaproponowana w Instytucie Energoelektryki Politechniki Wrocławskiej [7.16], w której przewiduje się:
— wyznaczenie scenariuszy otoczenia (prognoza zapotrzebowania, koszty) oraz ich prawdopodobieństw;
— wyznaczenie reprezentantów strategii suboptymalnej rozbudowy elektrowni w każdym ze scenariuszy;
— utworzenie tzw. strategicznej tabeli ocen i wybór strategii najlepszej.
Generowanie wariantów scenariuszy otoczenia z uwzględnieniem warunków ryzyka
jest dokonywane z wykorzystaniem techniki symulacji cyfrowej. Zbiór scenariuszy jest porządkowany metodami taksonometrycznymi do wyznaczenia podzbiorów i ich reprezentantów oraz prawdopodobieństw zaistnienia. Dla każdego z podzbiorów wyznacza się strategię suboptymalizacyjną za pomocą metody programowania dynamicznego.
Wadą metod oceniających jest niemożność zapewnienia, że wybrany ostatecznie wariant jest optymalny, gdyż eliminacji końcowej jest poddawana określona próbka, nie gwarantująca zawarcia w niej wariantu istotnie najlepszego. Jednakże, najczęściej w'ybrana funkcja-kryterium ma w obszarze optimum przebieg stosunkowo płaski, co przy szerokim przedziale niepewności, wynikającym z niedokładności ocen danych wejściowych, czyni dokładne wyznaczenie punktu ekstremalnego tej funkcji praktycznie niewykonalnym.
Techniki optymalizacyjne, stosowane do zagadnień planowania podsystemu wytwórczego, wykorzystują znane metody optymalizacji statycznej i dynamicznej. Przy optymalizacji statycznej podstawowymi narzędziami są metody programowania matematycznego, które można podzielić następująco:
-— metoda przyrównywania do zera pierwszych pochodnych cząstkowych funkcji celu,
— programowanie liniowe i przedziałami liniowe,
— programowanie kwadratowe,
— programowanie dynamiczne,
— programowanie stochastyczne.
.ę | |
>> >» |
* Ę |
1 s |
a*g £ |
-2 * |
.2 = 5 « |
c o ^ -O c ^ £ -o |
oU 3 3 2 S .S.T £ K |
£.S*g * 3 i |
■5. c: $ J* t— ^.^ir |
Numeryczne modele matematyczne
30*