A new methodology for solving the unit commitment in insular grids including uncertainty of renewable energies

Abstract

Due to increasing integration of renewable generation into the electrical framework in last decades, the mathematical techniques required for the optimal dayahead scheduling needs to be continuously improved, specifically for modeling the variability of these sources. In this paper, a method for producing a new solution for the stochastic unit commitment (UC) problem from the analysis of each scenario is developed. The methodology described in this paper can deal with a large number of scenario sets with a reasonable computational effort, by finding the common and feasible solutions for the scenario set under analysis.

Βέλτιστη Διαχείριση Αυτόνομων Ηλεκτρικών Συστημάτων Με Σταθμούς Αποθήκευσης Για Επίτευξη Υψηλής Διείσδυσης ΑΠΕ

“…spinning deterministic [45], [50], [118], [119], [121], [54], [76], [101], [102], [105], [113], [115], [117] stochastic [109], [114], [116] robust [120] primary, secondary, tertiary deterministic [48], [97], [106]- [108], [111], [112] primary deterministic [104] secondary, tertiary stochastic [70], [104] robust --- [118], [119], οδηγούν σε μείωση των αναμενόμενων περικοπών φορτίου. Ωστόσο, η εφαρμογή μηχανισμών διαχείρισης ζήτησης σε νησιωτικά συστήματα παραμένει ιδιαιτέρως δύσκολη, κυρίως λόγω του μικρού μεγέθους των συστημάτων αυτών, που περιλαμβάνουν κρίσιμα και δύσκολα διαχειρίσιμα οικιακά και εμπορικά φορτία.…”

“…Ο βασικότερος στόχος του προβλήματος ένταξης και φόρτισης των μονάδων στα ΜΔΝ είναι η ελαχιστοποίηση του μεταβλητού κόστους λειτουργίας του συστήματος ( [40], [41], [105]- [114], [45], [115]- [117], [119], [120], [48], [70], [76], [97], [101], [102], [104]), όπως άλλωστε ήταν αναμενόμενο από τη μορφή της αγοράς των νησιών ( § 1.3.1), ενώ δευτερευόντως ακολουθούν στόχοι σχετιζόμενοι με τη μεγιστοποίηση της διείσδυσης των ΑΠΕ, σε περιπτώσεις όπου βασικός στόχος παραμένει η επίτευξη πολύ υψηλών διεισδύσεων ( [50], [54], [103]) και στόχοι μείωση των εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου ( [118], [121]).…”

“…Για τον προσδιορισμό των αναγκών της λαμβάνονται υπόψη οι ενδοωριαίες αργές μεταβλητότητες σε κλίμακα χρόνου μεγαλύτερη του 5-λέπτου, αλλά όχι πέραν του 20-λέπτου, τουλάχιστον για τη στρεφόμενη τριτεύουσα εφεδρεία, θεωρώντας ότι μεταβλητότητες σε μεγαλύτερες κλίμακες χρόνου μπορούν να καλυφθούν επιλύοντας εκ νέου τον προγραμματισμό ένταξης των μονάδων.Επιπλέον, πρέπει να συνεκτιμηθεί ότι οι προβλέψεις παραγωγής και ζήτησης εμπεριέχουν σφάλματα τα οποία επηρεάζουν την ένταξη και φόρτιση των μονάδων και τα οποία απαιτούν εφεδρείες εν γένει αργής απόκρισης (τριτεύουσα) για την αντιστάθμισή τους. Έτσι, τηρείται τριτεύουσα άνω εφεδρεία για την κάλυψη του θετικού σφάλματος πρόβλεψης φορτίου και του αρνητικού σφάλματος πρόβλεψης παραγωγής ΑΠΕ, καθώς και για τις αντίστοιχες αργές μεταβλητότητές τους,(115). Αντίστοιχα, τηρείται τριτεύουσα κάτω εφεδρεία για την κάλυψη του αρνητικού σφάλματος πρόβλεψης φορτίου και του θετικού σφάλματος πρόβλεψης παραγωγής ΑΠΕ, καθώς και για τις αντίστοιχες αργές μεταβλητότητές τους,(116).Εάν θεωρηθεί ότι οι αργές μεταβλητότητες εμπεριέχουν τις γρήγορες, τότε, για την ελάφρυνση των απαιτήσεων τριτεύουσας εφεδρείας, οι γρήγορες μεταβλητότητες που έχουν ήδη συμπεριληφθεί στις απαιτήσεις δευτερεύουσας άνω/κάτω εφεδρείας μπορούν να αφαιρεθούν.Τα βασικά χαρακητριστικά ζήτησης και οι χρονοσειρές ΑΠΕ του συστήματος ΜΔΝ που εξετάζεται στο πλαίσιο της παρούσας εργασίας φαίνονται στο Σχ.…”