Аналіз можливостей оптимізації добового графіку споживання електричної енергії

Abstract

Досліджено можливості застосування програм з керування попиту на електричну енергію в електроенергетичних системах в умовах українських реалій. Розроблено математичну модель оптимізації режиму електроспоживання на основі ключових показників оцінки графіку електроспоживання та коефіцієнтів гнучкості обладнання. Доведено, що в результаті впровадження програм з керування попиту на електричну енергію вигоду отримують не лише споживачі та енергетичні компанії, але й суспільство в цілому. Класифіковано програми з керування попиту на електричну енергію за сферою дії. В статті розглянуто метод оптимізації добового графіка електроспоживання при впровадженні програм з керування попиту на електричну енергію. Проаналізовано ефекти від впровадження програм з керування попиту та сформовано оптимізаційні задачі зменшення нерівномірності графіка споживання на основі коефіцієнта заповнення графіка та зменшення витрат на електричну енергію. Проведені дослідження варіантів впливу програм з керування попиту на можливості видозміни добового графіка споживання електричної енергії підтверджують наявність можливості підвищення ефективності функціонування електроенергетичних систем. Отримані оптимізовані графіки електроспоживання на основі ключових показників для групи однотипних споживачів з врахуванням інтересів споживача, що дає змогу оцінити ефект від впровадження програм з керування попиту на електричну енергію. Особливості споживачів враховані коефіцієнтом гнучкості їх попиту kг. Отриманий алгоритм оцінки можливості впровадження інноваційних програм керування попитом для оптимізації режимів електроспоживання. Встановлено, що побутові споживачі електричної енергії мають значний потенціал зниження пікового споживання шляхом використання програм з керування попиту на електричну енергію, спрямованих на зменшення витрат для споживачів та збільшення коефіцієнта заповнення для енергетичних компаній.

Исследованы возможности применения программ по управлению спросом на электрическую энергию в украинских реалиях. Разработана математическая модель оптимизации режима электропотребления на основе ключевых показателей оценки графика электропотребления и коэффициентов гибкости оборудования. Доказано, что в результате внедрения программ по управлению спросом на электрическую энергию выгоду получают не только потребители и энергетические компании, но и общество в целом. Классифицированы программы по управлению спросом на электрическую энергию по сфере действия. В статье рассмотрен метод оптимизации суточного графика электропотребления при внедрении программ по управлению спросом на электрическую энергию. Проанализированы эффекты внедрения программ по управлению спросом и сформированы оптимизационные задачи уменьшения неравномерности графика потребления на основе коэффициента заполнения графика и уменьшения затрат на электрическую энергию. Полученные оптимизированные графики электропотребления на основе ключевых показателей для группы однотипных потребителей, с учетом интересов потребителя, что позволяет оценить эффект от внедрения программ по управлению спросом на электрическую энергию. Особенности потребителей учтены коэффициентом гибкости их спроса kг. Разработанный механизм оценки возможности внедрения инновационных программ DSM для оптимизации режимов электропотребления. Установлено, что бытовые потребители электрической энергии имеют значительный потенциал снижения пикового потребления путем использования программ по управлению спросом на электрическую энергию, направленных на уменьшение расходов для потребителей и увеличения коэффициента заполнения графика для энергетических компаний.

Explore the possibilities of management programs usage to control electricity demand in Ukraine. To develop an optimization mathematical model of the power consumption regime based on key indicators of the consumption schedule estimation and equipment flexibility factors. Proved that as a result of demand side management programs for electricity are benefit of only for consumers and energy companies, but also for a whole society. Classification of demand- management programs for electricity according to spheres of action presented. The article deals with the method for electricity consumption daily schedule optimization while implementing electricity demand management programs. The effects of demand management programs implementation and reducing consumption schedule unevenness problems based on optimization task with the schedule coefficient and the cost of electric energy reduction have been analyzed. The conducted variants research of demand side management programs influence on possibilities of electric energy consumption schedule modification confirmed the possibilities of increasing power systems functioning efficiency. Optimized energy consumption graphs are obtained based on key indicators for a group of the same type consumers, considering consumer interests, which enables to assess the effect demand side management programs implementation. Consumers peculiarities are considered by coefficient of their demand flexibility kг. The mechanism for the DSM innovation programs for optimizing power consumption regimes introduction possibility evaluation has been obtained. Established that domestic electric energy consumers have a significant potential for peak consumption reduction by usage of demand side management programs aimed at costs reduction for consumers and increasing the electrical consumption schedule filling ratio for energy companies.