МАТЕМАТИЧНЕ МОДЕЛЮВАННЯ РОБОТИ СИСТЕМ НАКОПИЧЕННЯ ЕНЕРГІЇ НА РИНКУ ДОПОМІЖНИХ ПОСЛУГ ОБ’ЄДНАНОЇ ЕЛЕКТРОЕНЕРГЕТИЧНОЇ СИСТЕМИ УКРАЇНИ

Автор(и)

  • Петро Лежнюк Вінницький національний технічний університет, Ukraine
  • Сергій Кравчук Вінницький національний технічний університет, Ukraine
  • Ігор Прокопенко Вінницький національний технічний університет, Ukraine
  • Юлія Малогулко Вінницький національний технічний університет, Ukraine

DOI:

https://doi.org/10.20998/2413-4295.2021.02.04

Ключові слова:

ринок допоміжних послуг, система накопичення енергії, резерв підтримки частоти, резерв відновлення частоти

Анотація

Впровадження систем накопичення та подальшого переносу електроенергії досить важлива задача, що вирішується у різних країнах по різному, виходячи з типів продуктів, що можуть надаватись системами накопичення енергії. Аналіз структури генерувальних потужностей в Об’єднаній електроенергетичній системі України показує значний дефіцит маневрових потужностей, серед яких на сьогодні є теплова генерація, що має значний рівень зношеності основного генеруючого обладнання та гідроелектростанції. Виходячи з вищенаведеного логічного було б припустити, що з запуском нової моделі ринку електроенергії, будуть сформовані такі сегменти ринку, на яких цінові сигнали стануть привабливими для інвестицій в нові маневрові потужності. Проте, на сьогоднішній день формування таких сигналів, обмежено встановленням верхніх цінових індексів на балансуючому та ринку на добу наперед. Отож, для моделювання роботи систем накопичення енергії, був обраний ринок допоміжних послуг, на якому системний оператор закуповує послуги у постачальників допоміжних послуг. Моделювання роботи систем накопичення енергії для надання допоміжних послуг задача багатокритеріальна, що враховує як технічні особливості роботи системи накопичення енергії, так і відповідні цінові індекси, що були сформовані для кожного виду послуги. У роботі розглянута можливість надання послуг з автоматичного резерву відновлення частоти та надання послуг балансування. На основі статистичних даних по роботі ринку допоміжних послуг об’єднаної електроенергетичної системи України розроблено математичну модель, що дозволяє оцінити ефект від використання систем накопичення енергії, для надання послуг з первинного, вторинного та третинного регулювання частоти. Визначено взаємозв’язки між ціновими індексами на ринку допоміжних послуг та техніко-економічними характеристиками роботи системи накопичення енергії. Запропонована в математичній моделі роботи системи накопичення енергії цільова функція, що враховує приведені витрати на накопичення одиниці електроенергії, витрат на обслуговування та отримання доходу від надання послуг на ринку допоміжних послуг.

 

Посилання

Lezhnyuk P. D., Komar V. O., Kravchuk S. V., Kotylko I. V., Prokopenko I. O. Otsinyuvannya yakosti elektropostachannya v mistsevykh elektrychnykh systemakh z riznotypnymy vidnovlyuvalʹnymy dzherelamy enerhiyi [Evaluation of power supply quality in local electrical systems with different types of renewable energy sources] Visnyk Kharkivsʹkoho natsionalʹnoho tekhnichnoho universytetu silʹsʹkoho hospodarstva imeni Petra Vasylenka, 2018, Iss. 195, pp. 23–25.

Blinov I. V., Parus Ye. V., Ivanov H. A. Doslidzhennya orhanizatsiyi konkurentnoyi modeli rynku elektroenerhiyi Ukrayiny z urakhuvannyam merezhevykh obmezhenʹ v OES Ukrayiny [Research of the organization of the competitive model of the electricity market of Ukraine taking into account network restrictions in the UES of Ukraine]. Pr. In-tu elektrodynamiky NAN Ukrayiny, 2016, Iss. 45, pp. 34–39.

Kyrylenko O. V., Blinov I. V., Parus Ye. V. Otsinka roboty elektrostantsiy pry nadanni dopomizhnykh posluh z pervynnoho ta vtorynnoho rehulyuvannya chasto v OES Ukrayiny [Evaluation of power plants in the provision of ancillary services for primary and secondary frequency control in the UES of Ukraine]. Tekhnichna elektrodynamika, 2013, no. 5, pp. 55–60.

Feng L., Zhang J. N., Li G. J. [et al]. Cost reduction of a hybrid energy storage system considering correlation between wind and PV power. Prot Control Mod Power Syst., 2016, 1(1), doi: 10.1186/s41601-016-0021-1.

Chen Q., Liu D., Lin J. [et al]. Business models and market mechanisms of energy internet. Power Syst Technol., 2015, 11(39), doi: 10.1109/HICSS.2001.927035.

Li H., Abinet T.E., Zhang J.H. [et al] Optimal energy management for industrial microgrids with high-penetration renewables. Prot Control Mod Power Syst., 2017, 2(1), doi:10.1186/s41601-017-0040-6.

Vatanparvar K., Al Faruque M. A. Design Space Exploration for the Profitability of a Rule-Based Aggregator Business Model Within a Residential Microgrid. IEEE Transactions on Smart Grid, 2015, Vol. 6, no. 3, pp. 1167–1175, doi: 10.1109/TSG.2014.2380318.

Hidalgo-León R. [et al.] A survey of battery energy storage system (BESS), applications and environmental impacts in power systems. 2017 IEEE Second Ecuador Technical Chapters Meeting (ETCM), 2017, pp. 1–6, doi: 10.1109/ETCM.2017.8247485.

Wu D., Gui Q., Zhao W., Wang J., Shi S., Zhou Y. Battery Energy Storage System (BESS) Sizing Analysis of Bess-Assisted Fast-Charge Station Based on Double-Layer optimization Method. 2020 IEEE 3rd Student Conference on Electrical Machines and Systems (SCEMS), 2020, pp. 658–662, doi: 10.1109/SCEMS48876.2020.9352324.

Faktychni hranychni tsiny na DP na 2020 rik [Actual Marginal prices for SOEs for 2020] NEK Ukrenerho. Available at: https://ua.energy/wp-content/uploads/2020/04/Granychni-tsiny_2020_red3.pdf (accessed 26.04.2021).

Reyestr odynytsʹ nadannya dopomizhnykh posluh na 30.09.2020 [Register of ancillary services units on 30.09.2020] NEK Ukrenerho. Available at: https://ua.energy/wp-content/uploads/2020 /09/Reyestr-PDP-_30.09.2020.pdf (accessed 26.04.2021).

Detali auktsioniv za dopomohoyu Hrafika provedennya auktsioniv [Details of auctions according to the Schedule of auctions]. NEK Ukrenerho. Available at: https://ua.energy/uchasnikam_rinku/balansuyuchyj-rynok-ta-rynok-dopomizhnyh-poslug/dopomizhni-poslugy/auktsiony-na-dopomizhni-poslugy-2020-j-rik/ (accessed 26.04.2021).

Rezulʹtaty rynku dopomizhnykh posluh za serpenʹ 2020 roku (OES Ukrayiny + Burshtyn) [Results of the market of ancillary services for August 2020 (UES of Ukraine + Amber)]. NEK Ukrenerho. Available at: https://ua.energy/peredacha-i-dyspetcheryzatsiya/dyspetcherska-informatsiya/dopomizhni-poslugy/ (accessed 26.04.2021).

Faktychni tsiny nebalansiv [Actual imbalance prices]. NEK Ukrenerho. Available at: https://ua.energy/uchasnikam_rinku/rezultaty-balansuyuchogo-rynku-2/#1590479495816-2c212666-d2fa

Robota rynku elektroenerhiyi za serpenʹ 2020 roku https://www.slideshare.net/Ukrenergo/2020-238748424 (accessed 26.04.2021).

Kodeks systemy peredachi [Transmission System Code]. Postanova NKREKP of 14.03.2018 no. 309

Pravyla rynku [Market rules]. Postanova NKREKP of 14.03.2018 no. 307.

##submission.downloads##

Опубліковано

2021-06-15

Як цитувати

Лежнюк, П. ., Кравчук, С., Прокопенко, І., & Малогулко , Ю. . (2021). МАТЕМАТИЧНЕ МОДЕЛЮВАННЯ РОБОТИ СИСТЕМ НАКОПИЧЕННЯ ЕНЕРГІЇ НА РИНКУ ДОПОМІЖНИХ ПОСЛУГ ОБ’ЄДНАНОЇ ЕЛЕКТРОЕНЕРГЕТИЧНОЇ СИСТЕМИ УКРАЇНИ. Вісник Національного технічного університету «ХПІ». Серія: Нові рішення у сучасних технологіях, (2(8), 21–29. https://doi.org/10.20998/2413-4295.2021.02.04

Номер

Розділ

Енергетика, машинобудування та технології конструкційних матеріалів