GENERATION UNIT COMMITMENT MIXED INTEGER LINEAR MODEL FOR SIMULTANEOUS HEAT AND ELECTRIC DAILY LOAD COVERING

GENERATION UNIT COMMITMENT MIXED INTEGER LINEAR MODEL FOR SIMULTANEOUS HEAT AND ELECTRIC DAILY LOAD COVERING

The unit commitment problem nowadays is widely used in the electric power sector. The problem was first time formulated in the 1940-s and still developing both methodologically and by including an additional number of technologies each of which has a different unique mathematical treatment correspon...

Повний опис

Збережено в:
Бібліографічні деталі
Видавець:General Energy Institute of the National Academy of Sciences of Ukraine
Дата:2023
Автор: Sergii Shulzhenko
Формат: Стаття
Мова:English
Опубліковано: General Energy Institute of the National Academy of Sciences of Ukraine 2023
Теми:
mixed integer linear model
unit commitment problem
integrated power system
electric boilers
power-to-X technologies
conventional electricity generating technologies.
модель цілочислового математичного програмування
задача оптимального завантаження генеруючих потужностей
об’єднана енергосистема
електрокотли
технології power-to-X
традиційні технології генерації електроенергії.
Онлайн доступ:https://systemre.org/index.php/journal/article/view/13
Теги: Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!

Організація

System Research in Energy
id systemreorg-article-13
record_format ojs
institution System Research in Energy
collection OJS
language English
topic mixed integer linear model
unit commitment problem
integrated power system
electric boilers
power-to-X technologies
conventional electricity generating technologies.
модель цілочислового математичного програмування
задача оптимального завантаження генеруючих потужностей
об’єднана енергосистема
електрокотли
технології power-to-X
традиційні технології генерації електроенергії.
spellingShingle mixed integer linear model
unit commitment problem
integrated power system
electric boilers
power-to-X technologies
conventional electricity generating technologies.
модель цілочислового математичного програмування
задача оптимального завантаження генеруючих потужностей
об’єднана енергосистема
електрокотли
технології power-to-X
традиційні технології генерації електроенергії.
Sergii Shulzhenko
GENERATION UNIT COMMITMENT MIXED INTEGER LINEAR MODEL FOR SIMULTANEOUS HEAT AND ELECTRIC DAILY LOAD COVERING
topic_facet mixed integer linear model
unit commitment problem
integrated power system
electric boilers
power-to-X technologies
conventional electricity generating technologies.
модель цілочислового математичного програмування
задача оптимального завантаження генеруючих потужностей
об’єднана енергосистема
електрокотли
технології power-to-X
традиційні технології генерації електроенергії.
format Article
author Sergii Shulzhenko
author_facet Sergii Shulzhenko
author_sort Sergii Shulzhenko
title GENERATION UNIT COMMITMENT MIXED INTEGER LINEAR MODEL FOR SIMULTANEOUS HEAT AND ELECTRIC DAILY LOAD COVERING
title_short GENERATION UNIT COMMITMENT MIXED INTEGER LINEAR MODEL FOR SIMULTANEOUS HEAT AND ELECTRIC DAILY LOAD COVERING
title_full GENERATION UNIT COMMITMENT MIXED INTEGER LINEAR MODEL FOR SIMULTANEOUS HEAT AND ELECTRIC DAILY LOAD COVERING
title_fullStr GENERATION UNIT COMMITMENT MIXED INTEGER LINEAR MODEL FOR SIMULTANEOUS HEAT AND ELECTRIC DAILY LOAD COVERING
title_full_unstemmed GENERATION UNIT COMMITMENT MIXED INTEGER LINEAR MODEL FOR SIMULTANEOUS HEAT AND ELECTRIC DAILY LOAD COVERING
title_sort generation unit commitment mixed integer linear model for simultaneous heat and electric daily load covering
title_alt МОДЕЛЬ ЦІЛОЧИСЛОВОГО МАТЕМАТИЧНОГО ПРОГРАМУВАННЯ ЗАВАНТАЖЕННЯ ГЕНЕРУВАЛЬНИХ ПОТУЖНОСТЕЙ ДЛЯ ОДНОЧАСНОГО ПОКРИТТЯ ГРАФІКІВ ЕЛЕКТРИЧНОГО ТА ТЕПЛОВОГО НАВАНТАЖЕННЯ
description The unit commitment problem nowadays is widely used in the electric power sector. The problem was first time formulated in the 1940-s and still developing both methodologically and by including an additional number of technologies each of which has a different unique mathematical treatment corresponding to the specific technology's behavior. The common characteristic of the problem such as that is dedicated to the electricity production sector, hence the mathematical formulation is following pure electricity sector transformation but during the last years the Power-to-X technologies are implemented and their further development is expected in the future. This requires the advancement or at least modification of the problem formulation to meet possible exchange and usage between different types of energy within one integrated power system. The goal of the article is to further development of the existing versions of the unit commitment problem, which are dedicated to the operation of the generation in the power system by implementing additional equations allowing contemplation of the heat energy-producing technologies which are dedicated to cover a heat-energy load of the district heating systems. This should allow for conducting comprehensive studies of the simultaneous operation of electric- and heat-generating technologies to meet the energy demand of local energy systems, which is important for designing distributed generation mix, for example at a municipal level. The proposed mixed integer linear generation unit commitment model for simultaneous heat and electric daily load covering is described in the article. The proposed model in addition to the pure electric power balance also meets heat load using only-heat technologies (fuel boilers), combined heat and power units, and also industrial-scale electric boilers - which are converting electricity to heat energy.
publisher General Energy Institute of the National Academy of Sciences of Ukraine
publishDate 2023
url https://systemre.org/index.php/journal/article/view/13
work_keys_str_mv AT sergiishulzhenko generationunitcommitmentmixedintegerlinearmodelforsimultaneousheatandelectricdailyloadcovering
AT sergiishulzhenko modelʹcíločislovogomatematičnogoprogramuvannâzavantažennâgeneruvalʹnihpotužnostejdlâodnočasnogopokrittâgrafíkívelektričnogotateplovogonavantažennâ
first_indexed 2024-06-01T14:30:19Z
last_indexed 2024-06-01T14:30:19Z
_version_ 1804810639398404096
spelling systemreorg-article-132023-07-12T11:34:36Z GENERATION UNIT COMMITMENT MIXED INTEGER LINEAR MODEL FOR SIMULTANEOUS HEAT AND ELECTRIC DAILY LOAD COVERING МОДЕЛЬ ЦІЛОЧИСЛОВОГО МАТЕМАТИЧНОГО ПРОГРАМУВАННЯ ЗАВАНТАЖЕННЯ ГЕНЕРУВАЛЬНИХ ПОТУЖНОСТЕЙ ДЛЯ ОДНОЧАСНОГО ПОКРИТТЯ ГРАФІКІВ ЕЛЕКТРИЧНОГО ТА ТЕПЛОВОГО НАВАНТАЖЕННЯ Sergii Shulzhenko mixed integer linear model, unit commitment problem, integrated power system, electric boilers, power-to-X technologies, conventional electricity generating technologies. модель цілочислового математичного програмування, задача оптимального завантаження генеруючих потужностей, об’єднана енергосистема, електрокотли, технології power-to-X, традиційні технології генерації електроенергії. The unit commitment problem nowadays is widely used in the electric power sector. The problem was first time formulated in the 1940-s and still developing both methodologically and by including an additional number of technologies each of which has a different unique mathematical treatment corresponding to the specific technology's behavior. The common characteristic of the problem such as that is dedicated to the electricity production sector, hence the mathematical formulation is following pure electricity sector transformation but during the last years the Power-to-X technologies are implemented and their further development is expected in the future. This requires the advancement or at least modification of the problem formulation to meet possible exchange and usage between different types of energy within one integrated power system. The goal of the article is to further development of the existing versions of the unit commitment problem, which are dedicated to the operation of the generation in the power system by implementing additional equations allowing contemplation of the heat energy-producing technologies which are dedicated to cover a heat-energy load of the district heating systems. This should allow for conducting comprehensive studies of the simultaneous operation of electric- and heat-generating technologies to meet the energy demand of local energy systems, which is important for designing distributed generation mix, for example at a municipal level. The proposed mixed integer linear generation unit commitment model for simultaneous heat and electric daily load covering is described in the article. The proposed model in addition to the pure electric power balance also meets heat load using only-heat technologies (fuel boilers), combined heat and power units, and also industrial-scale electric boilers - which are converting electricity to heat energy. Моделі оптимального завантаження генерувальних потужностей для покриття графіків навантаження наразі широко використовуються для досліджень електроенергетичних систем. Математичне формулювання моделі вперше було здійснено у 1940-х роках, але і зараз ці математичні моделі розвиваються як методологічно, так і за рахунок включення до їх складу додаткових (нових) технологій, кожна з яких представлена специфічними (унікальними) рівняннями, що відображають особливості функціонування технологій. Загальною характеристикою моделі є те, що вона присвячена лише сектору електроенергетики, тобто розвиток моделі відбувається по мірі розвитку саме технологій електроенергетики, але протягом останніх років до складу електроенергетичних систем впроваджуються технології Power-to-X, і очікується, що цей процес буде продовжений. Це вимагає вдосконалення або принаймні модифікації математичного формулювання оптимізаційної задачі для врахування можливого обміну та використання між різними видами енергії в одній інтегрованій енергосистемі. Метою статті є подальший розвиток існуючих версій моделі оптимального завантаження генерувальних потужностей для покриття графіків навантаження електроенергетичної системи, за рахунок використання додаткових рівнянь, які дозволяють розглядати технології виробництва теплової енергії, призначені для покриття графіків теплового навантаження систем централізованого теплопостачання. Це повинно дозволити проводити комплексні дослідження одночасної роботи технологій виробництва електро- та теплової енергії для покриття попиту місцевих енергетичних систем, що є актуальним для формування структури розподіленої генерації, наприклад, на рівні окремого населеного пункту або громади. У статті запропонована модель цілочислового математичного програмування завантаження генерувальних потужностей для одночасного покриття графіків електричного та теплового навантаження. Запропонована модель крім суто електричного балансу забезпечує покриття теплового навантаження із використанням технологій генерування теплової енергії (паливні котли), теплових електроцентралей, а також промислових електричних котлів, які перетворюють електроенергію в тепло. General Energy Institute of the National Academy of Sciences of Ukraine 2023-04-07 Article Article application/pdf https://systemre.org/index.php/journal/article/view/13 10.15407/srenergy2023.01.025 System Research in Energy; No. 1 (72) (2023): System Research in Energy; 25-34 Системні дослідження в енергетиці; № 1 (72) (2023): Системні дослідження в енергетиці; 25-34 2786-7102 2786-7633 en https://systemre.org/index.php/journal/article/view/13/11

Схожі ресурси