연속시간 주파수 제약 발전기 기동정지 최적화 모델

Kernkonzepte

본 논문은 실시간 전력 변동이 시스템 주파수에 미치는 영향을 완화하기 위한 연속시간 주파수 제약 발전기 기동정지 최적화 모델을 제안한다.

Zusammenfassung

본 논문은 실시간 전력 변동이 시스템 주파수에 미치는 영향을 완화하기 위한 연속시간 주파수 제약 발전기 기동정지 최적화 모델을 제안한다.
주요 내용은 다음과 같다:

버넷스타인 다항식을 사용하여 연속시간 변수를 정의하고, 주파수 응답 관련 지표(주파수 변화율, 준정상상태 주파수, 주파수 나디어)를 연속시간 제약으로 도입한다.

기동 및 정지 궤적을 고려하여 완전한 연속시간 모델로 변환하고, 변수 연속성 관련 제약을 단순화한다.

비선형 주파수 나디어 제약을 혼합정수선형계획법에 통합하기 위해, 데이터 기반의 선형 주파수 나디어 제약을 제안한다.

스페인 라팔마 섬 실제 계통에 적용하여 모델의 효과성을 검증한다. 결과는 제안 모델이 실시간 전력 변동의 주파수 영향을 완화하면서 적시에 해결됨을 보여준다.

Statistiken

최대 전력 출력 Pi: [MW]
최대 증감률 Ri: [MW/h]
최소 가동시간 UT: [시간]
최소 정지시간 DT: [시간]
기동 시간 SUT
i: [시간]
정지 시간 SDT
i: [시간]
명목 주파수 f0: [Hz]
임계 주파수 변화율 ∆f'crit: [Hz/s]
임계 준정상상태 주파수 ∆fss
crit: [Hz]
임계 주파수 나디어 ∆fnadir
crit: [Hz]

Zitate

"본 논문은 실시간 전력 변동이 시스템 주파수에 미치는 영향을 완화하기 위한 연속시간 주파수 제약 발전기 기동정지 최적화 모델을 제안한다."
"버넷스타인 다항식을 사용하여 연속시간 변수를 정의하고, 주파수 응답 관련 지표를 연속시간 제약으로 도입한다."
"기동 및 정지 궤적을 고려하여 완전한 연속시간 모델로 변환하고, 변수 연속성 관련 제약을 단순화한다."
"비선형 주파수 나디어 제약을 혼합정수선형계획법에 통합하기 위해, 데이터 기반의 선형 주파수 나디어 제약을 제안한다."

Wichtige Erkenntnisse aus

Data-Driven Continuous-Time Framework for Frequency-Constrained Unit Commitment

by Mohammad Raj... um arxiv.org 05-07-2024

https://arxiv.org/pdf/2312.11387.pdf

Tiefere Fragen

주파수 나디어 제약을 선형화하는 다른 방법은 무엇이 있을까?

주파수 나디어 제약을 선형화하는 다른 방법 중 하나는 Piecewise Linearization(조각선형화) 기법을 사용하는 것입니다. 이 방법은 비선형 제약을 여러 개의 선형 제약으로 근사화하여 문제를 해결합니다. 주파수 나디어 제약을 여러 구간으로 나누고 각 구간에서 선형 근사를 수행하여 전체 제약을 선형화하는 방식입니다. 이를 통해 복잡한 비선형 제약을 선형 최적화 문제로 변환할 수 있습니다.

대규모 계통에 적용할 때 추가적인 고려사항

대규모 계통에 이 모델을 적용할 때 고려해야 할 추가적인 사항은 다음과 같습니다:

확장성: 대규모 계통에서는 모델의 확장성이 매우 중요합니다. 모델을 효율적으로 확장시키고 대규모 데이터를 처리할 수 있는 능력이 필요합니다.
신뢰성: 대규모 시스템에서는 안정성과 신뢰성이 매우 중요합니다. 모델의 예측이 정확하고 시스템의 안정성을 보장할 수 있어야 합니다.
실시간 처리: 대규모 계통에서는 실시간 처리 능력이 필요합니다. 모델의 계산이 빠르고 효율적이어야 하며 실시간 운영에 적합해야 합니다.
다양한 운영 제약: 대규모 시스템에서는 다양한 운영 제약을 고려해야 합니다. 주파수 제약 외에도 발전기 기동 및 정지, 전압 안정성, 강제 해제 등 다양한 운영 제약을 고려해야 합니다.

주파수 제약 외에 발전기 기동정지 최적화에 어떤 다른 운영 제약들이 중요할까?

주파수 제약 외에 발전기 기동정지 최적화에 중요한 다른 운영 제약들은 다음과 같습니다:

발전기 용량 제약: 각 발전기의 최대 및 최소 출력 용량 제약은 시스템 안정성을 유지하는 데 중요합니다.
램핑 제약: 발전기의 램핑 속도 제약은 급격한 출력 변화를 방지하고 안정한 운영을 보장합니다.
최소 운전 시간 및 정지 시간: 발전기의 최소 운전 시간과 정지 시간은 발전기의 운전 효율성을 유지하고 불필요한 운전 및 정지를 방지합니다.
주파수 안정성 제약: 주파수 제약 외에도 주파수 안정성을 유지하기 위한 추가적인 제약이 중요합니다. 이는 주파수의 안정성을 보장하고 네트워크의 안정성을 유지하는 데 도움이 됩니다.