Ανάλυση Της Επίδρασης Των Ευέλικτων Συστημάτων Μεταφοράς Στην Τιμολόγηση Των Χρηστών Του Συστήματος Μεταφοράς Ηλεκτρικής Ενέργειας

Abstract

Σε μια ανταγωνιστική αγορά ηλεκτρικής ενέργειας, η εγκατάσταση ευέλικτων συστημάτων μεταφοράς μπορεί να βελτιώσει την ικανότητα μεταφοράς ηλεκτρικής ισχύος και να βοηθήσει τους συμμετέχοντες στην αγορά να υλοποιήσουν το σχεδιασμό τους και ταυτόχρονα να διατηρήσουν την ανταγωνιστική συμπεριφορά τους. Συγκεκριμένα, τα ευέλικτα συστήματα μεταφοράς μπορούν να βοηθήσουν το σύστημα να λειτουργεί εντός των φυσικών του ορίων και να μειώσουν το συνολικό κόστος παραγωγής δεδομένου ότι μειώνεται η επιπλέον ενέργεια που απαιτείται λόγω περιορισμένης μεταφοράς. Επιπρόσθετα, μια ανταγωνιστική αγορά ηλεκτρικής ενέργειας απαιτεί μια αξιόπιστη μέθοδο για τον επιμερισμό των δαπανών λόγω συμφόρησης, τη χρησιμοποίηση του δικτύου και την τιμολόγηση των υπηρεσιών μεταφοράς. Για το λόγο αυτό, είναι συχνά αναγκαίο να ανιχνευτεί η συμβολή του κάθε συμμετέχοντα στη χρησιμοποίηση του δικτύου και στις δαπάνες συμφόρησης, και στη συνέχεια να υπολογιστούν οι χρεώσεις βάσει αυτής της συμβολής. Είναι συνήθης πρακτική να χρησιμοποιούνται οι συντελεστές κατανομής για τον υπολογισμό αυτής της συμβολής. Στην παρούσα εργασία, παρουσιάζεται ένα μαθηματικό μοντέλο για την επίδραση των ευέλικτων συστημάτων στην τιμολόγηση των χρηστών του συστήματος μεταφοράς ηλεκτρικής ενέργειας. Το μοντέλο αυτό βασίζεται στη ροή φορτίου συνεχούς ρεύματος. Επίσης, στην παρούσα εργασία δημιουργήθηκε και παρουσιάζεται λογισμικό σε περιβάλλον MATLAB, το οποίο εφαρμόστηκε σε σύστημα 4 ζυγών και στο σύστημα των 14 ζυγών RTS του IEEE. Το λογισμικό αυτό στηρίχθηκε στο προαναφερθέν μαθηματικό μοντέλο και μπορεί να εφαρμοστεί σε οποιοδήποτε σύστημα με Ν ζυγούς και Μ γραμμές, ανεξαρτήτως της τοπολογίας αυτού. Επιπλέον, μπορεί να εφαρμοστεί τόσο στην περίπτωση εισαγωγής του ενοποιημένου ελεγκτή ροής ισχύος (UPFC) όσο και στην περίπτωση εισαγωγής του ελεγχόμενου σύγχρονου αντισταθμιστή σειράς (SSSC) στη γραμμή μεταφοράς. Αρχικά, για κάθε δίκτυο που εξετάζεται, λύνεται το πρόβλημα της βέλτιστης dc ροής φορτίου και υπολογίζεται η παραγωγή κάθε ζυγού. Στη συνέχεια, υπολογίζονται οι βασικές παράμετροι του συστήματος, οι ροές των γραμμών, οι συντελεστές κατανομής και τέλος υπολογίζεται η χρησιμοποίηση του δικτύου από τον κάθε χρήστη τόσο στην περίπτωση εισαγωγής του ενοποιημένου ελεγκτή ροής ισχύος (UPFC) όσο και στην περίπτωση εισαγωγής του ελεγχόμενου σύγχρονου αντισταθμιστή σειράς (SSSC) στη γραμμή μεταφοράς. Ακολούθως, γίνεται επιμερισμός του κόστους μεταφοράς χρησιμοποιώντας τις μεθόδους χρέωσης γραμματοσήμου (postage stamp) και MW-mile καθώς και τις παραλλαγές αυτής της μεθόδου. Τέλος, παρουσιάζονται τα αποτελέσματα των εφαρμογών, σχολιάζονται και προτείνονται τρόποι επέκτασης της εργασίας.