МОДЕЛЮВАННЯ СТРУКТУРНОЇ ТРАНСФОРМАЦІЇ ОБ’ЄДНАНОЇ ЕНЕРГОСИСТЕМИ УКРАЇНИ У ПЕРІОД ПОВОЄННОГО ВІДНОВЛЕННЯ
DOI:
https://doi.org/10.20535/1813-5420.2.2025.327484Ключові слова:
трансформація енергосистеми, структура генеруючих потужностей, математична модельАнотація
Світова тенденція стрімкого зростання обсягів відновлених джерел енергії та поступової відмови від викопного палива разом із значними втратами енергетичного сектору внаслідок російської військової агресії прискорили необхідність структурної трансформації Об’єднаної енергосистеми України. Для вирішення цієї задачі в даній роботі використовується підхід на основі поєднання імітаційного моделювання варіантів трансформації структури генеруючих потужностей енергосистеми та оптимізаційної моделі частково цілочисельного лінійного програмування визначення оптимального складу і режимів роботи енергоблоків для сформованих варіантів структури енергосистеми. Сформовано два варіанта розвитку структури потужностей для різних типів генерації у перші роки повоєнного відновлення енергосистеми України з урахуванням її поточного стану і очікуваного зростання потужностей відновлюваних джерел енергії відповідно до цілей низьковуглецевого розвитку економіки. Отримані результати оптимізаційних розрахунків для сформованих варіантів структури дозволяють проаналізувати структурні зміни в енергосистемі і дослідити шляхи підвищення балансової надійності та гнучкості енергосистеми.
Посилання
Babak, V. P., Kulyk, M. M. Increasing the Efficiency and Security of Integrated Power System Operation Through Heat Supply Electrification in Ukraine. Science and Innovation, 2023. Vol. 19(5), P. 100-116. https://doi.org/10.15407/scine19.05.100
Pfenninger, S., Hawkes, A., Keirstead, J. Energy systems modeling for twenty-first centure energy challenges. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 2014. Vol. 33, P. 74-86. https://doi.org/10.1016/j.rser.2014.02.003
Prina, M.G., Manzolini, G., Moser, D.. Nastasi, B.. Sparber, W. Classification and challenges of bottom-up energy system models - A review. Renew. Sustain. Energy Rev., 2020. Vol. 129, 109917. https://doi.org/10.1016/j.rser.2020.109917
Lopion, P., Markewitz, P., Robinius, M., Stolten, D. A review of current challenges and trends in energy systems modeling. Renew. Sustain. Energy Rev., 2018. Vol. 96(8), P. 156-166. https://doi.org/10.1016/j.rser.2018.07.045
Fattahi, A.; Sijm, J.; Faaij, A. A systemic approach to analyze integrated energy system modeling tools: A review of national models Renew. Sustain. Energy Rev., 2020. Vol. 133, 110195. https://doi.org/10.1016/j.rser.2020.110195
Ringkjøb, H.K., Haugan, P.M., Solbrekke, I.M. A review of modelling tools for energy and electricity systems with large shares of variable renewables. Renew. Sustain. Energy Rev., 2018. Vol. 96(8), P. 440-459. https://doi.org/10.1016/j.rser.2018.08.002
Abdou, I., Tkiouat, M. Unit Commitment Problem in Electrical Power System: A Literature Review. International Journal of Electrical and Computer Engineering, 2018. Vol. 8(3), P. 1357–1372. https://doi.org/10.11591/ijece.v8i3.pp1357-1372
Montero, L., Bello, A., Reneses, J. A Review on the Unit Commitment Problem: Approaches, Techniques, and Resolution Methods. Energies, 2022. Vol. 15(4), 1296. https://doi.org/10.3390/en15041296
Shcherbyna, Y., Eutukhova, T., Derii, V., Novoseltsev, O., Teslenko, O. Methodical Approaches for Modeling Power System Transformation Scenarios Based on Mixed Integer Linear Programming. In: Babak, V., Zaporozhets, A. (eds) Systems, Decision and Control in Energy VI. Studies in Systems, Decision and Control, 2024. vol 561. Springer, Cham. P. 149-165. https://doi.org/10.1007/978-3-031-68372-5_7
Shcherbyna, E. Modeling scenarios for the development of the generating capacities structure of the integrated power system of ukraine in the period of post-war recovery. System Research in Energy, 2024. Vol. 2а (78), P. 13-15. Retrieved from https://systemre.org/index.php/journal/article/view/841
Maistrenko, N. Forecasting electricity consumption in ukraine during the war and post-war period. System Research in Energy, 2024. Vol. 2а (78), P. 21-22. Retrieved from https://systemre.org/index.php/journal/article/view/841
Nechaieva, T., Leshchenko, I. Prospects of implementation of small modular reactors in the power system of Ukraine. System Research in Energy, 2023. Vol. 3(74). P. 39–49. https://doi.org/10.15407/srenergy2023.03.039
Shulzhenko, S.V., Turutikov, O.I., Tarasenko, P.V. Model of mathematical programming with integer variables for determining the optimal regime of loading of hydroelectric pumped storage power plants for balancing daily profile of electric loads of the power system of Ukraine. The Problems of General Energy, 2019. Vol. 4(59), P. 13–23. https://doi.org/10.15407/pge2019.04.013
Shulzhenko, S.V., Turutikov, O.I., Ivanenko, N.P. Mixed-integer linear programming mathematical model for founding the optimal dispatch plan of Ukrainian thermal power plants’ units and hydro pumping storages stations’ units for balancing daily load profile of power system of Ukraine. The Problems of General Energy, 2020. Vol. 1(60). P. 14—23. https://doi.org/10.15407/pge2020.01.014
Shulzhenko, S.V. Optimal generation dispatch with wind and solar curtailment. . The Problems of General Energy, 2020. Vol. 4(63). P. 14–32. https://doi.org/10.15407/pge2020.04.014
Denysov, V.A. Determination of optimal operating modes of Ukrainian power system when covering the daily schedule of electrical loads, ensuring the necessary volumes of redundancy and using storage capacities. The Problems of General Energy, 2020. Vol. 4(63). P. 33–44. https://doi.org/10.15407/pge2020.04.033
Nechaieva, T.P. Modeling of flexible nuclear power unit operating modes in the mathematical model of Ukraine’s power system daily electric load profile dispatching. The Problems of General Energy, 2021. Vol. 1(64). P. 29-37. https://doi.org/10.15407/pge2021.01.029
Shulzhenko, S.V. Thermal power plant fuel consumption accounting using “negative” member method in linear programming model for optimal generation dispatch. The Problems of General Energy, 2021. Vol. 3(66). P. 4-13. https://doi.org/10.15407/pge2021.03.004
Denysov V., Eutukhova T. Dynamic models for developing reference scenarios of energy system in the low-carbon transition. System Research in Energy, 2024. Vol. 1(76). P. 17–26. https://doi.org/10.15407/srenergy2024.01.017
Makhorin, A.: Modeling Language GNU MathProg. Language Reference – for GLPK. Version 4.58 (2016). URL: http://ftp.gnu.org/gnu/glpk/glpk-4.63.tar.gz
GLPK (GNU Linear Programming Kit). URL: https://www.gnu.org/software/glpk/
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
