20. listopadu Flexibilita, Agregátor

Transkript

1 Flexibilita Agregátor 20. listopadu 2017

2 Síťově bezpečná flexibilita ZČU v Plzni Centrum NTIS

3 H2020 Trendy Research and innovation actions Zaměření: především na integraci energetických systémů Innovation actions Zaměření: především vývoj pokročilých řešení v integrovaném prostředí Towards an integrated EU energy system Next generation innovative technologies enabling smart grids, storage and energy system integration with increasing share of renewables Demand response Smart Grid Demonstration of smart transmission grid, storage and system integration technologies with increasing share of renewables Tools and technologies for coordination and integration of the European energy system TSO-DSO Cooperation Novel grid planning technologies Smart citizen-centred energy system Flexibility and retail market options for the distribution grid, Solutions for increased regional cross-border cooperation in the transmission grid Integrated local energy systems (Energy islands) TSO DSO Consumer: Large-scale demonstrations of innovative grid services through demand response, storage and small-scale

4 Motivace bezpečné flexibility Agregátor nakupuje flexibilitu u svých poskytovatelů flexibility a nabízí, po provedení kontroly dostupnosti flexibility svých dodavatelů flexibility a kontroly možných omezení ze strany PDS, na velkoobchodním trhu nebo na vyrovnávacím trhu a nebo na trhu s podpůrnými službami standardní produkty definované v dané době pro daný trh. Agregátor je povinen poskytovat v dohodnutém rozsahu informace o uzavřených smlouvách s poskytovateli flexibility příslušnému provozovateli DS.

5 Bezpečná flexibilita Flexibilita je parametrizována dvojicí veličin: Výkon (energie) Konektivita (lokalizace uzlu v el. sítí) Bilanční hledisko Zajištění rovnováhy mezi výrobou s spotřebou Problém: Zúčtování (OTE) Síťově-bezpečnostní hledisko Dodržení kritérií síťové bezpečnosti Problém: Koordinace a synchronizace (PPS, PDS, agregátoři) zvýšené komunikační nároky, výpočetní náročnost metod pro vyhodnocení bezpečnosti, model řízení (centrální povelování x decentrální koordinace)

6 Agregátor PDS Informace o nákupu flexibility Agregátor Informace o možných omezeních PDS Informace o nákupu flexibility Množství flexibility Výzva: predikce flexibility Lokalizace v elektrické síti Informace o možných omezeních Dlouhodobá omezení určená fyzikálními vlastnostmi elektrické sítě Výzva: rozvoj a plánování Krátkodobá omezení určená aktuálním stavem elektrické sítě Výzva: krátkodobé plánování provozu Bezpečnostní vyhodnocení nákupu flexibility Zohlednění síťově bezpečnostního kritéria Může být použit koncept online semaforů (ČEPS)

7 Principy řízení Iterativní plánování (DPP, dispečink) Dotaz Agregátor Odpověď PDS Vymezení PQ diagramu na flexibilních uzlech Informace o nákupu flexibility Agregátor Informace o možných omezeních PDS

8 Koncept agregátora

9 Metody pro ověření síťové bezpečnosti Výpočet bezpečnostních ukazatelů

10 Deterministický výpočet chodu sítě Workflow 1. Odhad/měření neřiditelných spotřeb 2. Plánované transakce flexibility 3. Výpočet chodu sítě 4. Vyhodnocení bezpečnostních kritérií 5. Pokud jsou kritéria narušena, pak upravit plánované transakce flexibilit a znovu od 3) Vyhodnocení Výhody Kvalitativní posouzení absolutních hodnot stavových veličin 1. Jednoduchý výpočet chodu sítě Nevýhody 1. Opakované úpravy flexibility (časově náročné) 2. Vysoké nároky na komunikaci (iterativní řízení) 3. Velmi nevhodné pro zahrnutí neurčitosti

11 Opakovaný výpočet LF worst case, Monte Carlo Workflow 1. Definice scénářů (generování realizací) 2. Plánované transakce flexibility a) Pro všechny scénáře, b) Výpočet chodu sítě 3. Vyhodnocení bezpečnostních kritérií 4. Pokud jsou kritéria narušena, pak upravit plánované transakce flexibility a znovu od 3) Vyhodnocení Výhody Kvalitativní posouzení absolutních hodnot stavových veličin 1. Přímočará implementace 2. Částečné vyhodnocení neurčitosti Nevýhody 1. Opakované úpravy flexibility (výpočetně a komunikačně náročné) 2. Nutno vyhodnocení velkého množství scénářů/realizací pro věrohodné vyhodnocení pravděpodobnostních rozložení

12 Pravděpodobnostní výpočet chodu sítě - PEM Workflow 1. Výkonové injekce a flexibility zadány pravděpodobnostně (uvažují neurčitost) 2. Pravděpodobnostní výpočet chodu sítě a) Backward/Forward Method b) Probabilistic estimate method 3. Vyhodnocení bezpečnostních kritérií na základě Value-At-Risk hodnot 4. Pokud jsou kritéria narušena, pak upravit nabízené flexibility a znovu od 2) Vyhodnocení Výhody Kvalitativní posouzení VaR hodnot stavových veličin 1. Zohlednění neurčitosti spotřeby/oze, ale neurčitosti při aktivací flexibilit včetně soudobosti 2. Možnost rozhodování na základě VaR hodnot 3. Efektivní výpočetní algoritmy Nevýhody 1. Opakované úpravy flexibility (komunikačně náročné)

13 Intervaly bezpečných injektovaných výkonů Workflow 1. Je znám nominální stav elektrické sítě 2. Jsou známa fyzikální omezení elektrické sítě 3. Výpočet metody injektovaných výkonů a) Transformace bezpečnostních omezení b) Optimalizace intervalů bezp. injekcích 4. Úprava nabízených flexibilit s ohledem na kritéria síťové bezpečnosti Vyhodnocení Stanovení bezpečných rozsahů injektovaných výkonů pro vybrané uzly elektrické sítě Výhody 1. Jednorázový výpočet bezpečných oblastí injektovaných výkonů pro vybrané uzly 2. Minimální nároky na komunikaci 3. Možnost zohlednění neurčitosti OZE/spotřeb Nevýhody 1. Konzervativní odhady bezpečných oblastí při neuvažování soudobosti

14 Závěr Při posuzování bezpečnosti flexibility je potřebné zohledňovat nejen výkon (bilance), ale i lokaci flexibilit (síťová bezpečnost) Výpočet bezpečnostních ukazatelů (stavu semaforů) lze provádět různými nástroji, které mají výrazný dopad na: Přesnost ohodnocení plánovaných transakcí flexibilit Komunikační nároky (objem a frekvence výměny dat) Synchronizaci (výpočetní čas)

15 Děkuji za pozornost