<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">energy</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Энергетика. Известия высших учебных заведений и энергетических объединений СНГ</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>ENERGETIKA. Proceedings of CIS higher education institutions and power engineering associations</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">1029-7448</issn><issn pub-type="epub">2414-0341</issn><publisher><publisher-name>BNTU</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.21122/1029-7448-2019-62-6-528-535</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">energy-1791</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКА</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>ELECTRICAL POWER ENGINEERING</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Математические модели и алгоритмы оптимального управления нагрузкой электропотребителей</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Mathematical Models and Algorithms of Optimal Load Management of Electricity Consumers</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Рахмонов</surname><given-names>И. У.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Rakhmonov</surname><given-names>I. U.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Адрес для переписки: Рахмонов Икромжон Усмонович – Ташкентский государственный технический университет имени Ислама Каримова, ул. Университетская, 2а, 100095, г. Ташкент, Республика Узбекистан. Тел.: +998 90 945-87-00    ilider1987@yandex.ru</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Address for correspondence: Rakhmonov Ikromzhon U. – Tashkent State Technical University named after Islam Karimov 2а Universitetskaya str., 100095, Tashkent, Republic of Uzbekistan. Tel.: +998 90 945-87-00     ilider1987@yandex.ru</p></bio><email xlink:type="simple">ilider1987@yandex.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Реймов</surname><given-names>K. М.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Reymov</surname><given-names>K. M.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"/><bio xml:lang="en"/><xref ref-type="aff" rid="aff-2"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>Ташкентский государственный технический университет имени Ислама Каримова</institution><country>Узбекистан</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Tashkent State Technical University named after Islam Karimov</institution><country>Uzbekistan</country></aff></aff-alternatives><aff-alternatives id="aff-2"><aff xml:lang="ru"><institution>Каракалпакский государственный университет</institution><country>Узбекистан</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Karakalpak State University</institution><country>Uzbekistan</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2019</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>29</day><month>11</month><year>2019</year></pub-date><volume>62</volume><issue>6</issue><fpage>528</fpage><lpage>535</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Рахмонов И.У., Реймов K.М., 2019</copyright-statement><copyright-year>2019</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Рахмонов И.У., Реймов K.М.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Rakhmonov I.U., Reymov K.M.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://energy.bntu.by/jour/article/view/1791">https://energy.bntu.by/jour/article/view/1791</self-uri><abstract><p>Один из основных путей обеспечения экономичных режимов работы энергосистем при краткосрочном планировании – выравнивание графиков нагрузок посредством оптимального управления электропотреблением. Выравнивание графиков нагрузок с целью снижения расходов можно осуществить привлечением потребителей на основе административных и экономических мер. Административные меры связаны с принудительным ограничением нагрузок потребителей в определенных интервалах периода планирования. Эти меры, с одной стороны, дают выигрыш для энергосистемы за счет выравнивания графика нагрузки, а с другой – приносят ущерб потребителям. В конечном итоге в целом для энергосистемы ущерб может оказаться больше, чем выигрыш. Поэтому их целесообразно использовать в условиях дефицита электроэнергии и мощности в энергосистеме. Оптимальное планирование краткосрочных режимов энергосистем по полученным после выравнивания жестким графикам нагрузок потребителей можно осуществить традиционными методами. Решение данной задачи первоначально следует провести в условиях нежестких графиков нагрузок, получаемых в результате директивного использования административно-экономических мер, осуществляемых за счет специально разработанных моделей. В статье предложены математическая модель задачи оптимизации графиков нагрузок регулируемых электропотребителей при оптимальном планировании краткосрочных режимов энергосистем, алгоритм оптимального планирования краткосрочного режима энергосистемы с оптимизацией графиков нагрузок регулируемых электропотребителей, а также алгоритмы учета простых и функциональных ограничений в виде равенств и неравенств при оптимизации графиков нагрузок электропотребителей. Эффективность алгоритма оптимизации краткосрочного режима энергосистемы с учетом оптимального управления нагрузкой регулируемых электропотребителей исследована на примере оптимального покрытия графика нагрузки энергосистемы, содержащей двух потребителей с регулируемыми графиками нагрузок, двумя ТЭС. На основе проведенных расчетно-экспериментальных исследований установлено, что предложенная математическая модель задачи является адекватной, разработанные алгоритмы оптимального планирования краткосрочных режимов энергосистем с оптимизацией графиков нагрузок регулируемых электропотребителей и учетом различных видов ограничений обладают высокими вычислительными качествами.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>Load profile alignment based on optimal power consumption management is considered to be one of the main ways to ensure efficient operation of energy systems in the short-term planning. Alignment load profile with a view to reducing costs can be implemented with the aid of consumers’ involvement by administrative and economic measures. Administrative measures are associated with the forced restriction of consumer loads in certain intervals of the planning period. On one hand, these measures provide benefits to the power system by alignment load profile, and on the other hand, they cause detriment to consumers. Ultimately, in some cases, for the whole power system, the detriment may be greater than the benefits. Therefore, it is advisable to use administrative measures in conditions of shortage of power and electricity in the power system. Optimal planning of short-term regimes of power systems according to rigid load profile received after alignment can be carried out by traditional methods. The solution of such a problem ought to be initially carried out under conditions of non-rigid load profile resulting from the directive use of administrative and economic measures carried out with the help of specially developed models. In this regard, the paper proposes a mathematical model of the problem of optimizing load profile of regulated electricity consumers to be used for optimal planning of shortterm power system modes, an algorithm for optimal planning of a short-term power system mode with optimizing load profile of regulated power consumers. Also, algorithms are proposed for accounting for simple and functional constraints in the form of equalities and inequalities when optimizing load profile. The effectiveness of the described algorithm for optimizing the short-term mode of the power system, taking into account the optimal load control of adjustable electricity consumers, has been studied using the example of optimal coverage of the load profile of power system, which contains two consumers with adjustable load profile, and two TPPs. Based on the calculated-and-experimental studies, it was determined that the proposed mathematical model of the problem is adequate, while the developed algorithms for optimal planning of short-term power system modes with optimization of load profile of regulated electricity consumers and taking into account various types of limitations are of high computational qualities.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>электроэнергетическая система</kwd><kwd>математическая модель</kwd><kwd>оптимизация режима</kwd><kwd>планирование</kwd><kwd>управление</kwd><kwd>цикл регулирования</kwd><kwd>выравнивание графика нагрузки</kwd><kwd>целевая функция</kwd><kwd>метод</kwd><kwd>алгоритм</kwd><kwd>ограничение</kwd><kwd>активная мощность</kwd><kwd>электропотребление</kwd><kwd>регулирование нагрузки</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>electric power system</kwd><kwd>mathematical model</kwd><kwd>mode optimization</kwd><kwd>planning</kwd><kwd>control</kwd><kwd>regulation cycle</kwd><kwd>load curve alignment</kwd><kwd>objective function</kwd><kwd>method</kwd><kwd>algorithm</kwd><kwd>limitation</kwd><kwd>active power</kwd><kwd>power consumption</kwd><kwd>load control</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Руденко, Ю. Н. Автоматизация диспетчерского управления в электроэнергетике / Ю. Н. Руденко, В. А. Семенова. М.: МЭИ, 2000. 648 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Rudenko Yu. N., Semenova V. A. (2000) Automation of Dispatching Control in Electric Power Industry. Moscow, MEI Publ. 648 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Rahmonov, I. U. Analysis of Problems of Management of a Power Consumption and Ways of their Decisions / I. U. Rahmonov // Science and Innovation in the XXI century: Problems and Solutions. Collection of Conference Papers of International Scientific-Practical Conference (29.09.2015, the United Kingdom, London). London, 2015. P. 22–25.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Rahmonov I. U. (2015) Analysis of Problems of Management of a Power Consumption and Ways of their Decisions. Science and Innovation in the XXI century: Problems and Solutions. Collection of Conference Papers of International Scientific-Practical Conference (29.09.2015, the United Kingdom, London). London, 22-25.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Лазуренко, А. П. Определение потенциального экономического эффекта от выравнивания графика электрической нагрузки ОЭС Украины / А. П. Лазуренко, Г. И. Черкашина // Світлотехніка та електроенергетика. 2009. № 1. С. 4–12.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Lazurenko A. P., Cherkashina G. I. (2009) Determination of the Potential Economic Effect of Leveling the Electrical Load Graph of the UES of Ukraine. Svitlotehnika ta Elektroenergetika = Lighting Engineering &amp; Power Engineering, (1), 4-12 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Gayibov, T. Optimization of Modes of Electrical Power Systems with the Control of Power Consumption / T. Gayibov, K. Reymov // Proceedings of the 7th International Scientific Symposium on Electrical Power Engineering, Elektroenergetika 2013, Sept., 2013. Starа Lesnа, Slovakia, 2013. Р. 83–85.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Gayibov T., Reymov K. (2013) Optimization of Modes of Electrical Power Systems with the Control of Power Consumption. Proceedings of the 7th International Scientific Symposium on Electrical Power Engineering, Elektroenergetika 2013, Sept., 2013. Stara Lesna, Slovakia, 83-85.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Аюев, Б. И. Управление электропотреблением: административные и экономические методы / Б. И. Аюев // Энергорынок. 2007. № 4. С. 12–17.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Ayuev B. I. (2007) Management of Electrical Consumption: Administrative and Economic Methods. EnergoRynok [Energy Market], (4), 12-17 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Gayibov, T. Sh. Optimal Planning of Short-Term Modes of Power Systems with Control of Loads of Electric Consumers and Taking into Account of Network Factor / T. Sh. Gayibov, K. M. Reymov // European Science Review. 2017. Vol. 3, No 9–10. P. 86–91.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Gayibov T. Sh., Reymov K. M. (2017) Optimal Planning of Short-Term Modes of Power Systems with Control of Loads of Electric Consumers and Taking into Account of Network Factor. European Science Review. 3 (9-10), 86-91.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Using Real-Time Control of Demand to Help Balance Generation and Load / B. A. Brooks [et al.] // IEEE Power Energy Magazine. 2010. Vol. 8, No 3. P. 20–29.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Brooks B. A., Lu E., Reicher D., Spirakis C., Weihl B. (2010) Using Real-Time Control of Demand to Help Balance Generation and Load. IEEE Power Energy Magazine. 8 (3), 20-29.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Management and Control of Domestic Smart Grid Technology / A. Molderink [et al.] // IEEE Trans. Smart Grid. 2010. Vol. 1, No 2. P. 109–119. https://doi.org/10.1109/tsg.2010. 2055904.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Molderink A., Bakker V., Bosman M., Hurink J., Smit G. (2010) Management and Control of Domestic Smart Grid Technology. IEEE Transactions on Smart Grid, 1 (2), 109-119. https://doi.org/10.1109/tsg.2010.2055904.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">An Approach of DSM Techniques for Domestic Load Management Using Fuzzy Logic / P. Ravibabu [et al.] // 2009 IEEE International Conference on Fuzzy Systems. Proceedings of a Meeting held 20–24 August 2009, Jeju Island, Korea. Institute of Electrical and Electronics Engineers. 2009. P. 1303–1307. https://doi.org/10.1109/fuzzy.2009.5277401.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Ravibabu P., Praveen A., Chandra C., Reddy P., Teja M. (2009) An Approach of DSM Techniques for Domestic Load Management Using Fuzzy Logic. 2009 IEEE International Conference on Fuzzy Systems. Proceedings of a Meeting Held 20-24 Aug. 2009, Jeju Island, Korea. Institute of Electrical and Electronics Engineers, 1303-1307. https://doi.org/10.1109/fuzzy.2009.5277401.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Соколов, В. К. Задачи оперативной оптимизации производства электроэнергии в условиях рыночных отношений / В. К. Соколов, А. А. Прейгель, В. Г. Васильев // Электричество. 2007. № 1. С. 2–9.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Sokolov V. K., Preigel A. A., Vasil'ev V. G. (2007) Objectives of Operational Optimization of Electricity Production in the Conditions of Market Relations. Elektrichestvo, (1), 2-9 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
