Моделирование работы Белорусской энергосистемы с учетом ввода АЭС

В статье представлен анализ особенностей моделирования работы энергетических систем с большой долей мощностей АЭС. Изучение условий эксплуатации и характеристик различных энергоблоков показало, что энергетическая система с большой долей АЭС и ТЭЦ требует более детального моделирования режимов работы генерирующего оборудования. Причем с увеличением доли установок, использующих возобновляемые источники энергии, данные требования ужесточаются. Обзор литературы выявил, что чаще всего для моделирования энергетических систем используют кривую продолжительности нагрузки и ее распределения между блоками. Однако поскольку данный метод не отражает хронологическую последовательность, он может применяться только при отсутствии сложностей с обеспечением баланса мощности. Вместе с тем при высокой доле ТЭЦ и АЭС для сохранения баланса мощности необходимо знать параметры и набор включенного оборудования не только в данный момент, но и в предыдущий период, что невозможно сделать, используя кривую продолжительности нагрузки. Для моделирования необходимо использовать почасовую кривую нагрузки и рассчитывать состояние энергетической системы для каждого последующего часа в хронологическом порядке. В ходе сравнительного анализа доступных компьютерных программ выявить подходящую модель среди существующих не удалось. В статье представлена разработанная авторами математическая модель, которая позволяет моделировать работу энергетической системы с большой долей АЭС и ТЭЦ с сохранением баланса мощности для каждого часа прогнозного периода. Верификация предложенной модели показала хорошую точность используемых методов.

1. Энергетический баланс Республики Беларусь: стат. сб. / Белстат. Минск, 2019. 152 с.

2. Об утверждении комплексного плана развития электроэнергетической сферы до 2025 года с учетом ввода Белорусской атомной электростанции [Электронный ресурс]: пост. Совета Министров Респ. Беларусь № 169 от 01.03.2016 // Pravo.by. Режим доступа: https://www.pravo.by/document/?guid=12551&p0=C21600169&p1=1.

3. Марончук, И. И. Солнечные элементы: современное состояние и перспективы развития / И. И. Марончук, Д. Д. Саникович, В. И. Мирончук // Энергетика. Изв. высш. учеб. заведений и энерг объединений СНГ. 2019. Т. 62, № 2. С. 105–123. https://doi.org/10.21122/1029-7448-2019-62-2-105-123

4. Петруша, Ю. С. Перспективы развития ветроэнергетики в Республике Беларусь / Ю. С. Петруша, Н. А. Попкова // Энергетика. Изв. высш. учеб. заведений и энерг. объединений СНГ. 2019. Т. 62, № 2. С. 124–134. https://doi.org/10.21122/1029-7448-2019-62-2-124-134

5. Uri, Noel D. Forecasting the Load Duration Curve / Noel D. Uri // Applied Mathematical Modelling. 1977. Vol. 1, Iss. 7. P. 405–407. https://doi.org/10.1016/0307-904X(77)90051-8

6. Milligan, M. R. Alternative Wind Power Modeling Methods Using Chronological and Load Duration Curve Production Cost Models / M. R. Milligan. Colorado, 1996. https://doi.org/10.2172/219340

7. Modeling tools [Electronic Resource]. Mode of access: https://www.energycommunity.org/default.asp?action=tools. – Date of access: 05.06.2020.

8. Дементьев, Б. А. Кинетика и регулирование ядерных реакторов / Б. А. Дементьев. М.: Энергоатомиздат, 1986. 272 с.

9. Лихута, А. В. О режимах работы Мозырской ТЭЦ в энергосистеме после пуска Белорусской АЭС [Электронный ресурс] / А. В. Лихута // Актуальные проблемы энергетики – 2016: материалы науч.-техн. конф. студентов и аспирантов, Минск, 2017. Минск: БНТУ, 2017. Режим доступа: https://rep.bntu.by/bitstream/handle/data/34979/O_rezhimah_raboty_Mozyrskoj_TEHC_v_ehnergosisteme_posle_puska_Belorusskoj_AEHS.pdf?sequence=1&isAllowed=y.

10. Gu, C. Optimal Operation of Combined Heat and Power System Based on Forecasted Energy Prices in Real-Time Markets / C. Gu, D. Xie, J. Sun , X. Wang, Q. Ai // Energies. 2015. Vol. 8, iss 12. P. 14330–14345. https://doi.org/10.3390/en81212427

11. Coming in from the Cold. Improving District Heating Policy in Transition Economies / International Energy Agency. OECD, IEA, 2006. 264 р. https://doi.org/10.1787/9789264108202-en