RTU Research Information System
Latviešu English

Publikācija: Impact of Limitations and a Support on the Electricity Market

Publikācijas veids Promocijas darbs
Pamatdarbībai piesaistītais finansējums Nav zināms
Defending: 11.10.2017 14:00, Enerģētikas un elektrotehnikas fakultāte, Āzenes ielā 12/1, 306. auditorija
Publication language Latvian (lv)
Title in original language Ierobežojumu un atbalsta ietekme uz elektroenerģijas tirgu, cenām un režīmiem
Title in English Impact of Limitations and a Support on the Electricity Market, Prices and Regimes
Field of research 2. Engineering and technology
Sub-field of research 2.2 Electrical engineering, Electronic engineering, Information and communication engineering
Authors Inga Iļjina
Keywords Optimizācija, ierobežojumi, atbalsta shēmas, elektroenerģijas tirgus, elektroenerģijas cenas, hidroelektrostaciju kaskāde
Abstract Latvijas iestāšanās enerģijas tirgū nosaka energosistēmas vadības principu maiņas nepieciešamību. Centieni sasniegt iespējami augstāku efektivitātes līmeni ved pie atbilstoša programmatūru kompleksa izveides. Šī mērķa sasniegšana prasa daudzu darbietilpīgu problēmu un uzdevumu atrisināšanu. Ideālā elektroenerģijas tirgū visi tā dalībnieki pērk un pārdod elektroenerģiju par vienotu līdzsvara cenu. Cenu veidošanu ietekme daudzi faktori un ierobežojumi (gan tehniskie, gan juridiskie, gan vides). Ierobežojumus, iespējams, vismaz daļēji mainīt. Ievērojot dažāda veida ierobežojumus, tostarp, izsauktos ar vēlmi atbalstīt atjaunojamo energoresursu izmantošanu, vienotu līdzsvara cenu visiem tirgus dalībniekiem nevar noteikt. Ierobežojumu izpilde var prasīt ievērojamus līdzekļus. Atbalsts paaugstinātu elektroenerģijas iepirkuma cenu veidā noved pie atjaunojamo ģenerācijas avotu režīmu vadības novirzēm no optimāliem darbības režīmiem tirgū, kurš ir brīvs no atbalstiem un ierobežojumiem. Rodas jautājumi: Cik pamatotas ir atbalsta cenas? Cik pamatoti ir ierobežojumi? Tāpēc elektroenerģijas tirgus darbības izpratnei, jāpievērš pastiprināta uzmanība tirgus ierobežojumiem un cenu noteikšanas mehānismam. Lai varētu spriest par ierobežojumu ietekmi, ir jārisina sarežģīts energosistēmas režīmu optimizācijas uzdevums. Darba mērķis ir veicināt energosistēmas ekonomiski efektīvu darbību un attīstību. Izvirzītā mērķa sasniegšanai promocijas darba tika risināti šādi pamatuzdevumi: 1. Apskatīta elektroenerģijas tirgu attīstības gaita un lielāko deregulēto elektroenerģijas tirgu darbības principi. 2. Izpētīti elektroenerģijas cenu noteikšanas principi konkurences tirgus apstākļos. 3. Sintezēts stohastiskais elektrostaciju režīmu un piedāvājuma cenu optimizācijas algoritms. Veikta uzdevuma mērķa funkcijas transformācija un optimizācijas uzdevuma dekompozīcija, kura ļāva izmantot lineārās un nelineārās programmēšanas metožu kombināciju, nodrošinot pieņemamu aprēķinu izpildes laiku. 4. Izstrādāts elektroenerģijas mezglu cenu aprēķina algoritms nostabilizējušā režīmā, ņemot vērā tīkla nehomogenitāti, reaktīvās jaudas plūsmas, un veikta algoritma aprobācija eksperimentālu aprēķinu ceļā. 5. Pamatota energosistēmas pārvades ierobežojumu un elektrostaciju tehnisko un juridisko ierobežojumu ietekmes uz režīmiem un elektroenerģijas cenām analīzes metode un algoritms. 6. Definētas pieņemto atjaunojamo energoresursu atbalsta shēmu nepilnības un piedāvāti to likvidēšanas ceļi. 7. Piedāvāta un pārbaudīta metode un algoritms nelineāru mezglu cenu aprēķina uzdevumu risināšanas vienkāršošanai. Promocijas darbs uzrakstīts latviešu valodā. Tas satur ievadu, 5 nodaļas, secinājumus, rekomendācijas, literatūras sarakstu. Darbā ir 82 attēli, 18 tabulas, kopā 162 lappuses. Darbam ir 5 pielikumi. Literatūras sarakstā norādīts 151 izmantotās literatūras avots. Promocijas darba rezultāti atspoguļoti 32 publikācijās starptautiskos izdevumos un daļēji izmantoti sintezējot Latvenergo elektrostaciju režīmu vadības programmatūru.
Abstract in English The joining of Latvia to the energy market determines the need to change the power system management principles. The efforts to achieve as high an effectiveness level as possible lead to the creation of a corresponding software complex. To achieve this goal, it is necessary to solve many labour-intensive problems and tasks. On an ideal electricity market, all of its participants buy and sell electricity at a unified equilibrium price. The price formation is influenced by many factors and restrictions (technical, legal as well as environmental ones). The restrictions can be at least partially changed. If restrictions of various kinds are observed, including the wish to support the use of renewable energy resources, a unified equilibrium price for all the market participants cannot be determined in many cases. Compliance with the restrictions may require considerable means. Support in the form of increased electricity purchase prices leads to deviations of the regime management of renewable energy resources from the optimal operating regimes on the market that is free from supports and restrictions. Questions arise as to how substantiated the support prices and the restrictions are. Therefore, to understand the operation of the electricity market, additional attention has to be paid to the market restrictions and the price formation mechanism. In order to be able to judge about the influence of the restrictions, it is necessary to solve a complicated power system regimes optimisation task. The goal of the thesis is to contribute to economically efficient operation and development of the power system. To reach this goal, the thesis addresses the following main tasks: 1. Review of the development of electricity markets and the operation principles of the largest deregulated electricity markets. 2. Investigation of the electricity price determination principles at the conditions of a competitive market. 3. Synthesis of a stochastic algorithm of power plant regime and supply price optimisation. The objective function of the task has been transformed and the optimisation task has been decomposed, which made it possible to use a combination of linear and nonlinear programming, ensuring an acceptable calculation time. 4. Development of an algorithm for calculating electricity node prices in a steadystate regime, considering the inhomogeneity of the network and the reactive power flows; approbation of the algorithm by way of experimental calculations. 5. Substantiation of a method and algorithm for analysing the influence of the transmission limitations of the power system and the technical and legal restrictions of power plants on the regimes and the electricity prices. 6. Definition of the deficiencies of the adopted support schemes for renewable energy resources; ways to eliminate these are proposed. 7. A method and an algorithm have been proposed and tested for simplifying the solution of the price calculation tasks for non-linear nodes. The present doctoral thesis has been written in Latvian. It consists of an introduction, five chapters, conclusions, recommendations, and a bibliography. The thesis contains 82 figures, 18 tables, 162 pages all in all. The thesis has 5 annexes. The bibliography consists of 151 sources. Results of the thesis were reflected in 32 publications in international journals and were partially used in the synthesis of the operation control software.for Latvenergo power plants.
Reference Iļjina, Inga. Impact of Limitations and a Support on the Electricity Market, Prices and Regimes. PhD Thesis. Rīga: [RTU], 2017. 197 p.
Summary in English Summary in English
ID 25903