Оптимізація графіків виробництва електроенергії гідроелектростанцій в сучасних ринкових умовах функціонування ОЕС України

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.advisorЯндульський, Олександр Станіславович
dc.contributor.authorОлефір, Дмитро Олександрович
dc.date.accessioned2025-11-28T12:23:27Z
dc.date.available2025-11-28T12:23:27Z
dc.date.issued2025
dc.description.abstractОлефір Д.О. Оптимізація графіків виробництва електроенергії гідроелектростанцій в сучасних ринкових умовах функціонування ОЕС України. – Кваліфікаційна наукова праця на правах рукопису. Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.14.01 «Енергетичні системи та комплекси». – Національний технічний університет України “Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського”, Інститут електродинаміки Національної академії наук України, Київ, 2025. Розв’язано науково-практичні задачі моделювання процесів функціонування гідротехнічних комплексів «Водосховище – ГЕС» в умовах конкурентного ринку електричної енергії шляхом удосконалення існуючих та розроблення нових моделей, методів та засобів імітаційного моделювання функцій експлуатації водосховищ для виробництва електричної енергії каскадами ГЕС з урахуванням особливостей функціонування ОЕС України. Розроблено лінійні та нелінійні моделі оптимального розподілу наявних гідротехнічних ресурсів для виробництва електричної енергії у гідротехнічних вузлах «Водосховище – ГЕС». Розроблено комп’ютерну програму короткострокового планування діяльності енергогенеруючої компанії на ринку електричної енергії, яка формує оптимальний за економічними та неекономічними критеріями графік пропозиції електричної енергії у ринкових сегментах виходячи із ринкової кон’юнктури, наявних водних ресурсів та технічного стану каскадів ГЕС в Україні. Ключові слова: гідротехнічний вузол, гідроелектростанція, баланс гідроресурсів, оптимізація, ринок електричної енергії, ринок «на добу наперед», технологічні обмеження, математична модель, методи оптимізації.
dc.description.abstractotherOlefir D.O. Optimization of Electricity Production Schedules of Hydropower Plants under Modern Market Conditions of the IPS of Ukraine. – Qualification Scientific Work in manuscript form. Dissertation for the degree of Candidate of Technical Sciences in Specialty 05.14.01 "Power Systems and Complexes". – National Technical University of Ukraine "Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute", Institute of Electrodynamics of the National Academy of Sciences of Ukraine, Kyiv, 2025. The dissertation solves the scientific and technical problem of short-term planning of optimal schedules for the release of electric energy from dam hydroelectric power plants in Ukraine, which ensures the maximization of the economic effect of the operation of hydroelectric power plants in the electricity market, taking into account the technical and technological limitations of hydroelectric units and the available volumes of hydro resources. A review of the features of hydropower in the structure of production capacities of the IPS of Ukraine was carried out. An analysis of domestic and foreign scientific publications was carried out in terms of planning the operation of complex hydraulic complexes. The conclusion is drawn that the implementation of a short-term planning system for hydropower facilities under the liberalized electricity market model of Ukraine requires the development of a formalized mathematical optimization model. This model must be based on economic criteria of technological processes at HPPs, while adhering to all technical requirements and environmental standards. The problems of planning the water resource balance in the reservoirs of the Dnipro cascade hydropower plants were considered. A specific task of daily adjustment of reservoir filling levels is highlighted. The solution of this task determines the daily available volume of water resources, the distribution of which for electricity generation across individual hours of the day must be carried out with consideration of hourly market prices. A mathematical model structure was developed for the economically optimal allocation of available water resources for electricity production within the hydrotechnical unit «Reservoir – HPP». The following main structural levels of the constructed mathematical model were identified: Hydropower unit level, HPP level, reservoir level, level of the HPP cascade and the hydropower company level. The objective function of maximizing the generating company’s income from electricity production and sales on the electricity market, in line with the aggregated planned HPP load schedule, was formalized. The peculiarities of accounting for water balance within the HPP cascade were analyzed. The main system of constraints at the hydropower company level was determined. The problem of multiple solutions arising in specific groups of hours with identical market prices in the linear model of the functioning of the «Reservoir – HPP» hydrotechnical unit is investigated. The conditions for the existence of such a set of solutions were identified and formalized. It is proposed to use an additional non-price optimization goal, namely, equalization of HPP loading schedules for hours with the same market prices. Three variants of formalisms have been developed for the implementation of the additional non-price criterion: 1) organization of the second optimization step with the aim of equalizing the generator loading schedules in a group of hours with the same market prices; 2) use of a penalty function with non-zero values of penalties for unequal loading of generators in a group of hours with the same market prices; 3) use of a penalty function in the form of the cost of electricity losses in generators. The achievement of the global extremum was experimentally validated when applying an additional nonlinear objective function with a non-price criterion and its equivalent penalty function. Solutions to the problem of optimal distribution of available hydro resources for electricity production at hydroelectric power plants using the quadratic function of the cost of electricity losses in hydroelectric power plant generators were investigated. The effect of equalizing the load schedules of hydroelectric power plant units for hours with the same market prices has been experimentally confirmed. The dissertation outlines prospects for further development of the proposed mathematical models.
dc.format.extent22 с.
dc.identifier.citationОлефір, Д. О. Оптимізація графіків виробництва електроенергії гідроелектростанцій в сучасних ринкових умовах функціонування ОЕС України : автореф. дис. … канд. техн. наук. : 05.14.01 Енергетичні системи та комплекси / Олефір Дмитро Олександрович. – Київ, 2025. – 22 с.
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/77434
dc.language.isouk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорського
dc.publisher.placeКиїв
dc.subjectгідротехнічний вузол
dc.subjectгідроелектростанція
dc.subjectбаланс гідроресурсів
dc.subjectоптимізація
dc.subjectринок електричної енергії
dc.subjectринок «на добу наперед»
dc.subjectтехнологічні обмеження
dc.subjectматематична модель
dc.subjectметоди оптимізації
dc.subjecthydrotechnical unit
dc.subjecthydropower plant (HPP)
dc.subjectwater resource balance
dc.subjectoptimization
dc.subjectelectricity market
dc.subjectDay-Ahead Market
dc.subjectHPP production planning
dc.subjecttechnological constraints
dc.subjectmathematical model
dc.subjectoptimization methods
dc.subject.udc621.311
dc.titleОптимізація графіків виробництва електроенергії гідроелектростанцій в сучасних ринкових умовах функціонування ОЕС України
dc.title.alternativeOptimization of Electricity Production Schedules of Hydropower Plants under Modern Market Conditions of the IPS of Ukraine
dc.typeThesis

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
Olefir_aref.pdf
Розмір:
447.96 KB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
8.98 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Автореферати (АЕ)
Автореферати (вільний доступ)