Die hydrothermische Einsatzplanung ist ein wichtiger Aspekt der Netzplanung und konzentriert sich auf die Optimierung des Betriebs von Wasser- und Wärmekraftwerken. Sie beinhaltet eine komplexe, nichtlineare Zielfunktion sowie eine Kombination aus linearen, nichtlinearen und dynamischen Netzflussbeschränkungen und unterscheidet sich damit von einer rein wirtschaftlichen Lastverteilung. Das Hauptziel besteht darin, die gesamten Brennstoffkosten von Wärmekraftwerken zu senken und gleichzeitig das Leistungsgleichgewicht aufrechtzuerhalten sowie Beschränkungen wie Stromerzeugungs-, Wasserabfluss- und Wassermengenbegrenzungen einzuhalten.
Ziel ist es daher, die optimale Stromerzeugung aus Wasser- und Wärmekraftwerken zu ermitteln, um den Strombedarf zu decken. Aufgrund der unterschiedlichen Eigenschaften und Kostenstrukturen dieser beiden Kraftwerkstypen ist eine Koordination unerlässlich.
Welche Arten von hydrothermalen Planungsproblemen gibt es?
Ziel der Planung von hydrothermischen Anlagen ist die Optimierung der Stromerzeugung und die Senkung der Energiekosten. Die integrierte Betriebsführung hydrothermischer Systeme lässt sich generell in zwei Kategorien unterteilen : langfristige und kurzfristige Probleme . Die langfristige Planung umfasst die Abläufe über ein Jahr, während die kurzfristige Planung die Optimierung des Betriebs in kürzeren Zeiträumen von einer Stunde bis zu einer Woche zum Ziel hat.
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Welche Methoden gibt es zur hydrothermalen Planung?
Zur Lösung von Problemen der hydrothermischen Einsatzplanung, die die Optimierung der Koordination von Wasser- und Wärmekraftwerken beinhalten, werden verschiedene Methoden eingesetzt. Zu diesen Methoden gehören dynamische Programmierung, Netzwerkflussanalyse, lineare Programmierung, nichtlineare Programmierung , mathematische Dekomposition, Expertensysteme und künstliche neuronale Netze.
Die drei gebräuchlichsten Lösungsverfahren sind die λ-γ-Iteration, das Gradientenverfahren und die dynamische Programmierung . Jedes dieser Verfahren weist folgende Nachteile auf:
Nachteile
1. λ-γ-Iteration
- Probleme mit Koordinationsgleichungen, die zu einer Anlagengeneration führen, die die Kapazität übersteigt.
- Negative Erzeugung für bestimmte Anlagen.
- Veränderte Randbedingungen machten Anpassungen erforderlich.
2. Gradientenmethode
- Ineffizienz bei größeren Systemgrößen.
3. Dynamische Programmierung mit sukzessiver Approximation
- Die Anforderung besteht darin, für jedes Reservoir einen ersten realisierbaren Zeitplan festzulegen.
- Mangelnde Anpassungsfähigkeit im Umgang mit Kopplungsbeschränkungen.
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