Evaluación de la confiabilidad del sistema de energía considerando las características de pico de las unidades de carbón
Autores: Wang, Pengzhao; Tian, Xueqin; Sun, Kai; Huang, Yi; Wang, Zhidong; Sun, Li
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Evaluación de la confiabilidad del sistema de energía considerando las características de pico de las unidades de carbón
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería de Software
Palabras clave
Energía renovable
Unidades de carbón
Sistemas de energía
Simulación probabilística de producción
Demanda de carga
Confiabilidad del sistema
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 36
Citaciones: Sin citaciones
La integración a gran escala de energía renovable y los graves problemas de seguridad enfrentados por las unidades de carbón durante la regulación pico plantean desafíos significativos para la operación confiable de los sistemas de energía. Los métodos tradicionales de simulación de producción probabilística (PPS) no tienen en cuenta las fluctuaciones en la demanda de carga y la variabilidad temporal de la energía renovable, y no consideran suficientemente la degradación de la vida útil de las unidades de carbón durante las operaciones reales de regulación pico, lo que resulta en una reflectancia inexacta de la fiabilidad del sistema. Este documento propone un método mejorado de PPS. En primer lugar, este método considera rigurosamente las fluctuaciones temporales de la demanda de carga y la energía renovable. En segundo lugar, se establece un modelo multiestado para las unidades de carbón, incorporando la degradación de la vida útil y las tasas de falla bajo diferentes condiciones de salida, que se actualizan dinámicamente en función de la demanda de carga y el estado operativo. También se desarrolla un modelo multiestado equivalente para la producción de energía eólica para diferentes períodos de tiempo. Finalmente, se utiliza el algoritmo de Función Generadora Universal (UGF) para PPS, lo que permite el cálculo de índices de fiabilidad del sistema, así como costos dinámicos como el arranque y apagado de unidades, para evaluar la capacidad del sistema para acomodar la energía eólica. También se estudia el impacto de las diferentes capacidades de regulación pico de las unidades en la fiabilidad del sistema. Este documento presenta los fundamentos teóricos, la implementación del algoritmo y estudios de casos relacionados, verificando la racionalidad y efectividad del método propuesto para abordar los problemas mencionados anteriormente.
Descripción
La integración a gran escala de energía renovable y los graves problemas de seguridad enfrentados por las unidades de carbón durante la regulación pico plantean desafíos significativos para la operación confiable de los sistemas de energía. Los métodos tradicionales de simulación de producción probabilística (PPS) no tienen en cuenta las fluctuaciones en la demanda de carga y la variabilidad temporal de la energía renovable, y no consideran suficientemente la degradación de la vida útil de las unidades de carbón durante las operaciones reales de regulación pico, lo que resulta en una reflectancia inexacta de la fiabilidad del sistema. Este documento propone un método mejorado de PPS. En primer lugar, este método considera rigurosamente las fluctuaciones temporales de la demanda de carga y la energía renovable. En segundo lugar, se establece un modelo multiestado para las unidades de carbón, incorporando la degradación de la vida útil y las tasas de falla bajo diferentes condiciones de salida, que se actualizan dinámicamente en función de la demanda de carga y el estado operativo. También se desarrolla un modelo multiestado equivalente para la producción de energía eólica para diferentes períodos de tiempo. Finalmente, se utiliza el algoritmo de Función Generadora Universal (UGF) para PPS, lo que permite el cálculo de índices de fiabilidad del sistema, así como costos dinámicos como el arranque y apagado de unidades, para evaluar la capacidad del sistema para acomodar la energía eólica. También se estudia el impacto de las diferentes capacidades de regulación pico de las unidades en la fiabilidad del sistema. Este documento presenta los fundamentos teóricos, la implementación del algoritmo y estudios de casos relacionados, verificando la racionalidad y efectividad del método propuesto para abordar los problemas mencionados anteriormente.