Impact of distributed energy generation on energy supply to consumers in an integrated energy system

Abstract

Цель работы – разработка подхода для учета и регулирования доли распределенной генерации в интегрированной энергетической системе. Для моделирования интегрированной энергетической системы используется мультиагентный подход, позволяющий представить такую технологически сложную систему в виде совокупности агентов, которые обладают своим индивидуальным поведением. Суть применения мультиагентного подхода для решения задач исследования состоит в следующем: интегрированная энергетическая система представляется в виде совокупности компонентов, которые моделируются своими агентами с индивидуальным алгоритмом поведения; каждый элемент интегрированной энергетической системы участвует в формировании решения и отстаивает свои интересы, исходя из условий эффективного энергоснабжения. Реализация этого подхода осуществлялась в специализированной программной среде AnyLogic, которая включает в себя базовые компоненты агентного и имитационного моделирования и позволяет создавать любые мультиагентные системы в зависимости от решаемых задач. Разработана оригинальная структура мультиагентной системы для интегрированных энергетических систем, учитывающая особенности ее функционирования и взаимодействия объектов, определены основной состав и типы агентов мультиагентной системы. Выделены следующие типы агентов: агент-потребитель, агент активного потребителя, сетевой агент, агент-менеджер активного потребителя, агент централизованного источника энергии, агент сети, совещательный агент. Разработана мультиагентная модель реальной системы энергоснабжения жилого района г. Иркутск с централизованными и распределенными источниками энергии. Предложены принципы по регулированию доли распределенной генерации в системе, учитывающие эффективный режим работы централизованных источников энергии и позволяющие снизить суммарные затраты на энергоснабжение потребителей путем перераспределения мощности между источниками централизованной и распределенной генерации. Проведенные с использованием разработанной мультиагентной модели исследования интегрированной энергетической системы позволили сформулировать принципы по взаимодействию источников централизованной и распределенной генерации энергии. Благодаря указанным принципам удалось снизить суммарные затраты на 4,22% для теплоснабжения и на 9,94% для электроснабжения потребителей путем перераспределения мощности между этими источниками энергии.