Что такое findslide.org?

FindSlide.org - это сайт презентаций, докладов, шаблонов в формате PowerPoint.


Для правообладателей

Обратная связь

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Яндекс.Метрика

Презентация на тему Формализация задач стимулирования при управлении электропотреблением

Содержание

На этапе формирования и развития рыночных отношений в электроэнергетике особая роль отводится стимулированию субъектов рынка при решении ими задач рационального управления нагрузкой и энергосбережения.
ФОРМАЛИЗАЦИЯ ЗАДАЧ СТИМУЛИРОВАНИЯ  ПРИ УПРАВЛЕНИИ ЭЛЕКТРОПОТРЕБЛЕНИЕМ На этапе формирования и развития рыночных отношений в электроэнергетике особая роль отводится Объективно существуют интересы ЭЭС и интересы потребителей.   ЭЭС может влиять Цель – побудить потребителя, в первую очередь, крупного промышленного, выполнять регулирование максимума Необходимость такого регулирования связана с выравниванием графика нагрузки и определяется уменьшением затрат Разработка и исследование механизмов стимулирования связаны с задачами  управления поведением Под АЭ понимаются периодически работающие электроприемники потребителя, сдвиг работы которых во времени АЭ – специальные потребители-регуляторы и объекты, отключение которых может сопровождаться экономическими потерями. Очевидно, что неблагоприятное воздействие ЭЭС может быть в той или иной степени Решение такой задачи необходимо: для обеспечения оптимальных условий работы потребителей и ЭЭС, Если потребитель из-за собственных интересов или нежелания управлять нагрузкой отклоняется от требуемого Если ЭЭС не будет в той или иной степени учитывать интересы потребителя, Недооценка необходимости согласования интересов сторон часто оборачивалась неудачами при реализации намеченных мероприятий Задача решается в терминах  теории контрактов –  построения взаимосогласованных моделей Потребитель обязуется выполнять требования ЭЭС по управлению нагрузкой;  ЭЭС по результатам Такая зависимость определяется функцией и (или) механизмом стимулирования, который вырабатывается по предварительно согласованным условиям. Элементы теорииN – множество допустимых в аварийных ситуациях режимов; 	σ(у) – функция ЭЭС на множестве N допустимых в аварийных ситуациях режимов определяет функцию (механизм) Потребитель выбирает действие у*, сопровождающееся изменением электропотребления в множестве Т возможных режимов Механизм функционирования производственной системы потребителя электроэнергии представляет собой набор критериев, функций, правил, Четко оговаривается, что потребитель должен приложить усилия по выбору целевой функции (стратегии Состояние, выбираемое потребителем из условия σ(у) действием у, сопровождается затратами – С(у), По результатам деятельности потребителя в рассматриваемых условиях, ЭЭС получает «доход» – При выполнении потребителем условий договора с ЭЭС он тоже получает «доход» от Стимулирование действий потребителя по управлению нагрузкой – в различии тарифных ставок за Целевая функция ЭЭС – разность «дохода» ЭЭС и затрат из-за снижения тарифных Целевая функция потребителя – разность доходов от снижения тарифных ставок и затрат Функция стимулирования неотрицательна, поскольку отрицательное стимулирование рассматривается как штраф, и ограничена сверху, Однако целевая функция ЭЭС (1) зависит от действия у*, выбираемого потребителем, При выработке договорных условий устанавливается следующий порядок взаимодействия субъектов рыночных отношений:1. ЭЭС На момент заключения договора и принятия решения о характере управления нагрузкой Таким образом, формируется задача стимулирования:Н(у*) – σ(у*) → max, 0 ≥ у В этом случае несмотря на то, что объем электропотребления, величина максимума нагрузки Если ЭЭС не будет использовать стимулирования и выберет  σ(у) = 0, Максимальное действие ЭЭС –  уmax , которое может побудить выбрать потребителя, ЭЭС побуждает потребителя выбрать действие  у < уmax , используя систему Рассмотрим пример. Предположим: затраты потребителя на управление нагрузкой при выборе действия у Из условия (4) получаем уmax = 2, а из (5): Максимум целевой функции ЭЭС получаем дифференцированием (8).  Он достигается при Целевая функция потребителя (2) представляется теперь в виде  В соответствии с принципом благожелательности из двух действий, одинаково выгодных для потребителя, Таким образом, система стимулирования для рассматриваемого примера определяется как Анализ функции стимулирования (7) или для конкретных условий (10) показывает, что: Заключение  Процессы функционирования ЭЭС и потребителей подвержены воздействию большого числа случайных
Слайды презентации

Слайд 2 На этапе формирования и развития рыночных отношений в

На этапе формирования и развития рыночных отношений в электроэнергетике особая роль

электроэнергетике особая роль отводится стимулированию субъектов рынка при решении

ими задач рационального управления нагрузкой и энергосбережения.

Слайд 3 Объективно существуют интересы ЭЭС и интересы потребителей. ЭЭС

Объективно существуют интересы ЭЭС и интересы потребителей.  ЭЭС может влиять

может влиять на режимы электропотребления отдельных потребителей изменением тарифов

за надёжность электроснабжения, но возможности эти ограничены.

Слайд 4 Цель – побудить потребителя, в первую очередь, крупного

Цель – побудить потребителя, в первую очередь, крупного промышленного, выполнять регулирование

промышленного, выполнять регулирование максимума графика нагрузки (своего и ЭЭС)

и электропотребления не только в своих интересах, но и в интересах ЭЭС.

Слайд 5 Необходимость такого регулирования связана с выравниванием графика нагрузки

Необходимость такого регулирования связана с выравниванием графика нагрузки и определяется уменьшением

и определяется уменьшением затрат ЭЭС в условиях возможных дефицитов

энергии и мощности, а также при прохождении суточных и сезонных максимумов.

Слайд 6 Разработка и исследование механизмов стимулирования связаны с задачами

Разработка и исследование механизмов стимулирования связаны с задачами управления поведением активных элементов (АЭ) потребителей.

управления поведением активных элементов (АЭ) потребителей.


Слайд 7 Под АЭ понимаются периодически работающие электроприемники потребителя, сдвиг

Под АЭ понимаются периодически работающие электроприемники потребителя, сдвиг работы которых во

работы которых во времени не влияет (или оказывает минимально

возможное влияние) на ход технологического процесса производства при возмущениях, возникающих со стороны ЭЭС.

Слайд 8 АЭ – специальные потребители-регуляторы и объекты, отключение которых

АЭ – специальные потребители-регуляторы и объекты, отключение которых может сопровождаться экономическими

может сопровождаться экономическими потерями. Изучение особенностей функционирования АЭ потребителей

требует прогноза поведения их при различного рода управляющих воздействиях со стороны ЭЭС.

Слайд 9 Очевидно, что неблагоприятное воздействие ЭЭС может быть в

Очевидно, что неблагоприятное воздействие ЭЭС может быть в той или иной

той или иной степени нейтрализовано путем учета структурной, нагрузочной

и временно’й избыточности производственных систем и особенностей АЭ.

Слайд 10 Решение такой задачи необходимо:
для обеспечения оптимальных условий

Решение такой задачи необходимо: для обеспечения оптимальных условий работы потребителей и

работы потребителей и ЭЭС,
выполнения договорных условий,
поддержания минимальных параметров

функционирования в аварийных условиях,
сохранения живучести,
определения платы за надежность электроснабжения.

Слайд 11 Если потребитель из-за собственных интересов или нежелания управлять

Если потребитель из-за собственных интересов или нежелания управлять нагрузкой отклоняется от

нагрузкой отклоняется от требуемого ЭЭС режима электропотребления, то ЭЭС

должна иметь право применять определенные санкции (штрафы), уменьшающие величину ожидаемой прибыли потребителя.

Слайд 12 Если ЭЭС не будет в той или иной

Если ЭЭС не будет в той или иной степени учитывать интересы

степени учитывать интересы потребителя, то, отстаивая свои собственные интересы,

он может предпринять действия, противоположные интересам системы (искажение информации о возможностях регулирования нагрузки и потребностях в электроэнергии и мощности).

Слайд 13 Недооценка необходимости согласования интересов сторон часто оборачивалась неудачами

Недооценка необходимости согласования интересов сторон часто оборачивалась неудачами при реализации намеченных

при реализации намеченных мероприятий и планов как по управлению

нагрузкой, так и по энергосбережению.

Слайд 14 Задача решается в терминах теории контрактов – построения

Задача решается в терминах теории контрактов – построения взаимосогласованных моделей обязательств

взаимосогласованных моделей обязательств между заказчиком и исполнителем, продавцом и

покупателем.

Слайд 15 Потребитель обязуется выполнять требования ЭЭС по управлению нагрузкой;

Потребитель обязуется выполнять требования ЭЭС по управлению нагрузкой; ЭЭС по результатам

ЭЭС по результатам действий потребителя выплачивает вознаграждение в виде

снижения тарифных ставок.

Слайд 16 Такая зависимость определяется функцией и (или) механизмом стимулирования,

Такая зависимость определяется функцией и (или) механизмом стимулирования, который вырабатывается по предварительно согласованным условиям.

который вырабатывается по предварительно согласованным условиям.


Слайд 17 Элементы теории
N – множество допустимых в аварийных ситуациях

Элементы теорииN – множество допустимых в аварийных ситуациях режимов; 	σ(у) –

режимов;
σ(у) – функция (механизм) стимулирования.
у* – действие

потребителя , сопровождающееся изменением электропотребления.
Т – множество возможных режимов функционирования с учетом особенностей технологического процесса.

Слайд 18 ЭЭС на множестве N допустимых в аварийных ситуациях

ЭЭС на множестве N допустимых в аварийных ситуациях режимов определяет функцию

режимов определяет функцию (механизм) стимулирования σ(у) и сообщает ее

потребителю, имеющему в своем составе АЭ.

Слайд 19 Потребитель выбирает действие у*, сопровождающееся изменением электропотребления в

Потребитель выбирает действие у*, сопровождающееся изменением электропотребления в множестве Т возможных

множестве Т возможных режимов функционирования с учетом особенностей технологического

процесса.

Слайд 20 Механизм функционирования производственной системы потребителя электроэнергии представляет собой

Механизм функционирования производственной системы потребителя электроэнергии представляет собой набор критериев, функций,

набор критериев, функций, правил, положений, регламентирующих ее работу с

учетом состава и особенностей АЭ.

Слайд 21 Четко оговаривается, что потребитель должен приложить усилия по

Четко оговаривается, что потребитель должен приложить усилия по выбору целевой функции

выбору целевой функции (стратегии своего поведения) – f (у)

и состояния – P(у*), являющегося допустимым как по условиям, предложенным ЭЭС, так и по условиям функционирования своего технологического оборудования в разных режимах электроснабжения.

Слайд 22 Состояние, выбираемое потребителем из условия σ(у) действием у,

Состояние, выбираемое потребителем из условия σ(у) действием у, сопровождается затратами –

сопровождается затратами – С(у), которые при нулевом его действии

С(0) = 0 являются возрастающей функцией в зависимости от объема переналадки технологического процесса и возможного изменения выпуска продукции.

Слайд 23 По результатам деятельности потребителя в рассматриваемых условиях, ЭЭС

По результатам деятельности потребителя в рассматриваемых условиях, ЭЭС получает «доход» –

получает «доход» – Н(у), определяющийся возможностью работы в

наиболее рациональном режиме при сложившихся условиях. Н(у) = 0, если потребитель не предпринимает никаких действий по управлению нагрузкой.

Слайд 24 При выполнении потребителем условий договора с ЭЭС он

При выполнении потребителем условий договора с ЭЭС он тоже получает «доход»

тоже получает «доход» от результатов его деятельности. В зависимости

от условий, предложенных ЭЭС, он определяется параметрами σ(у).

Слайд 25 Стимулирование действий потребителя по управлению нагрузкой – в

Стимулирование действий потребителя по управлению нагрузкой – в различии тарифных ставок

различии тарифных ставок за потребляемую электроэнергию и (или) мощность

в зависимости от параметров надежности электроснабжения – частоты, длительности и глубины ограничений (отключений) нагрузки. Задание функции стимулирования однозначно определяет условия договора (контракта) между ЭЭС и потребителем.

Слайд 26 Целевая функция ЭЭС – разность «дохода» ЭЭС и

Целевая функция ЭЭС – разность «дохода» ЭЭС и затрат из-за снижения

затрат из-за снижения тарифных ставок Ф(у) = Н(у)

– σ(у). (1)

Слайд 27 Целевая функция потребителя – разность доходов от снижения

Целевая функция потребителя – разность доходов от снижения тарифных ставок и

тарифных ставок и затрат на управление режимами электропотребления f(у)

= σ(у) – С(у). (2)

Слайд 28 Функция стимулирования неотрицательна, поскольку отрицательное стимулирование рассматривается как

Функция стимулирования неотрицательна, поскольку отрицательное стимулирование рассматривается как штраф, и ограничена

штраф, и ограничена сверху, так как фонд стимулирования (возможности

стимулирования) ЭЭС ограничен. Цели ЭЭС и потребителя – максимизация целевых функций (1) и (2).

Слайд 29 Однако целевая функция ЭЭС (1) зависит от действия

Однако целевая функция ЭЭС (1) зависит от действия у*, выбираемого потребителем,

у*, выбираемого потребителем, а оно, в свою очередь, определяется

заданной ЭЭС системой стимулирования σ(у) .

Слайд 30 При выработке договорных условий устанавливается следующий порядок взаимодействия

При выработке договорных условий устанавливается следующий порядок взаимодействия субъектов рыночных отношений:1.

субъектов рыночных отношений:
1. ЭЭС сообщает потребителю σ(у);
2. потребитель, зная

σ(у), выбирает действие у*, максимизирующее (2);
3. определяются значения целевых функций ЭЭС и потребителя путем проведения расчетов С(у) и Н(у).

Слайд 31 На момент заключения договора и принятия решения о

На момент заключения договора и принятия решения о характере управления нагрузкой

характере управления нагрузкой ЭЭС имеет информацию о (1) и

(2), а потребитель знает еще и о выбранном ЭЭС по отношению к нему управлению σ(у).

Слайд 32 Таким образом, формируется задача стимулирования:
Н(у*) – σ(у*) →

Таким образом, формируется задача стимулирования:Н(у*) – σ(у*) → max, 0 ≥

max, 0 ≥ у ≥ С

σ(у*) – С(у*) ≥ σ(у) – С(у), ∀у ≥ 0;
σ(у*) – С(у*) ≥ U, (3)
где С – максимально возможные затраты потребителя на снижение нагрузки, которые может компенсировать ЭЭС;
U – «доход», который потребитель может получить при отказе от участия в программе ЭЭС по управлению электропотреблением.

Слайд 33 В этом случае несмотря на то, что объем

В этом случае несмотря на то, что объем электропотребления, величина максимума

электропотребления, величина максимума нагрузки и соответствующие платы могут быть

изменены, тариф, устанавливаемый ЭЭС с учетом надежности электроснабжения, будет максимальным.

Слайд 34 Если ЭЭС не будет использовать стимулирования и выберет

Если ЭЭС не будет использовать стимулирования и выберет σ(у) = 0,

σ(у) = 0, то потребитель по (3) выберет у

= 0, минимизирующее его дополнительные затраты (предпочтет не производить никаких действий по управлению нагрузкой).

Слайд 35 Максимальное действие ЭЭС – уmax , которое

Максимальное действие ЭЭС – уmax , которое может побудить выбрать потребителя,

может побудить выбрать потребителя, определится как разность С(уmax) =

C – U . (4)

Слайд 36 ЭЭС побуждает потребителя выбрать действие у < уmax

ЭЭС побуждает потребителя выбрать действие у < уmax , используя систему

, используя систему стимулирования С(у) + U, у

= у σ(у) = { 0 ≤ у≤ уmax . (5) 0, у ≠ у На основании (1), подставив (5) в (3), получим Ф(у) = Н(у) – С(у) – U, 0 ≤ у ≤ уmax. (6) Если стимулирование не производится, ЭЭС использует систему (5), выбирая у, максимизирующий (4).

Слайд 37 Рассмотрим пример.
Предположим:
затраты потребителя на управление нагрузкой

Рассмотрим пример. Предположим: затраты потребителя на управление нагрузкой при выборе действия

при выборе действия у определяются как
С(у) = у2;


«Доход» ЭЭС от этих действий потребителя
Н(у) = у;
Предельно возможные затраты потребителя на переналадку технологического процесса в условных единицах С = 4;
«Доход» потребителя в случае отказа от участия в программе управления нагрузкой U = 0.


Слайд 38 Из условия (4) получаем уmax = 2, а из

Из условия (4) получаем уmax = 2, а из (5):

(5): у2, у = у

σ(у) = { 0 ≤ у≤ 2. (7) 0, у ≠ у В соответствии с (6) Ф(у) = у – у2. (8)

Слайд 39 Максимум целевой функции ЭЭС получаем дифференцированием (8). Он

Максимум целевой функции ЭЭС получаем дифференцированием (8). Он достигается при

достигается при у = у* = 1/2 ∈ [0,

2].

Слайд 40 Целевая функция потребителя (2) представляется теперь в виде 

Целевая функция потребителя (2) представляется теперь в виде 

у2 – у, у = у = 1/2 f(у) = σ(у) – С(у) = { = 0 – у2, у ≠ у = 1/2 0, у = 1/2 = { (9) – у2, у ≠ 1/2 Максимум целевой функции потребителя (9) достигается в двух точках: у = 0 и у = 1/2.

Слайд 41 В соответствии с принципом благожелательности из двух действий,

В соответствии с принципом благожелательности из двух действий, одинаково выгодных для

одинаково выгодных для потребителя, он выбирает то, которое является

наилучшим для ЭЭС, то есть – у* = 1/2.

Слайд 42 Таким образом, система стимулирования для рассматриваемого примера определяется

Таким образом, система стимулирования для рассматриваемого примера определяется как

как

1/4, у = 1/2; σ(у)={ (10) 0, у ≠ ½.

Слайд 43 Анализ функции стимулирования (7) или для конкретных условий

Анализ функции стимулирования (7) или для конкретных условий (10) показывает, что:

(10) показывает, что: 1) с ростом дохода ЭЭС растут

затраты на стимулирование и ЭЭС становится выгодно побуждать потребителя выбирать большие действия в пределах уmax; 2) с ростом затрат потребителя уменьшаются возможности управления нагрузкой; 3) увеличение фонда стимулирования не всегда может приводить к увеличению эффективности механизма стимулирования.

  • Имя файла: formalizatsiya-zadach-stimulirovaniya-pri-upravlenii-elektropotrebleniem.pptx
  • Количество просмотров: 141
  • Количество скачиваний: 0