En mode temps réel, la LFC collabore avec la
sous-fonction répartition économique de la charge (ED, Economic Dispatch) pour
garantir la rentabilité du système tout entier et pour satisfaire aux
conditions de réglage et d’exploitation des unités de génération.
1.2 Répartition
économique de la charge (Economic Dispatch ED)
La sous-fonction ED
détermine la répartition optimale de la puissance entre les unités disponibles
avec l’objectif de minimiser les coûts de production, en gardant les réserves
nécessaires et en respectant les contraintes.
L’algorithme de la ED utilise la méthode des
facteurs Lagrange pour minimiser les coûts de production.
La fonction ED
réalise trois modes de calculs de répartition de charge: mode contrôle, mode recommandation,
mode objectif.
1.1
Surveillance de la puissance en réserve (Réserve Monitor RM)
La fonction RM
détermine les demandes en puissance active et réactive dans la propre
compagnie, en tenant compte des échanges d’énergie stipulés avec les autres
compagnies. La RM
calcule périodiquement les réserves en puissance active et réactive, les
compare avec les demandes et affiche les insuffisances. Les résultats sont
visualisés et mis à disposition d’autres sous-fonctions, comme par exemple la ED. Cependant, la fonction
RM elle-même n’effectue aucune action.
Pour pouvoir
récupérer l’état normal de l’exploitation du réseau après un incident, les
capacités de production doivent être plus grandes que les demandes à un moment
donné après la perturbation.
|
Classe
de réserve
|
Période
typique (Paramétrable)
|
|
Réserve en secondes
|
20 secondes
|
|
Réserve rapide en minutes
|
2
minutes
|
|
Réserve lente en minutes
|
10 minutes
|
|
Réserve rapide en heures
|
30 minutes
|
|
Réserve lente en heures
|
2 heures
|
1.4 Surveillance des
coûts de production (Production Cost Monitor PCM)
La sous-fonction PCM
fournit à l’opérateur un outil lui permettant de surveiller et de synthétiser
les coûts de production et la consommation de combustibles des groupes de
production hydrauliques et thermiques et de les comparer avec les coûts de production
optimaux.
La PCM
tourne cycliquement et calcule les coûts de productions et les valeurs de
consommation de combustible par groupe de production, par centrale et pour le
système tout entier. La PCM
calcule les moyennes de ces valeurs pour une période définie par l’opérateur et
une journée.
1.5 Planification des
échanges d’énergie (Interchange Transaction Scheduler ITS)
La sous-fonction ITS
permet à l’opérateur de définir, de modifier et de surveiller des valeurs
d’échange en énergie avec d’autres compagnies de production d’énergie
électrique. Les résultats de la sous-fonction ITS sont utilisés par d’autres
sous-fonctions comme la LFC,
la RM et pour la
planification de l’exploitation des unités de production.
Par une réparation
des tâches en la préparation des plans de marche et des fonctions temps réel, la ITS utilise les données
pertinantes de tous les genres, des contrats jusqu’aux plans de marche. La ITS se base sur un système de
type RDBMS (Relational Data Base Management System).
1.6 Économie A (Economy
A)
Cette sous-fonction
permet à l’opérateur de juger une transaction en énergie de type A planifiée
(c’est l’achat ou la vente d’énergie possibles sans une modification dans
l’exploitation planifiée des unités de production).
La fonction économie
A calcule les coûts d’une augmentation ou d’une diminution de la production
pour une comparaison avec le prix de la transaction planifiée.
La définition de la
transaction à juger se fait avec l’entrée du montant de l’énergie à échanger et
des dates du début et de la fin. L’évaluation de la transaction peut être fait
basé sur des données actuelles ou planifiées.
2
Planification de centrale (Scheduling Applications SA)
L’objectif du
sous-système planification de centrale est d’optimiser l’utilisation des différentes
centrales (thermiques, hydrauliques et hydro thermiques) en vue de minimiser le
coût totale de d’exploitation, tout en tenant compte des règles d’exploitation
et de sécurité.
Pour garantir une
planification optimale, le centre de dispatching et les centrales individuelles
doivent collaborer étroitement.
2.1 Prevision de charge a court terme (Short Term Load Forecast STLF)
La tâche de la
fonction STLF et la prévision de la charge totale du réseau pour une période de
quelques heures jusqu’à 14 jours à l’avance. Cette charge prévue est la valeur
de base pour la planification d’une production suffisante, la planification de
réserves en ligne et hors ligne.
La précision et la
ponctualité de la prévision sont très importantes pour les coûts de production et
d’exploitation. Pour réduire l’influence de la disponibilité des centrales et
de l’incertitude de la prévision de la charge, on a conçu des classes de
réserve qui définissent les exactitudes demandées. Les erreurs de prévision
peuvent augmenter les coûts de production:
ü Charge prévue trop
petite:
Un volume trop petit
en réserves à prix bas peut aboutir à un coût d’exploitation plus haut.
ü Charge prévue trop grande:
Cela peut entraîner
le démarrage non nécessaire d’unités de production.
La charge totale du
système est la somme de toutes demandes ou charges individuelles. Chaque charge
individuelle a son propre comportement. Parce que les demandes individuelles en
énergie ne peuvent pas prévues exactement, la charge totale du système ne peut
pas être calculée à l’avance en extrapolant les évolutions des charges
individuelles. Mais la somme de toutes les charges se comporte selon un profil
typique qui
Peut être évalué
d’avance au moyen de méthodes statistiques.
Une sous fonction STLS tourne en mode temps réel,
formation, test et scénario.
2.2 Planification des centrales thermiques UC
2.2.1
Minimisation des coûts de production
Un aspect principal
de l’exploitation d’un réseau est la planification des centrales thermiques en
vue de minimiser les coûts de production pour une période donnée.
2.2.2
Période de planification
La planification de centrales thermiques
UC (Unit Commitment) peut être effectuée pour une période jusqu’à deux semaines
à l’avance. Cette période totale est répartie en intervalles d’heures ou de
quarts d’heure. La fonction UC détermine les temps de démarrage et d’arrêt les
plus économiques des centrales thermiques en liaison avec la production et, le
cas échéant, avec les puissances d’échanges.
2.2.3
Objectif
L’objectif de la sous-fonction
UC est de calculer des plans de marche de temps de démarrage et d’arrêt pour les
centrales disponibles, les centrales tournantes et des plans de marche pour les
échanges en énergie électrique avec d’autres producteurs. Les plans de marche
sont calculés de manière que la somme des coûts de la production propre et des
échanges devient minimale.
2.3 Planification des centrales hydrauliques HYS
2.3.1
Introduction
La fonction planification des
centrales hydrauliques HYS (hydro Scheduling) calcule des plans de marche
optimaux pour les unités de production d’un système de centrales hydrauliques,
en respectant la charge du réseau prévue. Les plans de marche sont calculés à
partir d’une date définissable arbitrairement pour une période jusqu’à une
semaine. Les données d’entrée sont la charge totale du réseau prévue, les
afflux naturels pronostiqués et les contraintes concernant les volumes et les
niveaux des réservoirs, les flux des fleuves etc.
2.3.2
Objectif
Il y a deux types de systèmes
de centrales hydrauliques:
D’une part, des systèmes dont
la puissance totale est insuffisante à la satisfaction de la charge totale et
qui nécessitent pour cela l’achat d’énergie externe. Pour ces systèmes, le plan
de marche optimale est celui qui satisfait à la charge prévue en minimisant le
coût d’achat.
D’autre part, des systèmes dont
la puissance totale est si grande qu’une exploitation indépendante d’autres sources
d’énergie est garantie. Pour ces systèmes, la consommation en énergie
potentielle sous forme d’eau est minimisée.
2.4 Coordination
hydro-thermique des centrales – HTC
2.4.1
Introduction
La coordination hydro-thermique
des centrales HTC distribue les ressources hydrauliques et thermiques
disponibles et les échanges d’énergie pour une période de planification donnée.
L’objectif est de satisfaire à la charge totale du réseau prévue en vue d’un
minimum du coût de la production. Le coût de production tient compte des
combustibles, des démarrages, de la maintenance, des transmission, des achats et
des ventes d’énergie. Les sources d’énergie possibles sont:
Ø
des centrales
hydrauliques
Ø
des centrales
thermiques
Ø
des échanges
d’énergie
Ø
des réserves
Ø
des ressources
qui ne sont pas inclues dans l’optimisation
2.4.2
Objectif
L’objectif de la sous-fonction HTC
est de répartir toutes les ressources possibles (hydrauliques, thermiques, échanges)
d’un système hydro-thermique sur les intervalles de la période de planification
de manière que la charge totale prévue soit satisfaite avec un minimum du coût
totale de production et en respectant les limites posées par les différentes
contraintes.
