Аналитическое моделирование многокластерной системы специального назначения на основе нескольких сценариев мониторинга
Authors: Камиль В.А.К. , Кочегаров М.В. , Мутин Д.И. 
Published: October 2024

В статье рассмотрена проблема и постановка задачи моделирования оптимального функционирования многокластерной системы специального назначения (МССН), основанная на многосценарном моделировании. Проблемы, связанные с неопределенностью источников и нагрузок в МССН в энергетике, становятся все более очевидными в связи с объединением крупномасштабных возобновляемых источников энергии и многоэнергетических нагрузок. Более того, такие сценарии создают большие проблемы для оптимального функционирования МССН. В качестве объекта исследования рассматривается распределенная МССН в энергетике и предлагается модель функционирования, основанная на многосценарном моделировании, для учета неопределенностей прогнозирования, возникающих в случае распределенной выработки электроэнергии и многоэнергетических нагрузок. Традиционные модели оптимизации работы МССН обычно учитывают только один детерминированный сценарий работы, что может привести к определенным ограничениям стратегий работы. При оптимизации необходимо сбалансировать проблемы с консервативными результатами оптимизации, вызванные экстремальными сценариями, и высокую сложность модели, вызванную большим размером выборки сценария случайной выборки. Для решения вышеуказанных проблем предложена оптимизационная модель, основанная на многосценарном моделировании, для распределенной МССН со стороны нагрузки в многокластерной системе. Оптимизационная модель также применима для учета неопределенностей, связанных с распределенными ветровыми и солнечными источниками энергии, и случайности прогнозирования нагрузки для потребностей в охлаждении, отоплении и электроэнергии.

The article considers the problem and formulation of the task of modeling the optimal functioning of a multicluster special purpose system (MSPS), based on multi-scenario modeling. The problems associated with the uncertainty of sources and loads in the MSPS in the energy sector are becoming increasingly apparent due to the combination of large-scale renewable energy sources and multi-energy loads. Moreover, such scenarios pose great problems for the optimal functioning of the MSPS. The distributed MSPS in the energy sector is considered as an object of research, and a functioning model based on multi-scenario modeling is proposed to account for forecasting uncertainties arising in the case of distributed electricity generation and multi-energy loads. Traditional models for optimizing the work of the MSPS usually take into account only one deterministic work scenario, which can lead to certain limitations of work strategies. When optimizing, it is necessary to balance the problems with conservative optimization results caused by extreme scenarios and the high complexity of the model caused by the large sample size of the random sample scenario. To solve the above problems, an optimization model based on multi-scenario modeling is proposed for a load-side distributed MSPS in a multicluster system. The optimization model is also applicable to account for the uncertainties associated with distributed wind and solar energy sources and the randomness of load forecasting for cooling, heating and electricity needs.