Optimalizační modely rizik v energetických systémech

Abstract

Diplomová práce se zabývá matematickým modelováním problému alokace výrobních zdrojů v energetickém systému s ohledem na technické parametry zdrojů. Model zahrnuje náhodné vstupní parametry ovlivňující velikost poptávky a omezení zohledňující přidružená rizika. Práce řeší řízení provozu kotlů různých typů a rovněž systém rozšiřuje o tepelný zásobník a zkoumá jeho vliv na chování systému a dosažené výsledky. Optimalizační model vychází z víceperiodického dvojstupňového scénářového modelu stochastického programování a pracuje se simulovanými daty, která jsou založena na reálných datech, statisticky stanovených odhadech a využití logistické regrese. Pro softwarovou implementaci modelu byl použit software GAMS. Porovnáním dosažených výsledků se současným stavem bylo zjištěno, že tepelný zásobník má na celý systém kladný vliv, neboť skladováním nadbytku umožňuje vyšší využití levnějších neregulovatelných zdrojů a tím napomáhá ke snížení celkových nákladů systému.The diploma thesis deals with mathematical modeling of the resource allocation problem in an energy system with respect to technical parameters of the used resources. The model includes random input variables affecting the amount of demand and constraints related to associated risks. The thesis addresses control of the operation of various types of boilers and also extends the system with a heat storage tank examining its impact on the behavior of the system and achieved results. The optimization model is based on a multi-period two-stage scenario model of stochastic programming and works with simulated data, which combines real data, statistically determined estimates, and the use of logistic regression. The implementation utilizes GAMS software. When comparing the achieved results with the current state, it was found that the heat storage tank has a positive effect on the function of the system as it allows for extended usage of the cheaper unregulated sources by storing surplus heat, and thus helps to reduce the overall costs of the system.