Stochastický optimalizační model pro efektivní využití vodní energie

Abstract

Práce se zabývá stochastickou optimalizační úlohou pro problém řízení soustavy vodních nádrží. Náhodná složka modelu je uvažována ve vnějších přítocích a ceně elektrické energie na trhu. Úloha je formulována jako model se sdruženým pravděpodobnostním omezením s cílem maximalizovat zisk z využití vodní energie při současné minimalizaci ceny použité vody. Náhodná složka je na základě historických dat modelována pomocí vhodných sto- chastických procesů a následně aproximována pomocí scénářů. Dále je prezentován sezónní deterministický model oceňování vody, pomocí kterého je na základě duálních proměnných odhadnuta cena vody v jednotlivých kategoriích nádrží soustavy. V praktické části práce je úloha řízení vodohospodářské soustavy aplikována na soustavu vodních děl na řece Vl- tavě. Kromě stávající situace je řešena také možnost navýšení počtu přečerpávacích stanic v soustavě.

This thesis deals with the stochastic optimization problem of hydro reservoir manage- ment. External inflows and market electricity price are both considered as random inputs to the model, which is designed as joint chance constrained programming. The main goal of the optimization problem is to maximize the profit from hydro energy usage together with minimizing the cost of used water. The random component is modelled by suitable stochastic processes based on historical data and then approximated via scenarios. Sea- sonal deterministic model is another model that is presented in this thesis. This model helps appraise water stored in every each reservoir's compartment. The estimates of water values are based on dual variables. Finally, in the practical part the hydro reservoir ma- nagement problem is applied to the real hydro valley located on the Vltava river. This part also deals with an option of increasing the number of pumping stations in this particular hydro valley.