Akademik tədqiqatlar, aydın dil

Verianla | Akademik Araştırmalardan Türkçe Ekonomi ve Bilim İçerikleri

27 sentyabr 2026, bazar
VERİANLAMüstəqil elmi yayımçılıq
Menyunu açın və ya bağlayın
...
Home / Tətbiqi Elmlər / Mühəndislik / Şəhər inteqrasiya olunmuş enerji sistemləri üçün stoxastik çevikliyin kəmiyyətləşdirilməsi: tərif, modelləşdirmə və hesablama
Enerji Tədqiqatları

Şəhər inteqrasiya olunmuş enerji sistemləri üçün stoxastik çevikliyin kəmiyyətləşdirilməsi: tərif, modelləşdirmə və hesablama

Tədqiqat elektrik, istilik və təbii qaz infrastrukturlarını birlikdə işlədən şəhər inteqrasiya olunmuş enerji sistemlərinin (urban integrated energy systems, UIES) bərpa olunan istehsal və xalis güc tələbi proqnoz xətalarını nə dərəcədə təhlükəsiz şəkildə qarşılaya bildiyini ölçmək üçün yeni stoxastik çeviklik çərçivəsi hazırlayır.

24/08/2026  Veri Anla 52 baxış
Şəhər inteqrasiya olunmuş enerji sistemləri üçün stoxastik çevikliyin kəmiyyətləşdirilməsi: tərif, modelləşdirmə və hesablama

Araştırma, elektrik, ısıtma və doğal gaz altyapılarını birlikte işleten şəhər inteqrasiya olunmuş enerji sistemlerinin (urban integrated energy systems, UIES) yenilenebilir üretim və net güç talebi qiymətləndirmə hatalarını nə ölçüde güvenli şəkildə karşılayabildiğini ölçmek üçün yeni bir stoxastik çeviklik çerçevesi geliştiriyor. Araştırmacılar, karşılanabilir hata aralığı (accommodable error range, AER) kavramını ehtimal və tutum temelli iki çeviklik ölçütüyle birleştiriyor; doğal gaz və istilik ağlarında programlama dönemi bittikten sonra ortaya çıkabilecek gecikmeli təzyiq və temperatur ihlallerini de optimizasyon modeline daxil ediyor. IEEE 118-bus elektrik sistemi ilə anonimleştirilmiş şəhər gaz və istilik şebekeleri üzərində yapılan vaka çalışmalarında gecikmenin hesaba katılması, 4 saatlik değerlendirmelerde ortalama tutum esnekliğini 17.937,62 MW'dan 17.380,37 MW'a və ehtimal esnekliğini təxminən 0,87'den 0,85'e düşürüyor. Sonuç, gecikmenin göz ardı edilmesinin sistemin həqiqi esnekliğini olduğundan yüksək gösterebileceğini destekliyor; lakin bulgular kullanılan ağlar, qiymətləndirmə-hatası varsayımları və matematiksel model kapsamıyla sınırlıdır.

Çalışmanın mühüm ayrımı, “sistemin toplam nə qədər hareket alanı var?” sorusuyla “gerçekte karşılaşılması muhtemel qiymətləndirmə hatalarının nə kadarını karşılayabilir?” sorusunu aynı şey kimi kabul etmemesidir. Yalnız kapasiteyi büyütmeye odaklanan bir çeviklik metriği, müxtəlif enerji dönüşüm verimleri nedeniyle böyük fakat oluşma olasılığı çok aşağı hata yönlerine gereğinden fazla tutum tahsis edebilir. Önerilen ehtimal öncelikli yanaşma əvvəl qiymətləndirmə-hatası dağılımının yüksək olasılıklı bölümünü kapsamakta, dağılım tamamen karşılandıktan sonra kalan fiziksel düzenleme kapasitesini ayrı bir ölçütle göstərir.

İkinci kritik katkı zamansal sınırların genişletilmesidir. Elektrik ağındaki güç değişimleri çok hızlı görünürken sıcak su və doğal gaz boru ağlarında təzyiq və temperatur təsirləri fiziksel iletim gecikmesi nedeniyle sonraki zaman dilimlerine taşınabilir. Bu nedenle programlama periyodu içində güvenli görünen bir karar, periyot bittikten sonra başka bir düğümde sınır ihlali yaratabilir. Çalışma bu etkiyi “etkili gecikmə təsir ufku” ilə sınırlar və yalnız elmi açıdan anlamlı gecikmə süresi ərzində periyot-sonrası güvenlik kısıtlarını hesaba katar.

Şəhər inteqrasiya olunmuş enerji sistemində “stoxastik çeviklik” nədir?

Çalışma iki müxtəlif çeviklik türünü birbirinden ayırır. Deterministik net güç talebi değişimlerini takip etme yeteneği VF kimi; bir program izlenirken ortaya çıkan rastgele net güç talebi (net power demand, NPD) qiymətləndirmə hatalarını karşılayabilme yeteneği isə stoxastik çeviklik (stochastic flexibility, SF) kimi tanımlanır.

Bu ayrım vacibdir; çünkü elektrik, doğal gaz və istilik şebekelerini birbirine bağlayan CHP, elektrikten ısıya dönüşüm (E2H), elektrikten gaza dönüşüm (P2G) və qaz turbin (GT) kimi kaynakların fiziksel sınırları və dönüşüm verimleri farklıdır. Dolayısıyla sistemin nəzəri kimi sahip olduğu geniş bir güç ayarlama alanı, yüksək olasılıkla gerçekleşen qiymətləndirmə hatalarının tamamını karşılayacağı anlamına gelmez.

Qəbul edilə bilən xəta intervalı AER nəyi ifadə edir?

Karşılanabilir hata aralığı, sistemin həqiqi zamanlı mənbə ayarlamalarıyla güvenli şəkildə telafi edebileceği bütün NPD qiymətləndirmə-hatası yörüngelerinin zaman ərzində oluşturduğu sınırdır. Bir hata yörüngesinin AER içində sayılması üçün yalnız elektrik güç dengesi deyil; üretici, depolama, enerji dönüşüm ünitesi, elektrik hattı, gaz basıncı və istilik ağı temperatur sınırları daxil ilgili işletme kısıtlarının karşılanması lazımdır.

Önemli kimi, güvenlik yalnız hedef programlama periyodunda kontrol edilmez. Isı və gaz ağlarındaki gecikmenin programlama periyodundan sonra oluşturabileceği düğüm durumu sınır ihlalleri de AER'nin uygulanabilirliğinin parçasıdır.

Ehtimal çevikliyi necə müəyyən edilir?

Her NPD birimi δ və zaman t üçün qiymətləndirmə hatasının ehtimal yoğunluğu \(f_{\delta}(x,t)\) olsun. AER'nin alt və üst sınırları sırasıyla \(\underline{\mathcal{R}}_{\delta,t}\) və \(\overline{\mathcal{R}}_{\delta,t}\) ilə gösterildiğinde ehtimal esnekliği:

\[ I_{\mathrm{Pr}} = \prod_{\delta\in\mathcal D} \prod_{t\in\mathcal T_P^{\mathbb E}} \int_{\underline{\mathcal R}_{\delta,t}}^{\overline{\mathcal R}_{\delta,t}} f_{\delta}(x,t)\,dx \]

kimi tanımlanır. Her integral ilgili talep biriminin o zaman dilimindeki hatasının AER sınırları içində kalma olasılığını verir. Çalışmanın bağımsızlık varsayımı altında bu olasılıkların çarpımı, hedef periyottaki qiymətləndirmə-hatası yörüngesinin sistem tarafından karşılanabilme olasılığını ifadə edir.

Bu formülün temel varsayımlarından biri müxtəlif talep birimleri və zaman dönemleri arasındaki qiymətləndirmə hatalarının bağımsız kabul edilmesidir. Gerçek enerji sistemlerinde uzamsal və zamansal korelasyonlar bulunabileceğinden bu varsayım sonuçların genellenmesinde dikkate alınmalıdır.

Tutum çevikliyi nəyi ölçür?

Kapasite esnekliği, AER'nin bütün birim və zaman noktalarındaki toplam genişliğidir:

\[ I_{\mathrm{Ca}} = \sum_{\delta\in\mathcal D} \sum_{t\in\mathcal T_P^{\mathbb E}} \left( \overline{\mathcal R}_{\delta,t} - \underline{\mathcal R}_{\delta,t} \right) \]

Olasılık metriği həqiqi qiymətləndirmə-hatası dağılımının nə kadarının kapsandığına odaklanırken tutum metriği fiziksel kimi nə qədər hata gücünün karşılanabildiğini ölçer.

Çalışmadaki Şəkil 2 bu ayrımı xüsusilə görünür kılar: potansiyel hata aralığı henüz tamamen kapsanmıyorsa AER genişledikçe hem ehtimal hem tutum metriği artır. Potansiyel hata dağılımı tamamen kapsandığında isə \(I_{\mathrm{Pr}}\) 1 değerinde doygunluğa ulaşırken tutum metriği sistemde kalan ek fiziksel düzenleme payını göstermeye devam eder.

Neden yalnız en böyük AER'yi bulmak yeterli deyil?

Çalışmadaki elektro-termik örnek, aynı istilik ağı sınırlarının CHP və E2H birimlerinde müxtəlif elektrik güç esnekliği üretmesini gösteriyor. Enerji dönüşüm səmərəliliyi daha avantajlı bir yönde AER'yi büyütmek matematiksel kimi kapasiteyi artırabilir; lakin büyümenin qiymətləndirmə-hatası dağılımının aşağı olasılıklı kuyruğunda gerçekleşmesi durumunda həqiqi işletme baxımından məhdud değer yaratabilir.

Bu nedenle araştırmacılar əvvəl yüksək olasılıklı qiymətləndirmə hatalarının kapsanmasını, dağılım tamamen karşılandıktan sonra isə fiziksel tutum marjının büyütülmesini amaçlayan ehtimal öncelikli bir yanaşma kullanıyor.

İdeal hedef parça parça şu mantığa sahiptir:

\[ \max_{\mathcal R^e} I(\mathcal R^e) = \begin{cases} I_{\mathrm{Ca}}, & \mathcal R^r_{\delta}\subseteq\mathcal R_{\delta}\;\forall\delta \\ I_{\mathrm{Pr}}, & \text{aksi durumda} \end{cases} \]

Hesaplama baxımından bu yapı tek bir ağırlıklı hedefe çevrilir:

\[ \max I(\mathcal R^e) = \eta_{\mathrm{Pr}} I_{\mathrm{Pr}}+I_{\mathrm{Ca}} \]

\(\eta_{\mathrm{Pr}}\) yeterince böyük olduğunda potansiyel hata dağılımı tamamen kapsanana qədər ehtimal kazancı baskın olur; ehtimal metriği doygunluğa yaklaştığında tutum terimi kalan fiziksel esnekliği artırır. Vaka çalışmasındaki ağırlık analizi, 16 dönemlik hedef periyotta \(\eta_{\mathrm{Pr}}>10^3\) olduğunda sonuçların ehtimal kapsamını, \(\eta_{\mathrm{Pr}}<1\) olduğunda isə tutum büyüklüğünü daha fazla önceliklendirdiğini göstərir.

Model nə üçün iki mərhələli dayanıqlı optimallaşdırmadan istifadə edir?

Tahmin hatası əvvəl gerçekleşir; sistem kaynakları daha sonra buna karşı yeniden ayarlanır. Bu zaman sırası iki aşamalı sağlam optimizasyon mantığına karşılık gelir. Model, AER içindeki her hata yörüngesi üçün işletme kısıtlarını sağlayan en az bir uygulanabilir mənbə düzeltmesi bulunmasını şart koşmaktadır:

\[ \forall\,\mathbf e^r\in [\underline{\mathcal R},\overline{\mathcal R}], \quad \exists\,\mathbf r^e\in\mathcal F_{\mathrm{rec}}(\mathbf e^r) \]

Dolayısıyla AER, birkaç örnek senaryonun başarılı olmasına uyğun olaraq deyil, tanımlanan aralık içindeki bütün hata yörüngelerinin güvenli şəkildə karşılanabilir olması koşuluyla oluşturulur.

Şəbəkə gecikməsi çevikliyi nə üçün dəyişə bilər?

Doğal gaz və sıcak suyun boru içindeki iletim hızları sınırlıdır. Mənbə düğümündeki bir təzyiq və ya temperatur değişikliği uzak düğümlerde lakin belirli bir gecikmeden sonra ortaya çıkar. Bu nedenle programlama periyodu sona ermiş olsa bile önceki mənbə ayarlamalarının fiziksel təsiri şebekede devam edebilir.

Çalışmadaki Şəkil 4 bu olguyu uzay-zaman düzleminde gösterir. Bir düğümde t anında yapılan değişiklik, sonraki düğümlerde t+1 və ya t+2 kimi daha geç zamanlarda etkili ola bilər. Dolayısıyla yalnız hedef periyottaki temperatur və təzyiq sınırlarını denetlemek güvenli deyil.

Boru şəbəkəsinin dinamikası necə modelləşdirilir?

Gaz və istilik ağındaki durum dəyişənləri üçün birinci dereceden kısmi diferansiyel denklem istifadə olunur:

\[ \mathbf k_1\frac{\partial u}{\partial t} + \mathbf k_2\frac{\partial u}{\partial x} + \mathbf k_3 =0 \]

Burada u gaz sisteminde təzyiq və ya debiyi, istilik sisteminde isə temperaturu ifadə edir. Sonlu fark yöntemi bu denklemi uzay-zaman noktalarında doğrusal cebirsel ilişkilere dönüştürür. Böylece kaynakların hedef periyottaki güç çıkışları ilə şəbəkə düğümlerindeki təzyiq və temperatur durumları arasında bir eşleme oluşturulur.

Bu model sabit şəbəkə topolojisi, sabit boru parametreleri və sabit akış yönleri altında istifadə olunur. Topoloji değişiklikleri və ya akışın tersine dönmesi tədqiqatın model kapsamının dışındadır.

Effektiv gecikmə təsir üfüqü necə müəyyən edilir?

Araştırmacılar programlama periyodu bittikten sonra durum sapmasının üst sınırını izler. Bir düğümdeki olası sapma, o düğümün izin verilen durum aralığının belirli bir bölümünden daha küçük hale geldiğinde etkili sınır ihlali riski taşımadığı kabul edilir:

\[ \widehat{du}^{\,\gamma}_{n,T} \le \varsigma^\gamma_n = \kappa_{\mathrm{al}} \left( u^{\gamma,\max}_n-u^{\gamma,\min}_n \right) \]

Çalışmada \(\kappa_{\mathrm{al}}=10\%\) seçilmiştir. Durum sapmalarının yalnız tek bir anda küçülmesi yeterli görülmez; uzay-zamansal aktarım nedeniyle bir düğümde sapma yeniden büyüyebileceğinden, araştırmacılar sapmanın sonraki zamanlarda tekrar riskli düzeye dönemeyeceğini garanti eden bir bozunma penceresi hesaplamaktadır.

Vaka çalışmasında istilik ağı üçün etkili gecikmə təsir ufku tek dönemlik hedef periyotta 28 dönem, 16 dönemlik hedef periyotta 34 dönemdir. Gaz basıncı çok daha hızlı yayıldığından karşılık gelen ufuklar 2 və 15 dönem kimi bulunmuştur.

Verianla Live: Stoxastik çeviklik necə hesablanır?

Aşağıdaki akış, tədqiqatın AER tanımı, iki aşamalı sağlam optimizasyonu, etkili gecikmə ufku və məhdudiyyət azaltma yöntemini mənbə sırasına sadık şəkildə özetler.

AşamaAçıklamaMənbə
1. NPD hata dağılımıNet güç talebi qiymətləndirmə tabanı və kesilmiş normal qiymətləndirmə-hatası dağılımları tanımlanır.Bölmə 2.1, Denklem 1
2. AER tanımıSistemin bütün ilgili işletme və şəbəkə güvenlik sınırları altında karşılayabileceği hata yörüngeleri belirlenir.Bölmə 2.2
3. Olasılık və tutum meyarlarıIPr hata dağılımının karşılanan olasılığını, ICa isə toplam karşılanabilir hata gücü genişliğini ölçer.Denklem 2-3
4. Sağlam optimizasyonAER içindeki her hata yörüngesi üçün uygulanabilir bir mənbə yeniden ayarlaması bulunması zorunlu kılınır.Denklem 6-8
5. Gecikme ufkuGaz və istilik ağlarında hedef periyot sonrasındaki təzyiq və temperatur təsirləri, durum sapması güvenli düzeye inene qədər izlenir.Bölmə 3.2-3.3, Şəkil 4
6. Çapraz dönem güvenliğiGecikme ufku içindeki periyot-sonrası düğüm sınırları, hedef periyottaki mənbə çıkışlarının kısıtlarına çevrilir.Denklem 22-24
7. Gereksiz sınırların azaltılmasıYerel düğüm bağımlılıkları istifadə edilərək hiçbir zaman aktif olamayacak təzyiq və temperatur sınırları güvenli şəkildə ayıklanır.Bölmə 4
8. Nihai çeviklikOlasılık kapsamı və fiziksel tutum marjı, gecikmə-duyarlı uygulanabilir AER üzerinden raporlanır.Bölmə 5
 

Verianla Live: Görselleştirme bu görünür elmi süreç tablosundan tarayıcıda oluşturulur; cədvəl elmi mənbə-of-truth kimi korunur.

Nə üçün lazımsız məhdudiyyətləri azaltmaq lazımdır?

Gecikme sonrası her düğümün her zaman noktasındaki temperatur və təzyiq sınırını optimizasyona eklemek model boyutunu ciddi şəkildə büyütmektedir. Çalışma bu sorunu gaz və istilik ağlarını yönlü alt grafiklere ayırarak çözmeye çalışır.

Her yerel alt grafikte terminal düğüm durumu, yukarı akıştaki komşu durumların doğrusal bir fonksiyonu kimi yazılır:

\[ y^{(k)} = a_0^{(k)} + \sum_{j\in J^{(k)}}a_j^{(k)}y_j^{(k)} \]

Bağımsız değişkenlerin bilinen alt və üst sınırlarından terminal değişkenin erişilebilir minimum və maksimumu hesablanır. Eğer bu erişilebilir maksimum zaten özgün üst sınırın altında kalıyorsa üst sınır hiçbir zaman aktif olamaz və gereksizdir. Benzer şəkildə erişilebilir minimum özgün alt sınırdan yüksekse alt sınır gereksizdir.

Yöntem həmçinin karşılıklı kimi birbirinin gereksiz olduğunu varsayan kısıtların oluşturabileceği döngüsel mantığı kontrol eder və güvenli çıkarım üçün gereken minimum özgün sınırları korur.

Tədqiqatın dəstəklədiyi nəticələr

  • AER, klasik güç arz zarfından farklıdır; arz zarfının içində kalan her talep yörüngesi şəbəkə və mənbə kısıtları altında karşılanabilir deyil.
  • Olasılık və tutum meyarları birlikte kullanıldığında qiymətləndirmə-hatası dağılımının yüksək olasılıklı kısımları ilə kalan fiziksel düzenleme kapasitesi ayrıştırılabilir.
  • Gaz və xüsusilə istilik şebekesindeki gecikmə, programlama periyodu bittikten sonra da güvenlik sınırlarını etkileyebilir.
  • Gecikmenin hesaba katılması incelenen sistemde cihaz tədqiqat aralıklarını və hesaplanan stoxastik esnekliği düşürmüştür.
  • Yerel fiziksel düğüm bağımlılıklarına dayalı sınır azaltımı, uygulanabilir bölgeyi değiştirmeden optimizasyon probleminin boyutunu və hesablama süresini azaltabilmektedir.

Tədqiqatın dəstəkləmədiyi nəticələr

  • Yöntemin bütün şehirlerde və ya bütün elektrik-gaz-istilik şebekelerinde aynı nicel nəticələri vereceği gösterilmemiştir.
  • Çalışma həqiqi bir şehrin canlı işletmesinde kontrol sistemi kimi saha yoxlanılması sunmamaktadır.
  • Kesilmiş normal qiymətləndirmə-hatası dağılımının və ya zaman və talep birimleri arasındaki bağımsızlık varsayımının bütün yenilenebilir üretim sistemləri üçün geçerli olduğu gösterilmemiştir.
  • Sabit topoloji və akış yönü varsayımı xaricində kalan şəbəkə yeniden yapılandırmaları modellenmemiştir.
  • Hesaplanan çeviklik değerleri başka şehirlerin və ya Türkiye'deki enerji sistemlerinin birbaşa tutum değerleri kimi kullanılamaz.

Türkiye baxımından yorum: Çalışma Türkiye'deki bir şəhər enerji sistemi üzərində yürütülmemiştir. Türkiye'de uygulanması düşünülürse elektrik şebekesi yapısı, bölgesel doğal gaz və bölgesel ısıtma altyapısının varlığı, boru ağlarının fiziksel parametreleri, yenilenebilir üretim profilleri, qiymətləndirmə hatalarının istatistiksel dağılımı və işletme kuralları yerel kimi yeniden tanımlanmalıdır. Bu tədqiqat, Türkiye üçün birbaşa bir MW çeviklik değeri sağlamaz; kullanılabilecek şey esas kimi ölçü və optimizasyon metodolojisidir.

Tədqiqatın metodu və nəticələri

Vəziyyət sistemi və məlumat fərziyyələri

Vaka çalışması IEEE 118-bus elektrik sistemi ilə “City S” kimi anonimleştirilen şəhər gaz və istilik ağı topolojisi və ekipman parametrelerini birleştirir. Veri setinde bir kış gününe ait rüzgâr, güneş və yük profilleri istifadə edilmişdir.

Model bileşeniÇalışmadaki değer / varsayım
Elektrik sistemiIEEE 118-bus sistemi
Gaz və istilik sistemiAnonimleştirilmiş City S ağları
Isı və gaz yük çözünürlüğü450 saniye
Elektrik yük çözünürlüğü900 saniye
Tahmin belirsizliğiYenilenebilir üretim çıktılarında yoğunlaştırılmıştır
Hata dağılımıKesilmiş normal dağılım
Potansiyel hata sınırı-0,2Pv ilə +0,2Pv
Normal dağılım kapsam koşuluBu ±%20 Pv aralığının olasılığı 0,999 olacak şəkildə μv və σv belirlenir
Etkili ihlal riski eşiğiİzin verilen durum aralığının %10'u

AER'nin örneklemeyle doğrulanması

Araştırmacılar 15 dakikalık və 4 saatlik hedef periyotlar üçün AER'yi hesapladıktan sonra iki ayrı Monte Carlo benzeri yoxlama uygulamıştır: her AER içinden 10.000 rastgele yörünge və tanımlanan qiymətləndirmə-hatası dağılımından həmçinin 10.000 yörünge örneklenmiştir.

Hedef periyotKapasite SF, ICaAER içi örneklerin karşılanma nisbəti FP1Olasılık SF, IPrDağılımdan örneklerin karşılanma nisbəti FP2Ek fiziksel marj ΔICa
4 saat17.937,6 MW%100,0%87,1%86,9Raporlanmıyor
15 dakika881,1 MW%100,0%100,0%100,0572,1 MW

AER içinden örneklenen bütün yörüngelerin karşılanabilmesi, AER'nin sağlam uygulanabilirlik tanımıyla uyumludur. Tahmin-hatası dağılımından örneklenen yörüngelerin ampirik karşılanma nisbəti FP2 ilə nəzəri \(I_{\mathrm{Pr}}\) arasındaki fark isə %0,5'i aşmamıştır.

15 dakikalık durumda potansiyel hata aralığı tamamen kapsandığından ehtimal esnekliği %100'e ulaşmış və sistemin bunun ötesindeki ek fiziksel marjı 572,1 MW kimi raporlanmıştır. Dört saatlik durumda isə bazı dönemlerde net talebin sıfıra yaklaşması mevcut kapasitenin yüksək olasılıklı yenilenebilir qiymətləndirmə-hatası bölgelerini tamamen kapsamasını engellemiş və ehtimal esnekliği təxminən %87,1'de kalmıştır.

Gecikmə cihazın iş sərhədlərini nə qədər dəyişdi?

15 dakikalık değerlendirmelerde CHP'nin ortalama işletme aralığı gecikmə dikkate alınmadığında 0,22–3,93 MW iken gecikmə kısıtlarıyla 1,80–3,58 MW'a daralmıştır. Bu, ilgili pencerelerin %74,7'sinde ortalama %48,3 aralık azalmasına karşılık gelir.

E2H birimlerinde maksimum değer 16,63 MW'dan 10,12 MW'a düşmüş, minimum değer 0,00 MW'dan 0,51 MW'a yükselmiş və toplam tədqiqat aralığı %42,2 daralmıştır. Aynı 15 dakikalık ölçekte P2G və GT birimleri hemen hemen etkilenmemiştir.

Dört saatlik ölçekte gecikmenin təsiri daha belirgindir. Bütün CHP pencereleri etkilenmiş və CHP tədqiqat aralığı ortalama %53,3 daralmıştır. E2H aralığı %23,7 daralırken GT bazı uzun pencerelerde gaz ağı dinamiğinden etkilenmiştir.

Gecikmənin stoxastik çevikliyə təsiri

Hedef periyotGecikmesiz ortalama tutum SF (MW)Gecikmeli ortalama tutum SF (MW)Ortalama kayıp (MW)Maksimum pencere kaybı (MW)
15 dakika881,15867,7613,3928,94
4 saat17.937,6217.380,37557,261.433,52

15 dakikalık 96 pencerenin 81'inde tutum esnekliği azalmış, 15 pencere 10-6 toleransı içində değişmemiş və hiçbir pencerede artış görülmemiştir. Dört saatlik altı pencerenin tamamında tutum esnekliği azalmıştır.

Olasılık metriği baxımından 15 dakikalık durumlarda hem gecikmeli hem gecikmesiz model doygunluk bölgesinde kalmıştır. Dört saatlik değerlendirmede isə ehtimal SF təxminən 0,87'den 0,85'e düşmüştür. Bu nəticə, gecikmə nedeniyle daralan işletme sınırlarının yalnız nəzəri tutum kenarlarını deyil, anlamlı qiymətləndirmə-hatası ehtimal kütlesinin bulunduğu bölgeleri de etkilediğini göstərir.

Məhdudiyyətlərin azaldılması hesablamanı nə qədər sürətləndirdi?

Yerel bağımlılık tabanlı sınır azaltımı (LCB), 15 dakikalık gecikmesiz modelde eşitsizliklerin %21,97'sini, gecikmeli modelde %35,77'sini kaldırmıştır. Alt problem dəyişənləri aynı iki durumda sırasıyla %18,62 və %34,46 azalmıştır. Dört saatlik modellerde eşitsizlik azaltımı gecikmesiz durumda %21,66, gecikmeli durumda %27,51'dir.

Model küçülmesi hesablama sürelerine de yansımıştır. Dört saatlik gecikmesiz durumda medyan toplam süre 1.087,9 saniyeden 377,4 saniyeye; gecikmeli durumda 1.733,0 saniyeden 777,4 saniyeye düşmüştür. On beş dakikalık modellerde isə karşılık gelen medyan süreler gecikmesiz durumda 25,4 saniyeden 2,5 saniyeye, gecikmeli durumda 55,8 saniyeden 32,8 saniyeye düşmüştür.

Verianla Live: Dörd saatlıq modeldə məhdudiyyətlərin azaldılmasının hesablama müddətinə təsiri

Aşağıdaki değerler tədqiqatın dörd saatlik hedef periyot üçün raporladığı medyan toplam hesablama süreleridir. Aynı birimdeki dörd koşul karşılaştırılmaktadır; daha aşağı süre daha hızlı çözümü ifadə edir.

Model koşuluMedyan toplam hesablama süresi (s)ÖlçütMənbə
Gecikmesiz — tam model1087,94 saatlik hedef periyotŞəkil 14
Gecikmesiz — azaltılmış model377,44 saatlik hedef periyotŞəkil 14
Gecikmeli — tam model1733,04 saatlik hedef periyotŞəkil 14
Gecikmeli — azaltılmış model777,44 saatlik hedef periyotŞəkil 14
 

Verianla Live: Grafik, bu görünür elmi məlumat tablosundaki değerlerden tarayıcıda oluşturulur. Tablo elmi mənbə-of-truth kimi korunur.

Digər məhdudiyyətlərin azaldılması üsulları ilə müqayisə

SenaryoLCB RR (%)UCB RR (%)LCB+UCB RR (%)UCS RR (%)
15 dk — gecikmesiz22,090,490,791,1
15 dk — gecikmeli35,890,795,298,0
4 saat — gecikmesiz21,771,377,984,7
4 saat — gecikmeli27,562,573,889,0

UCS en yüksək çevrimiçi məhdudiyyət azaltma oranını verebilse de ön işleme maliyeti çok yüksektir. Örneğin dörd saatlik gecikmeli durumda toplam hesablama süresi UCS üçün 39.864,5 saniye iken LCB+UCB birleşiminde 471,6 saniyedir. Çalışmanın değerlendirmesine uyğun olaraq yerel şəbəkə bağımlılığı ilə birim sınırlarına dayalı yöntemlerin birlikte kullanılması, azaltma nisbəti ilə toplam hesablama maliyeti arasında daha dengeli bir çözüm təqdim edir.

Tədqiqatın əsas məhdudiyyətləri

  • Tahmin-hatası modelinde müxtəlif talep birimleri və zaman dönemleri arasında bağımsızlık varsayılmaktadır.
  • Yenilenebilir qiymətləndirmə hataları kesilmiş normal dağılımla temsil edilir.
  • Gaz və istilik boru modeli sabit şəbəkə topolojisi, sabit boru parametreleri və sabit akış yönleri altında oluşturulmuştur.
  • Programlama periyodu sonrasındaki mənbə çıkışları önceden belirlenmiş sabit sonraki program kimi ele alınmaktadır; bunlar ek recourse kararları deyil.
  • Vaka sistemi IEEE 118-bus ağı ilə anonimleştirilmiş bir şəhər gaz/istilik şebekesine dayanır; başka şehir və ya sistemlerdeki nicel etkiler həmçinin doğrulanmalıdır.
  • Çalışma canlı şebeke üzərində saha deneyi deyil, modelleme və vaka analizi təqdim edir.

Mənbə və metod qeydi

Tam özgün tədqiqat adı: Stochastic Flexibility Quantification for Urban Integrated Energy Systems: Definition, Modeling, and Computation

Yazarlar: Linjuehao Mei, Lei Yan, Junzhe Huang, Keyi Chen, Yanqi Chen, Yan Meng, Guocan Yan, Zuyi Li.

Yazar sırası: Yukarıdaki sıra mənbə PDF'nin başlık sayfasındaki sıradır.

Eş katkı / eş birinci yazar: Mənbədə belirtilmemiştir.

Sorumlu yazar: PDF'nin başlık sayfasında ayrı bir sorumlu-yazar işareti bulunmamaktadır. SSRN bibliyografik kaydı Lei Yan'ı Contact Author kimi göstərir.

Kurum: College of Electrical Engineering, Zhejiang University, Hangzhou 310058, China.

DOI: 10.2139/ssrn.7199502

Platform: SSRN.

Resmî yayın kaydı: SSRN Abstract 7199502.

Yayın tarihi: 29 Temmuz 2026.

Dergi / cilt / sayı: Mənbə üzərində belirli bir hakemli dergi, cilt və ya sayı bilgisi bulunmamaktadır. PDF “Preprint submitted to Elsevier” şəklində işaretlenmiştir.

Mənbə türü və hakemlik durumu: Bu tədqiqat hakem değerlendirmesinden geçmemiş bir preprinttir; nəticələri bu yayın aşaması dikkate alınarak değerlendirilmelidir.

Lisans: SSRN bibliyografik kaydında açık Creative Commons yeniden kullanım lisansı belirtilmemektedir və yeniden kullanımın izin gerektirdiği ifade edilir. Bu nedenle mənbə tədqiqatın özgün şekilleri makaleye kopyalanmamış, Verianla Live bileşenleri yalnız kaynakta raporlanan yöntem və ədədi değerlerden özgün kimi yapılandırılmıştır.

Finansman: İncelenen kaynakta ayrı bir finansman beyanı bulunmamaktadır.

Veri erişilebilirliği: Mənbədə ayrı bir Data Availability bölümü bulunmamaktadır. Bununla birlikte vaka sisteminin tam parametrelerinin yazarların çevrimiçi məlumat dosyasında bulunduğu tədqiqat içində mənbə [34] ilə qeyd olunur.

Çıkar çatışması: İncelenen sürümde ayrı bir çıkar çatışması beyanı bulunmamaktadır.

CRediT / yazar katkıları: Ayrı bir yazar katkı və ya CRediT beyanı bulunmamaktadır.

Bilimsel mənbə sınırı: Bu Verianla makalesindeki AER tanımı, stoxastik çeviklik meyarları, denklemler, gecikmə modeli, vaka sistemi, cihaz sınırları, çeviklik değerleri və hesablama süreleri yüklenen 14 sayfalık çalışmaya dayanmaktadır. Dış bibliyografik kontrol yalnız DOI, SSRN yayın tarihi, platform, lisans və Contact Author bilgisini doğrulamak üçün kullanılmış; dış kaynaklardan yeni elmi bulgu və ya mekanizma əsas metne eklenmemiştir.

Temel yöntemsel sınır: Sonuçlar IEEE 118-bus ağı ilə anonimleştirilmiş City S gaz və istilik ağlarının matematiksel vaka çalışmasına dayanır. Tahmin hatalarının bağımsızlığı, kesilmiş normal hata modeli, sabit şəbəkə topolojisi və akış yönleri ilə sabit sonraki-program varsayımları yöntem kapsamının parçasıdır. Çalışma həqiqi bir kent enerji sistemindeki saha performansını birbaşa kanıtlamamaktadır.

Kentsel inteqrasiya olunmuş enerji sisteminde stoxastik çeviklik akışı
fieldvalue
titleStokastik esnekliğin dörd katmanlı değerlendirmesi
subtitleTalep qiymətləndirmə hatası, çoklu enerji ağı, gecikmə təsiri və çeviklik çıktısının birlikte okunması
  • 1. Net güç talebi qiymətləndirmə hatası senaryosu belirlenir
  • 2. Elektrik, istilik və doğal gaz ağları ortak kısıtlarla birlikte değerlendirilir
  • 3. Boru ağı gecikmelerinin periyot sonrası təsiri hesaba katılır
  • 4. Olasılık və tutum esnekliği birlikte raporlanır

fidelity: source-faithful

Bu hareketli elmi görsel, makaledeki stoxastik çeviklik çerçevesini kullanıcıyı məlumat girmeye zorlamadan adım adım görünür hale getirir.

Paylaşın:

Şərhlər yoxlandıqdan sonra yayımlanır.Şərhiniz təsdiq prosesinə daxil ediləcək və uyğun hesab olunduqda görünəcək.

Şərh yazın

E-poçt ünvanınız yayımlanmayacaq. Məcburi sahələr * ilə işarələnib

Your experience on this site will be improved by allowing cookies Cookie Policy