Generatoren und Netzeinspeisungen

Die Wirkleistungserzeugung von Generatoren und Netzeinspeisungen (im Folgenden als Erzeugungsanlagen bezeichnet) stellt einen möglichen Freiheitsgrad der LFO dar. Über die Eingabemaske der entsprechenden Elemente können unter den Reitern „Einspeisung" und „Sonstiges" verschiedene Parameter gesetzt werden (vgl. Abbildung 5 und Abbildung 6), die im Folgenden erläutert werden.
Teilnahme an OPF: Dieser Parameter bestimmt, ob die Erzeugungsanlage als Optimierungsvariable zur Verfügung steht. Im undefinierten Zustand – dargestellt als ausgefülltes Kästchen - wird die Erzeugungsanlage nicht bei der LFO berücksichtigt.
Strafkosten: Fiktive Kosten, die bei der Durchführung von Redispatch berücksichtigt werden. Die Strafkosten bestimmen maßgeblich die Ausgestaltung der Zielfunktion. Ziel der LFO ist die Minimierung des Einsatzes von Strafkosten. Somit wird die Wirkleistungseinspeisung von Erzeugungsanlagen nur dann angepasst, wenn die Strafkosten insgesamt reduziert werden können (vgl. Strafkosten für Zweigüberlastungen).
P0: Vorgabe der Wirkleistungseinspeisung vor Optimierung (z.B. Fahrplanwert).
P min: Minimal zulässige Wirkleistungseinspeisung. Pmin kann ungleich Null sein. Der maximal durchführbare negative Redispatch für diese Erzeugungsanlage beträgt demnach: ∆P-= Pmin-P0.
P max: Maximal zulässige Wirkleistungseinspeisung. Der maximal durchführe positive Redispatch für diese Erzeugungsanlage beträgt demnach: ∆P+ = Pmax-P0.
Grenzkosten: Betriebskosten der Erzeugungslange, die durch die Erzeugung einer zusätzlichen Megawattstunde entstehen. Werden keine Grenzkosten explizit angegeben, werden die Default-Grenzkosten aus den Steuerparametern berücksichtigt. Der Zusammenhang zwischen Grenzkosten und Strafkosten und dem resultierenden Zielfunktionswert der LFO ist in Abbildung 4 dargestellt:

Abbildung 4: Beispielhafte Kosten in der Zielfunktion
Eine Optimierung ohne Berücksichtigung von Strafkosten und somit ausschließlich auf Basis der Grenzkosten ist prinzipiell möglich. In einem solchen Fall wird die Durchführung von Redispatch auch ohne das Vorhandensein von Netzengpässen begünstigt. Die Wirkleistungseinspeisung wird dann anhand der Merit-Order der Grenzkosten entschieden und folglich werden Kraftwerke mit geringeren Grenzkosten bevorzugt.
Startkosten: Kosten, die beim Anfahren einer Erzeugungsanlage in der Zielfunktion berücksichtigt werden. Werden keine Startkosten für eine anfahrbare Erzeugungsanlage explizit angegeben, werden die Default-Startkosten aus den Steuerparametern angesetzt.
Must run: Die Erzeugungsanlage darf durch die LFO nicht ausgeschaltet werden.
Dargebotsabhängig: Die Erzeugungsanlage ist vom Dargebot an Primärenergie abhängig. Daher kann die Wirkleistungseinspeisung durch die LFO lediglich reduziert werden.
In Revision: Die Erzeugungsanlage darf im Rahmen der LFO nicht angefahren werden.
Max. neg. Gradient: Maximale zulässige negative Wirkleistungsänderung pro Zeitabschnitt in p.u. Dieser Parameter ist nur bei einer zeitkoppelnden Optimierung relevant.
Max. pos. Gradient: Maximale zulässige positive Wirkleistungsänderung pro Zeitabschnitt in p.u. Dieser Parameter ist nur bei einer zeitkoppelnden Optimierung relevant.
Mindestbetriebszeit: Zeit, die eine Erzeugungsanlage mindestens in Betrieb sein muss, bevor diese (erneut) ausgeschaltet werden kann. Dieser Parameter ist nur bei einer zeitkoppelnden Optimierung relevant.
Mindeststillstandszeit: Zeit, die eine Erzeugungsanlage mindestens ausgeschaltet sein muss, bevor diese (erneut) angefahren werden kann. Dieser Parameter ist nur bei einer zeitkoppelnden Optimierung relevant.

Abbildung 5: Reiter „Einspeisung" der Eingabe-Maske eines Generators für die LFO

Abbildung 6: Reiter „Sonstiges" der Eingabe-Maske eines Generators für die LFO
Neben der individuellen Parametrierung der Modelle sind globale Steuerdaten, die (zusätzlich) bei der Berücksichtigung von Erzeugungsanlagen in der LFO relevant sind, von Bedeutung. Die Steuerdaten werden in Kapitel 3.1 im Detail erläutert. Relevante Steuerdaten für Erzeugungseinheiten sind in der Übersicht:

• Ganzzahlige KW-Einschaltentscheidungen
• Berechnungsverlauf
  • Konvergenzschwelle P
  • Neuberechnung Sensitivitäten in jeder Iteration
  • Sensitivitäten in allen NNF gleich
  • Berücksichtigung PV-Knoten in Sensi.-Berechnung
  • Rücknahme PV-PQ-Umwandlung
• Zielfunktion
  • Default-Grenzkosten
  • Default-Strafkosten
  • Default-Startkosten
  • Strafkosten WEA
  • Strafkosten Hydraulik
  • Strafkosten Hydraulik Überlauf
  • Hydraulik ohne Grenzkosten
  • Kosten Überschreitung Pmax
  • Strafkosten Leistungsgradienten
  • Faktor Strafkosten Gradienten
• Nebenbedingungen
  • Gradientenbeschränkung Kraftwerke
    • Max. default-Gradient positiv
    • Max. default-Gradient negativ
  • Speicherbecken
  • Mindestbetriebszeiten
  • Mindeststillstandszeiten
  • Begrenze Anzahl der Eingriffe
    • Max. Anzahl Eingriffe
    • Kosten für zus. Eingriffe Faktor
• Freiheitsgrade
  • Redispatch
    • Verwende Kraftwerke
    • Verwende hydraulische Kraftwerke
    • Verwende Windenergieanlagen
    • Mindestgröße KW
    • Mindestgröße WEA

Tabelle 1: Übersicht der relevanten Parameter für die LFO von Generatoren und Netzeinspeisungen