. Environmental and financial asses

. Environmental and financial assessment
The environmental benefits of demand response from WDS is assessed by comparing the change in GHG emissions due to a change in operating schedule to the operational GHG emissions from competing energy storage mechanisms. The three largest power plants for STOR provision are Open Cycle Gas Turbines (OCGT), pumped hydro and diesel internal combustion engines [20,21],
The GHG emissions attributed to the WDS operation are due to the time dependent energy consumption and the associated GHG emissions of the electricity grid. To define the GHG emissions caused by demand response the operations when providing demand response the operations when the service is available

and when the response energy is provided are considered separately. The GHG emissions from either operation are compared to the normal operation when not providing demand response services. The cost of providing demand response are evaluated using the same method. However, as the GHG emissions are not explicitly minimized in the objective function the change in GHG emissions can be both negative or positive while the cost are minimized and thus a deviation from the normal optimal operating schedule is expected to incur a cost for the operation when providing demand response.
The GHG emissions and cost due to the provision of response energy in the case of a demand response event can readily be calculated in terms of the energy provided during an event. To compute the GHG emissions and cost due to the availability to provide demand response, assumptions based about the usage of the service must be made as the GHG emissions and cost are incurred for the power provided and are independent of the actual energy delivered in events and are found from the difference to normal operations. These assumptions are summarized in Table 2. The analysis shows that the frequency response services FFR and FCDM deliver only a small amount of energy, due to the short nature of their responses, which is also reflected in the payment structure. The energy delivered from STOR in a given year varies by how often the provider is called, which is itself a function of the price of the energy offered as National Grid uses a strict merit order system to call response energy [1],
3. Optimal pump scheduling
The optimization of pump schedules for WDS operation is a difficult computational problem as the description of pump states and flow in pipes involve binary variables and some of the under¬lying fundamental system equations are non-linear. The integer problem can be solved through heuristic optimization methods such as a genetic algorithm (GA) to optimist pump scheduling, with a separate solver for the non-linear hydraulic simulation problem [23-25]. Other heuristic procedures that have also been applied include simulated annealing [26,27] and particle swarm optimization [28].
In the mathematical optimization framework, the scheduling problem can be posed as an mixed integer problem (MIP), solving the hydraulic model and scheduling simultaneously. This can be solved using iterative linear programming for local optima [29] or using dynamic programming [30,31]. The scheduling problem can also be solved using branch and bound methods [32,33] or model predictive control [12]. A detailed review work on water distribution operation optimization is provided by D Ambrosio et al. [34].
To compare different operational conditions and the resulting pump schedules, certifiable global optimality is required. This can be achieved through a branch and bound method [35]. A piece¬wise linear approach that approximates the problem such that it can be solved to global optimality is presented by Morsi et al. [36]. The optimal schedules are calculated using a piecewise linear

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

. การประเมินสิ่งแวดล้อม และการเงินประโยชน์ด้านสิ่งแวดล้อมของการตอบสนองความต้องการจาก WDS จะประเมิน โดยการเปรียบเทียบการเปลี่ยนแปลงในการปล่อยก๊าซเรือนกระจกเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงในการดำเนินงานตารางการปล่อยก๊าซเรือนกระจกในการดำเนินงานจากกลไกเก็บพลังงานแข่งขัน โรงไฟฟ้าที่ใหญ่ที่สุดสามสำหรับเก็บสำรองจะเปิดรอบกังหันก๊าซ (OCGT), สูบน้ำ และเครื่องยนต์ดีเซลสันดาปภายใน [20,21],ปล่อยก๊าซเรือนกระจกที่นำมาประกอบกับการดำเนินการ WDS ได้เนื่องจากการใช้พลังงานขึ้นอยู่กับเวลาและการปล่อยก๊าซเรือนกระจกที่เกี่ยวข้องของโครงข่ายไฟฟ้า เพื่อกำหนด GHG ปล่อยเกิดจากการตอบสนองความต้องการการดำเนินงานเมื่อทำให้ตอบสนองความต้องการการดำเนินงานให้บริการและเมื่อมีพลังงานที่ตอบสนองจะพิจารณาแยกต่างหาก ปล่อยก๊าซเรือนกระจกจากการดำเนินงานอย่างใดอย่างหนึ่งจะเปรียบเทียบกับการทำงานปกติเมื่อไม่ให้ความต้องการบริการตอบสนอง ต้นทุนของการให้ตอบสนองความต้องการจะประเมินโดยใช้วิธีการเดียวกัน อย่างไรก็ตาม ปล่อยก๊าซเรือนกระจกที่ชัดเจนย่อในฟังก์ชันวัตถุประสงค์การเปลี่ยนแปลงในการปล่อยก๊าซเรือนกระจกได้ทั้งค่าลบ หรือค่าบวกในขณะที่ต้นทุนลดลง และดังนั้น ความเบี่ยงเบนจากปกติกำหนดการปฏิบัติงานที่เหมาะสมคาดว่าจะต้องเสียค่าใช้จ่ายสำหรับการดำเนินการเมื่อให้ตอบสนองความต้องการการปล่อยก๊าซเรือนกระจกและต้นทุนเนื่องจากบทบัญญัติของการตอบสนองพลังงานในกรณีเหตุการณ์ตอบสนองความต้องการพร้อมจะคำนวณในแง่ของพลังงานที่ให้ไว้ในระหว่างเหตุการณ์ ในการคำนวณการปล่อยก๊าซเรือนกระจกและต้นทุนเนื่องจากความพร้อมเพื่อให้ตอบสนองความต้องการ สมมติฐานพื้นฐานเกี่ยวกับการใช้งานของบริการต้องทำเป็นการปลดปล่อยก๊าซเรือนกระจกและต้นทุนเกิดขึ้นสำหรับการใช้พลังงานให้เป็นอิสระของพลังงานจริงในเหตุการณ์ และพบจากความแตกต่างการดำเนินงานปกติ สมมติฐานเหล่านี้ถูกสรุปในตารางที่ 2 การวิเคราะห์แสดงให้เห็นว่าการบริการตอบสนองความถี่ FFR และ FCDM ส่งเพียงเล็กน้อยของพลังงาน เนื่องจากความสั้นของการตอบสนองของพวกเขา ซึ่งยังสะท้อนอยู่ในโครงสร้างการชำระเงิน พลังงานที่ถูกส่งจาก STOR ในปีนั้น ๆ แตกต่างกันตามความถี่ผู้ให้บริการเรียกว่า ซึ่งเป็นฟังก์ชันของราคาของพลังงานกริดแห่งชาติใช้ระบบสั่งเข้มงวดบุญเพื่อเรียกการตอบสนองพลังงาน [1], เสนอตัวเอง3 กำหนดการปั๊มที่เหมาะสมการเพิ่มประสิทธิภาพของปั๊มกำหนดการสำหรับดำเนินการ WDS เป็นปัญหาคำนวณยากอธิบายของไหลในท่อและปั๊มสหรัฐเกี่ยวข้องกับไบนารีตัวแปร และสมการพื้นฐานระบบ under¬lying มีสมบัติ ปัญหาจำนวนเต็มจะสามารถแก้ไขได้ผ่านวิธีการปรับพฤติกรรมเช่นขั้นตอนวิธีพันธุกรรม (GA) ให้แง่ดีปั๊มกำหนด การแก้ปัญหาแยกต่างหากสำหรับปัญหาจำลองไฮดรอลิกสมบัติ [23-25] ขั้นตอนพฤติกรรมอื่นที่มีการใช้ได้แก่หลอมจำลอง 26 [27] และเพิ่มประสิทธิภาพฝูงอนุภาค [28]ในกรอบเพิ่มประสิทธิภาพทางคณิตศาสตร์ ปัญหาการจัดกำหนดการสามารถเกิดเป็นการผสมเต็มปัญหา (MIP), แก้แบบไฮดรอลิก และกำหนดการพร้อมกัน นี้สามารถแก้ไขได้โดยใช้โปรแกรมเชิงเส้นซ้ำสำหรับท้องถิ่น optima [29] หรือใช้การเขียนโปรแกรมแบบไดนามิก [30, 31] ปัญหาการจัดกำหนดการจะยังสามารถแก้ไขได้โดยใช้สาขา และวิธีผูก [32,33] หรือควบคุมการคาดการณ์รุ่น [12] งานทบทวนรายละเอียดในการเพิ่มประสิทธิภาพการกระจายน้ำที่มีให้โดย D Ambrosio et al. [34]การเปรียบเทียบสภาพการดำเนินงานที่แตกต่างและตารางเวลาปั๊มผล optimality ทั่วโลกที่ได้รับการรับรองถูกต้อง นี้สามารถทำได้ผ่านสาขา และผูกวิธี [35] แนวทางเชิงเส้น piece¬wise ที่สใกล้เคียงปัญหาที่สามารถแก้ไขการ optimality ทั่วโลก นำเสนอโดย Morsi et al. [36] ตารางการคำนวณโดยใช้การ piecewise เชิงเส้น

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

. สิ่งแวดล้อมและการประเมินผลทางการเงิน
ประโยชน์ต่อสิ่งแวดล้อมของการตอบสนองความต้องการจาก WDS จะมีการประเมินโดยการเปรียบเทียบการเปลี่ยนแปลงในการปล่อยก๊าซเรือนกระจกอันเนื่องมาจากการเปลี่ยนแปลงในตารางเวลาการดำเนินงานต่อการดำเนินงานปล่อยก๊าซเรือนกระจกจากการแข่งขันกลไกการจัดเก็บพลังงาน สามโรงไฟฟ้าที่ใหญ่ที่สุดสำหรับการให้ STOR มีวงจรเปิดเครื่องกังหันก๊าซ (OCGT) สูบพลังน้ำและเครื่องยนต์ดีเซลสันดาปภายใน [20,21]
การปล่อยก๊าซเรือนกระจกมาประกอบกับการดำเนินงาน WDS จะครบกำหนดเวลาการใช้พลังงานและขึ้นอยู่กับเรือนกระจกที่เกี่ยวข้อง ปล่อยก๊าซเรือนกระจกของตารางไฟฟ้า เพื่อกำหนดปล่อยก๊าซเรือนกระจกที่เกิดจากการตอบสนองความต้องการของการดำเนินงานเมื่อให้การตอบสนองความต้องการของการดำเนินงานเมื่อใช้บริการได้และเมื่อพลังงานการตอบสนองที่มีให้มีการพิจารณาแยกต่างหาก การปล่อยก๊าซเรือนกระจกจากการดำเนินงานอย่างใดอย่างหนึ่งเมื่อเทียบกับการทำงานปกติเมื่อไม่ได้ให้บริการที่ตอบสนองความต้องการ ค่าใช้จ่ายในการให้การตอบสนองความต้องการได้รับการประเมินโดยใช้วิธีการเดียวกัน อย่างไรก็ตามในขณะที่ปล่อยก๊าซเรือนกระจกจะไม่ลดลงอย่างชัดเจนในการทำงานวัตถุประสงค์การเปลี่ยนแปลงในการปล่อยก๊าซเรือนกระจกสามารถเป็นได้ทั้งบวกหรือลบในขณะที่ค่าใช้จ่ายจะลดลงและทำให้การเบี่ยงเบนจากตารางเวลาการดำเนินงานที่ดีที่สุดตามปกติคาดว่าจะต้องเสียค่าใช้จ่ายสำหรับการดำเนินงานเมื่อ ให้ตอบสนองความต้องการ. การปล่อยก๊าซเรือนกระจกและค่าใช้จ่ายเนื่องจากการจัดหาพลังงานการตอบสนองในกรณีที่มีการจัดกิจกรรมที่ตอบสนองความต้องการได้อย่างง่ายดายได้รับการคำนวณในแง่ของพลังงานที่มีให้บริการในช่วงเหตุการณ์ การคำนวณการปล่อยก๊าซเรือนกระจกและค่าใช้จ่ายอันเนื่องมาจากความพร้อมที่จะให้การตอบสนองความต้องการของสมมติฐานพื้นฐานเกี่ยวกับการใช้บริการจะต้องทำในขณะที่ปล่อยก๊าซเรือนกระจกและค่าใช้จ่ายที่เกิดขึ้นสำหรับการใช้พลังงานที่มีให้และมีความเป็นอิสระของพลังงานที่เกิดขึ้นจริงส่งในเหตุการณ์และ จะพบได้จากความแตกต่างกับการดำเนินงานปกติ สมมติฐานเหล่านี้มีรายละเอียดในตารางที่ 2 การวิเคราะห์แสดงให้เห็นว่า FFR ความถี่การให้บริการตอบสนองและการส่งมอบ FCDM เพียงจำนวนเล็กน้อยของพลังงานเนื่องจากลักษณะที่สั้นของการตอบสนองของพวกเขาซึ่งยังสะท้อนให้เห็นในโครงสร้างการชำระเงิน พลังงานที่ส่งมาจาก STOR ในปีที่ได้รับแตกต่างกันไปโดยวิธีการที่มักจะให้บริการที่เรียกว่าซึ่งเป็นตัวฟังก์ชั่นของราคาของพลังงานที่นำเสนอเป็นกริดแห่งชาติที่ใช้ระบบการสั่งซื้อบุญอย่างเข้มงวดเพื่อเรียกการตอบสนองพลังงาน [1], 3 เครื่องสูบน้ำที่ดีที่สุดการจัดตารางการเพิ่มประสิทธิภาพของตารางการปั๊มสำหรับการดำเนินงาน WDS เป็นปัญหาที่ยากคำนวณเป็นคำอธิบายของปั๊มรัฐและการไหลในท่อเกี่ยวข้องกับตัวแปรไบนารีและบางส่วนของunder¬lyingสมระบบพื้นฐานเป็นแบบไม่เชิงเส้น ปัญหาจำนวนเต็มจะสามารถแก้ไขได้ผ่านวิธีการเพิ่มประสิทธิภาพการแก้ปัญหาดังกล่าวเป็นขั้นตอนวิธีพันธุกรรม (GA) ที่จะจัดตารางเวลาที่มองโลกในแง่ปั๊มด้วยแก้เฉพาะกิจการสำหรับการไม่เชิงเส้นปัญหาการจำลองไฮดรอลิ [23-25] ขั้นตอนการแก้ปัญหาอื่น ๆ ที่ยังมีการใช้รวมถึงการจำลองการหลอม [26,27] และการเพิ่มประสิทธิภาพจับกลุ่มอนุภาค [28]. ในกรอบการเพิ่มประสิทธิภาพทางคณิตศาสตร์ปัญหาการตั้งเวลาสามารถถูกวางเป็นปัญหาจำนวนเต็มผสม (MIP) แก้รูปแบบไฮดรอลิ การตั้งเวลาพร้อมกัน นี้สามารถแก้ไขได้โดยใช้โปรแกรมเชิงเส้นซ้ำสำหรับ Optima ท้องถิ่น [29] หรือใช้เขียนโปรแกรมแบบไดนามิก [30,31] ปัญหาการตั้งเวลานอกจากนี้ยังสามารถแก้ไขได้โดยใช้สาขาและวิธีการที่ถูกผูกไว้ [32,33] หรือรูปแบบการควบคุมการทำนาย [12] งานตรวจสอบรายละเอียดในการเพิ่มประสิทธิภาพการดำเนินงานการกระจายน้ำให้บริการโดย D Ambrosio, et al [34]. เพื่อเปรียบเทียบสภาพการดำเนินงานที่แตกต่างกันและส่งผลให้ตารางการปั๊ม optimality ทั่วโลกจะต้องผ่านการรับรอง นี้สามารถทำได้ผ่านสาขาและวิธีการที่ถูกผูกไว้ [35] วิธีpiece¬wiseเชิงเส้นที่ใกล้เคียงกับปัญหาดังกล่าวว่าจะสามารถแก้ไขได้จะ optimality โลกถูกนำเสนอโดย Morsi et al, [36] ตารางที่ดีที่สุดจะคำนวณโดยใช้เส้นค่