Αποκεντρωμένη Ρύθμιση Τάσης Σε Ακτινικά Δίκτυα Διανομής Με Υψηλή Διείσδυση Διεσπαρμένης Παραγωγής

Abstract

Στόχος της παρούσης διπλωματικής εργασίας είναι η πρόταση μιας αποκεντρωμένης μεθόδου για τη ρύθμιση τάσης ακτινικών δικτύων διανομής Μέσης Τάσης (ΜΤ) με υψηλή διείσδυση Διεσπαρμένης Παραγωγής (ΔΠ). Ο λόγος για τον οποίο κρίνεται απαραίτητη η υλοποίηση ελέγχων μέσω εναλλακτικών μεθόδων ρύθμισης της τάσης είναι η ολοένα αυξανόμενη διείσδυση των μονάδων ΔΠ, η οποία έχει σημαντικές επιπτώσεις στις τάσεις των ζυγών του δικτύου. Η υψηλή διείσδυση των μονάδων ΔΠ εισάγει ένα νέο τρόπο παραγωγής ενέργειας στα πλαίσια της ΜΤ, επιδρώντας σημαντικά στην ανάπτυξη των σύγχρονων δικτύων προς την κατεύθυνση των έξυπνων δικτύων. Αρχικά, πραγματοποιείται μια συνοπτική παρουσίαση των τεχνολογικών χαρακτηριστικών των μονάδων ΔΠ αλλά και των επιπτώσεων της εμφάνισής τους στα δίκτυα. Αποδίδονται οι τοπολογίες διάταξης καθώς τα τεχνικά μέσα που συναντώνται στα δίκτυα διανομής. Ακολούθως, πραγματοποιείται, μια βιβλιογραφική ανασκόπηση των τεχνολογιών των έξυπνων δικτύων, καθώς και εφαρμογές των συστημάτων πολλαπλών ευφυών πρακτόρων σε αυτά. Παρουσιάζονται επιπλέον, συμβατικοί τρόποι ρύθμισης των παθητικών δικτύων και σχολιάζονται περιπτώσεις στις οποίες αποτυγχάνουν να ανταπεξέλθουν στην υψηλή ενσωμάτωση της ΔΠ. Εν συνεχεία, πραγματοποιείται μια μαθηματική ανάλυση των ευαισθησιών τάσης ως προς τις μεταβολές αέργου ισχύος, ενώ παρουσιάζονται απλοποιημένες προσεγγίσεις ευαισθησιών που μπορούν να εφαρμοστούν σε ακτινικά δίκτυα. Η προτεινόμενη τεχνική ρύθμισης στηρίζεται στη διαχείριση της διαθέσιμης άεργου ισχύος κάθε μονάδας ΔΠ για τη ρύθμιση της τάσης, στοχεύοντας στην ελαχιστοποίηση της συνολικής μεταβολής αέργου ισχύος. Βασιζόμενοι στις τοπολογικές ιδιαιτερότητες που παρουσιάζουν τα ακτινικά δίκτυα διανομής, υπολογίζεται μέσω του αποκεντρωμένου ελέγχου η άεργος ισχύς αντιστάθμισης. Σύμφωνα με τις θεωρήσεις που έχουν γίνει αναπτύχθηκε αλγόριθμος στο λογισμικό MATLAB και πραγματοποιήθηκαν προσομοιώσεις σε τρία διαφορετικά πρότυπα δίκτυα διανομής για διαφορετικά σενάρια. Η προτεινόμενη μέθοδος ρύθμισης τάσης συγκρίνεται με μια μέθοδο κεντρικού ελέγχου ρύθμισης τάσης με σκοπό την μελέτη των συνολικών μεταβολών αέργου ισχύος που αποφασίζονται κατά περίπτωση. Συμπερασματικά, η εξεταζόμενη μέθοδος ελέγχου που προτείνεται είναι δυνατό να ρυθμίσει τα ακτινικά δίκτυα διανομής στα οποία εφαρμόστηκε.