Μετάβαση Στο Ευφυές Ηλεκτρικό Δίκτυο Και Ανάπτυξη Του Ευφυούς Συστήματος Μεταφοράς Ηλεκτρικής Ενέργειας

Abstract

Στην παρούσα διπλωματική εργασία παρουσιάζεται η μετάβαση από το συμβατικό Σύστημα Ηλεκτρικής Ενέργειας στα Ευφυή Ηλεκτρικά Δίκτυα. Τα σύγχρονα Συστήματα Ηλεκτρικής Ενέργειας έχουν αρχίσει να ενσωματώνουν πλήθος ψηφιακών τεχνολογιών και νέων ηλεκτρομηχανολογικών συστημάτων στην παραγωγή, στη μεταφορά, στη διανομή και στην κατανάλωση της Ηλεκτρικής Ενέργειας. Τα δίκτυα που επιτυγχάνουν την πιο αξιόπιστη, αποδοτική και με λιγότερες περιβαλλοντικές επιπτώσεις λειτουργία τους αξιοποιώντας τις παραπάνω τεχνολογίες, χαρακτηρίζονται ως Ευφυή Ηλεκτρικά Δίκτυα.Στο κεφάλαιο 1 παρουσιάζεται το παραδοσιακό Σύστημα Ηλεκτρικής Ενέργειας. Δίνεται ιδιαίτερη έμφαση στα δομικά στοιχεία του Συστήματος και στο επικρατές μείγμα της ηλεκτροπαραγωγής σε χώρες του εξωτερικού και στην Ελλάδα. Τέλος αναφέρεται η δομή της αγοράς Ηλεκτρικής Ενέργειας και η μετάβαση προς την απελευθερωμένη αγορά Ηλεκτρικής Ενέργειας.Στο κεφάλαιο 2 αντιπαραβάλλονται τα μοντέλα της συγκεντρωτικής και της διεσπαρμένης παραγωγής Ηλεκτρικής Ενέργειας με τα αντίστοιχα πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα. Γίνεται αναφορά στο σύστημα SCADA καθώς και στα προβλήματα ηλεκτρομηχανολογικού εξοπλισμού και αξιοπιστίας του παραδοσιακού συστήματος.Στο κεφάλαιο 3 αναλύονται οι κυριότερες προκλήσεις που αντιμετωπίζει το Σύστημα Ηλεκτρικής Ενέργειας λόγω της ευρωπαϊκής και της εγχώριας ενεργειακής πολιτικής. Το κεφάλαιο 4 αποτελεί το σημαντικότερο κεφάλαιο της εργασίας. Παρουσιάζονται λεπτομερώς τα χαρακτηριστικά του Ευφυούς Ηλεκτρικού Δικτύου και τα οφέλη που προκύπτουν από αυτό. Διατυπώνονται οι τεχνολογίες επικοινωνίας που χρειάζονται για τη μετάδοση δεδομένων του δικτύου και παρουσιάζεται το ευφυές Δίκτυο Διανομής και Μεταφοράς. Τέλος δίνεται ιδιαίτερη σημασία στην αποθήκευση Ηλεκτρικής Ενέργειας μέσω του Ευφυούς Ηλεκτρικού Δικτύου καθώς και στην παρουσία του ηλεκτρικού αυτοκίνητου.Στο κεφάλαιο 5 ορίζονται οι έξυπνοι μετρητές Ηλεκτρικής Ενέργειας και καταγράφεται η συμβολή τους στο Ευφυές Ηλεκτρικό Δίκτυο. Παρουσιάζονται τα χαρακτηριστικά τους καθώς και τα οφέλη που προκύπτουν από την εγκατάσταση τους. Γίνεται επίσης αναφορά στα στάδια εγκατάστασης έξυπνων μετρητών στην Ελλάδα.Τέλος, στο 6ο κεφάλαιο παρουσιάζεται λεπτομερώς το Ευφυές Σύστημα Μεταφοράς Ηλεκτρικής Ενέργειας. Αναλύονται οι FACTS διατάξεις και προσομοιώνεται στο Matlab η αντίδραση του SVC και του STATCOM κατά τη διάρκεια βραχυκυκλώματος σε μια γραμμή μεταφοράς. Γίνεται, ακόμα, αναφορά στις PMU διατάξεις οι οποίες εξετάζονται από τηλεπικοινωνιακή σκοπιά.