Πιθανοτικη Αναλυση Ροης Φορτιου Σε Δικτυο Διανομης

Abstract

Τα τελευταία χρόνια, η ανάγκη για κατανόηση και πληρη πρόβλεψη των στοιχείων ενός συστήματος ηλεκτρικής ενέργειας οδήγησε στην εμβάθυνση στην πιθανοτική ροή φορτίου των συστημάτων ηλεκτρικής ενέργειας. Με τα περιβαλλοντικά θέματα να βρίσκονται στο προσκήνιο, επιτάσσεται η παραγωγή ενέργειας από ανανεώσιμες πηγές, με αποτέλεσμα η αβεβαιότητα που διέπει την παραγώμενη ενέργεια να μεγαλώνει. Συνεπώς, η πιθανοτική προσέγγιση της ανάλυσης των ροών φορτίου αποτελεί επιτακτική ανάγκη για τον σωστό σχεδιασμό των συστημάτων ηλεκτρικής ενέργειας καθώς και για την ασφαλή και οικονομική τους λειτουργία. Σκοπός της εργασίας αυτής είναι η υλοποίηση της θεωρίας που έχει αναπτυχθεί τα τελευταία χρόνια γύρω από την πιθανοτική ροή φορτίου ενός συστήματος ηλεκτρικής ενέργειας στο οποίο υπάρχει εκτεταμένη διείσδυση διεσπαρμένης παραγωγής και στη συνέχεια η δημιουργία ενός Γραφικού Περιβάλλοντος Χρήστη για την εκτέλεση μεθόδων επίλυσης πιθανοτικής ροής φορτίου. Η υλοποίηση αυτή θα γίνει με προσομοιώσεις σε προγραμματιστικό περιβάλλον (Matlab).Σε αντίθεση με την ντετερμινιστική μέθοδο ροής φορτίου η οποία βασίζεται σε ακριβείς τιμές για τα φορτία, τις παραγωγές και γενικότερα για τις μεταβλητές του δικτύου, η πιθανοτική ροή φορτίου λαμβάνει υπόψη την αβεβαιότητα και τη στατιστική φύση των δεδομένων μεγεθών, δηλαδή των φορτίων και της παραγωγής. Συγκεκριμένα θα παρουσιαστούν μέθοδοι μελέτης μιας ροής φορτίου όπως η γραμμικοποίηση γύρω από την μέση τιμή ,οι αναλυτικές μέθοδοι πυκνότητας πιθανότητας Gram - Charlier και Cornish - Fisher και η Μέθοδος Εκτίμησης Σημείων. Οι μέθοδοι αυτές έχουν αναλυθεί και προσομοιωθεί σε διάφορα συστήματα αποτελέσματα των οποίων είναι διαθέσιμα στην βιβλιογραφία. Οι μέθοδοι αυτές θα εφαρμοστούν σε ένα πραγματικό δίκτυο όπου υπάρχει έντονη διείσδυση διεσπαρμένης παραγωγής και θα συγκριθούν τόσο μεταξύ τους, όσο και με την αριθμητική μέθοδο Monte Carlo. Συγκεκριμένα η μελέτη θα γίνει στο δίκτυο της Σπερχειάδας. Η σύγκριση αυτή θα δείξει τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα της κάθε μεθόδου ανάλογα με τα στοιχεία που μελετώνται, αλλά και την ακρίβεια της κάθε μίας μεθόδου. Έτσι θα μπορέσουμε να βγάλουμε χρήσιμα συμπεράσματα ως προς την χρήση της κάθε μεθόδου ανάλογα την εφαρμογή. Τέλος, θα υλοποιηθεί ένα Γραφικό Περιβάλλον Χρήστη για την εισαγωγή δεδομένων και εκτέλεση δύο βασικών μεθόδων επίλυσης πιθανοτικής ροής φορτίου, της Monte-Carlo και της Μεθόδου Εκτίμησης Σημείων. Το Περιβάλλον αυτό θα εξεταστεί για την ορθή λειτουργία του τόσο σε μία απλή εφαρμογή σε ένα δίκτυο 14 ζυγών όσο και στη μελέτη που έγινε για το δίκτυο της Σπερχειάδας.