Διαχωρισμός Του Δικτύου Διανομής Σε Ζώνες Και Αποκεντρωμένος Έλεγχος Τάσης

Abstract

Τα τελευταία χρόνια παρατηρείται ραγδαία αύξηση της διείσδυσης των μονάδων διεσπαρμένης παραγωγής (DG) στα δίκτυα διανομής ηλεκτρικής ενέργειας θέτοντας ένα πλήθος από προβλήματα αλλά και προκλήσεις. Στόχος της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι να παρουσιάσει μια μέθοδο αποκεντρωμένου ελέγχου της τάσης σε περίπτωση παραβίασης των ορίων αξιοποιώντας την διεσπαρμένη παραγωγή.Αρχικά, προτείνεται ο διαχωρισμός του δικτύου διανομής σε ζώνες με βάση τον πίνακα ευαισθησιών του δικτύου και έναν αριθμό κατώφλι «ε». Ο διαχωρισμός εφαρμόζεται σε ένα πρότυπο και ένα πραγματικό δίκτυο διανομής, όπου και δοκιμάζονται διάφορες τιμές του «ε» με στόχο να επιλεχθεί η τιμή που επιτυγχάνει τον καταλληλότερο διαχωρισμό. Έπειτα, παρουσιάζεται μια μέθοδος ελέγχου της τάσης βασισμένη στην αντιστάθμιση αέργου ισχύος που υπολογίζεται επιλύοντας ένα πρόβλημα γραμμικού προγραμματισμού. Η μέθοδος εφαρμόζεται τόσο με κεντρικό όσο και με αποκεντρωμένο έλεγχο και εξάγονται ποιοτικά συμπεράσματα. Εξετάζεται, επίσης, και η περίπτωση που κρίνεται απαραίτητη η αποκοπή ενεργού παραγωγής των μονάδων διεσπαρμένης παραγωγής προκειμένου να ρυθμιστεί η τάση.Ακολούθως, διατυπώνονται κανόνες που απορρέουν από την επίλυση του προβλήματος γραμμικού προγραμματισμού και μπορούν να εφαρμοστούν από ένα σύστημα έξυπνων πολυπρακτόρων (MAS). Εξετάζονται δύο παραλλαγές του αλγορίθμου μια με σύγχρονη και μια με ασύγχρονη ενημέρωση των τιμών των τάσεων. Στην σύγχρονη ολοκληρώνονται οι κινήσεις αντιστάθμισης σε μια ζώνη και λαμβάνονται νέες μετρήσεις προτού πραγματοποιηθεί έλεγχος σε άλλη ζώνη, ενώ στην ασύγχρονη γίνονται παράλληλα σε όλες τις ζώνες οι κινήσεις αντιστάθμισης και στο τέλος λαμβάνονται οι νέες μετρήσεις. Για την εφαρμογή των μεθόδων χρησιμοποιήθηκαν δύο δίκτυα διανομής. Το πρώτο είναι το πρότυπο δίκτυο διανομής 33 ζυγών της IEEE και το δεύτερο είναι το δίκτυο διανομής 101 ζυγών της αναχώρησης Ρ25 της Σπερχειάδας. Η εφαρμογή των μεθόδων έγινε στο προγραμματιστικό περιβάλλον της Matlab με την βοήθεια του πακέτου matpower.