Αποκεντρωμένη Ρύθμιση Τάσης Σε Δίκτυα Διανομής

Abstract

Ο σκοπός της διπλωματικής εργασίας είναι η ανάπτυξη μιας αποκεντρωμένηςμεθόδου για τη ρύθμιση της τάσης σε ακτινικά δίκτυα διανομής ηλεκτρικής ενέργειαςΜέσης Τάσης (ΜΤ). Το μεγάλο ενδιαφέρον για τις Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας(ΑΠΕ) και η αυξανόμενη διείσδυση των μονάδων διεσπαρμένης παραγωγής (ΔΠ) θέτειένα πλήθος από προβλήματα και προκλήσεις, όπως το φαινόμενο της ανύψωσης τωνμέτρων τάσεων των ζυγών, για το οποίο απαιτούνται αξιόπιστες και αποδοτικέςμέθοδοι αντιμετώπισης.Αρχικά, γίνεται μία συνοπτική περιγραφή των χαρακτηριστικών των μονάδωνδιεσπαρμένης παραγωγής και των επιπτώσεων που επιφέρει η μεγάλη ενσωμάτωσητους στα δίκτυα διανομής. Γίνεται επίσης αναφορά στην τεχνολογία των έξυπνωνδικτύων, στα συστήματα πολλαπλών ευφυών πρακτόρων (MAS) και στις δυνατότητεςπου προσφέρουν για την εποπτεία και τον δυναμικό έλεγχο του ΣυστήματοςΗλεκτρικής Ενέργειας. Έπειτα, περιγράφεται το πρόβλημα ανύψωσης τάσης και οιπροσεγγίσεις για την εξομάλυνσή του, όπως εφαρμόζονται στα παθητικά δίκτυα.Ακόμα, παρουσιάζεται η μοντελοποίηση ενός δικτύου διανομής με το πακέτολογισμικού MATPOWER για την ανάλυση της ροής φορτίου. Ακολούθως,πραγματοποιείται ανάλυση της θεωρίας ευαισθησιών τάσης ως προς τις μεταβολέςενεργού και αέργου ισχύος στους ζυγούς του δικτύου και εξετάζεται η ακρίβεια 4προσεγγιστικών μεθόδων υπολογισμού που μπορούν να εφαρμοστούν σε δίκτυαακτινικής τοπολογίας. Στη συνέχεια, περιγράφονται οι διαφορετικές αρχιτεκτονικέςελέγχου της τάσης των δικτύων διανομής και συγκρίνονται με βάση τα χαρακτηριστικάτους ώστε να εξαχθούν ποιοτικά συμπεράσματα. Παράλληλα, εξετάζεται η μέθοδοςτου κεντρικού ελέγχου και η εφαρμογή της μέσα από ένα πρόβλημα τετραγωνικούπρογραμματισμού.Ο εξεταζόμενος αλγόριθμος αποκεντρωμένης ρύθμισης τάσης, στηρίζεται στηνεπικοινωνία μεταξύ των ευφυών πρακτόρων και τη διαχείριση της διαθέσιμης ενεργούισχύος κάθε μονάδας ΔΠ. Στόχος είναι η επαναφορά των τάσεων που είναι εκτόςορίων, σε κανονικά επίπεδα με τη μικρότερη δυνατή περικοπή ενεργού ισχύος από τιςμονάδες. Διενεργούνται προσομοιώσεις της αποκεντρωμένης μεθόδου σε 2διαφορετικά δίκτυα ΜΤ, για διαφορετικά σενάρια φόρτισης και διαφορετικέςπεριπτώσεις εσωτερικών παραμέτρων της μεθόδου. Τέλος συγκρίνονται τααποτέλεσματα της μεθόδου, με αυτά που προκύπτουν από τον κεντρικό έλεγχο και τηνεπίλυση του προβλήματος βελτιστοποίησης τετραγωνικού προγραμματισμού.