Αυτόματη Αποκατάσταση Λειτουργίας Δικτύων Διανομής Ηλεκτρικής Ενέργειας Σε Περίπτωση Μόνιμου Σφάλματος

Abstract

Οι διακοπές ρεύματος σε ένα σύστημα ηλεκτρικής ενέργειας οφείλονται κυρίως σε σφάλματα που συμβαίνουν στα δίκτυα διανομής. Στην περίπτωση που το σφάλμα είναι μόνιμο, ακολουθεί ένας μηχανισμός αποκατάστασης, με στόχο την επισκευή της βλάβης και την αποκατάσταση των φορτίων του δικτύου. Ο μηχανισμός περιλαμβάνει τον εντοπισμό, την απομόνωση, τη μερική αποκατάσταση, την επισκευή και, ως τελικό βήμα, την ολική αποκατάσταση της λειτουργίας του δικτύου διανομής.Σκοπός της διπλωματικής εργασίας είναι η υλοποίηση μιας μεθόδου, η οποία θα αυτοματοποιεί και θα βελτιστοποιεί τα στάδια του εντοπισμού, της απομόνωσης και της μερικής αποκατάστασης, ούτως ώστε να επιτευχθεί άμεσα η αποκατάσταση των υγιών φορτίων του δικτύου, μέχρι την επισκευή της βλάβης. Με αυτόν τον τρόπο, οι συνέπειες της διακοπής περιορίζονται σε ένα ελαχιστοποιημένο σύνολο καταναλωτών και η αξιοπιστία του δικτύου βελτιώνεται αισθητά.Αρχικά παρουσιάζεται ένα σύνολο από αναβαθμίσεις, οι οποίες μπορούν να υλοποιήσουν την αυτοματοποίηση του δικτύου καθώς και μία μέθοδος για τη βέλτιστη απομόνωση του σφάλματος. Στη συνέχεια γίνεται περιγραφή του προβλήματος βελτιστοποίησης για το στάδιο της μερικής αποκατάστασης, αναπαριστώντας το δίκτυο διανομής ως έναν κατευθυνόμενο γράφο. Η αντικειμενική συνάρτηση του προβλήματος στοχεύει πρωτίστως στην ανατροφοδότηση των υγιών φορτίων επιτελώντας τους ελάχιστους δυνατούς διακοπτικούς χειρισμούς και κατά δεύτερο λόγο στην ίση κατανομή των φορτίων στους διαθέσιμους υποσταθμούς. Οι περιορισμοί του προβλήματος περιλαμβάνουν τους περιορισμούς λειτουργίας του δικτύου διανομής.Για τις ανάγκες υλοποίησης της μεθόδου αναπτύχθηκε λογισμικό σε υπολογιστικό περιβάλλον GAMS και MATLAB. Η μέθοδος εφαρμόστηκε σε δίκτυα 44, 85, 137 και 880 κόμβων, στην περίπτωση που συμβαίνει ένα σφάλμα καθώς και στην περίπτωση που συμβαίνουν ταυτόχρονα δύο σφάλματα στο δίκτυο. Η αυτοματοποίηση του δικτύου διανομής και η εφαρμογή της προτεινόμενης μεθόδου δίνει τη δυνατότητα στον διαχειριστή του δικτύου να ελέγχει την κατάσταση του δικτύου διανομής σε πραγματικό χρόνο και να αντιμετωπίζει άμεσα και βέλτιστα τα μόνιμα σφάλματα, βελτιώνοντας την αξιοπιστία του δικτύου του.