Μελετη Της Επιδρασης Συστηματος Αντλησιοταμιευσης Στη Δυναμικη Ασφαλεια Του Σηε Ικαριας

Abstract

Σκοπός της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η διαμόρφωση ενός μοντέλου λειτουργίας του ΣΗΕ της Ικαρίας, στο λογισμικό της Siemens PSS Sincal, του οποίου κατόπιν η χρήση θα μας δώσει τη δυνατότητα της προσομοίωσης διάφορων καταστάσεων λειτουργίας. Η προσομοίωση λειτουργίας του ΣΗΕ με τη χρήση αυτού του μοντέλου σε καταστάσεις διαφόρων διαταραχών, όπως απώλεια μιας μονάδας παραγωγής ή βραχυκυκλώματα, συνθέτει μια μελέτη για την δυναμική ασφάλεια του συστήματος.Αρχικά γίνεται μια ανασκόπηση στο θεωρητικό υπόβαθρο που σχετίζεται με τις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας και τα υβριδικά συστήματα, καθώς και την μέθοδο της αντλησιοταμίευσης. Η μέθοδος της αντλησιοταμίευσης εκμεταλλεύεται τον συνδυασμό παραγωγής ενέργειας από αιολικά πάρκα και την αποθήκευσή της σε περίπτωση περίσσιας ανέμου στη μορφή ύδατος, με την χρήση αντλιών. Η βασική αρχή λειτουργίας των υβριδικών συστημάτων είναι αρκετά απλή: ‘Όταν η διαθέσιμη αιολική ισχύς υπερβαίνει το επίπεδο ισχύος που μπορεί να απορροφηθεί από το σύστημα, τότε η πλεονάζουσα αιολική ενέργεια ,η οποία σε διαφορετική περίπτωση θα χανόταν, αποθηκεύεται αντλώντας νερό στον άνω ταμιευτήρα. Αυτή η ενέργεια ανακτάται επακόλουθα όταν η ικανότητα διείσδυσης υπερβαίνει τη διαθέσιμη αιολική ισχύ (π.χ. ώρες αιχμής φορτίου). Επιπλέον, γίνεται η περιγραφή του συστήματος ηλεκτρικής ενέργειας της Ικαρίας και στη συνέχεια περιγράφεται η δημιουργία του μοντέλου στο PSS/Sincal και τα στοιχεία που χρησιμοποιήθηκαν για την μοντελοποίηση του ΣΗΕ Ικαρίας. Δίνονται, επίσης τα σχέδια των ρυθμιστών τάσης και στροφών.Στη συνέχεια προσομοιώθηκε η ανάλυση μόνιμης κατάστασης (ροή φορτίου) για διάφορα σενάρια παραγωγής και ζήτησης και παρουσιάζονται οι τάσεις στους ζυγούς του συστήματος. Επιπλέον, γίνεται ανάλυση της μεταβατικής συμπεριφοράς του συστήματος θεωρώντας το ενδεχόμενο της απώλειας μιας συμβατικής μονάδας παραγωγής ή του συνόλου της αιολικής παραγωγής. Παρουσιάζονται γραφήματα με τη μεταβολή της τάσης και της συχνότητας του συστήματος. Τέλος γίνεται ανάλυση μεταβατικής συμπεριφοράς του συστήματος μετά από βραχυκύκλωμα και παρουσιάζονται γραφήματα με την μεταβολή της τάσης και της συχνότητας του συστήματος, καθώς και των γωνιών του δρομέα κάποιων γεννητριών του συστήματος. Τέλος αναφέρονται τα βασικά συμπεράσματα που προκύπτουν από την παρούσα μελέτη όσον αφορά τις καταστάσεις λειτουργίας που προσομοιώθηκαν για το ΣΗΕ Ικαρίας.