Επιπτώσεις Της Αιολικής Διείσδυσης Στην Ασφάλεια Και Αξιοπιστία Λειτουργίας Απομονωμένων Συστημάτων Ηλεκτρικής Ενέργειας

Abstract

Σκοπός της εργασίας είναι η μελέτη των επιπτώσεων της αιολικής διείσδυσης στην ασφάλεια και αξιοπιστία της λειτουργίας των απομονωμένων συστημάτων ηλεκτρικής ενέργειας. Η μελέτη θα πραγματοποιηθεί στο ηλεκτρκό σύστημα της Κύπρου. Για το λόγο αυτό μοντελοποιείται το σύστημα ηλεκτρικής ενέργειας της Κύπρου και διεξάγονται προσομοιώσεις πάνω σε αυτό, ώστε να μπορέσει να εκτιμηθεί η συμπεριφορά του δικτύου σε διαταραχές που πιθανών μπορούν να προκληθούν. Για την μοντελοποίηση του συστήματος και την διεξαγωγή των προσομοιώσεων χρησιμοποιείται το λογισμικό πακέτο EUROSTAG 4.4. Η έρευνα επικεντρώνεται στον τομέα της δυναμικής ασφάλειας, που αφορά κυρίως τις μεταβολές της συχνότητας του συστήματος. Πιο αναλυτικά, η δομή της εργασίας οργανώνεται στα εξής δέκα κεφάλαια:Στο πρώτο κεφάλαιο, γίνεται αρχικά μια σύντομη ανάλυση της αξιοπιστίας των συστημάτων ηλεκτρικής ενέργειας και στη συνέχεια αναλύονται οι έννοιες της ευστάθειας και της ασφάλειας σε ένα σύστημα ηλεκτρικής ενέργειας, με ιδιαίτερη έμφαση στον τομέα της δυναμικής ασφάλειας. Στο δεύτερο κεφάλαιο, γίνεται αναφορά στις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας. Αρχικά παρουσιάζονται τα είδη των ήπιων μορφών ενέργειας καθώς και η στάση της παγκόσμιας κοινότητας απέναντι τους. Στη συνέχεια αναλύεται η διείσδυση των ανανεώσιμων πηγών στο ηλεκτρικό σύστημα της Κύπρου καθώς και οι προοπτικές αυτών.Στο τρίτο κεφάλαιο, λόγω του ότι η αιολική ενέργεια είναι το είδος ήπιας μορφής ενέργειας που θα μας απασχολήσει στην εργασία, πραγματοποιείται αναφορά στις ανεμογεννήτριες. Παρουσιάζεται η τεχνολογία ανεμογεννητριών, οι τρόποι σύνδεσης τους στο δίκτυο, οι περιορισμοί διείσδυσης τους, τα προβλήματα που προκύπτουν κ.α. Στο τέταρτο κεφάλαιο, παρέχονται στοιχεία αναφορικά με τη λειτουργία των ρυθμιστών στροφών και τάσης των γεννητριών, ενώ τα λειτουργικά τους διαγράμματα αναπροσαρμόζονται σύμφωνα με τις προδιαγραφές των ηλεκτροπαραγωγών σταθμών της Αρχής Ηλεκτρισμού Κύπρου (ΑΗΚ).Στο πέμπτο κεφάλαιο, γίνεται μια σύντομη τεχνική περιγραφή του λογισμικού πακέτου EUROSTAG, καθώς και μια λεπτομερής ανάλυση, που αφορά τον τρόπο με τον οποίο έγινε η μοντελοποίηση του συστήματος ηλεκτρικής ενέργειας της Κύπρου σ’ αυτό.Στο έκτο κεφάλαιο, παρουσιάζονται οι βασικές αρχές, η μεθοδολογία και το πρόγραμμα ηλεκτρονικού υπολογιστή που έχουν αναπτυχθεί για την ανάλυση της επάρκειας τροφοδότησης ισχύος των αυτόνομων συστημάτων ηλεκτρικής ενέργειας Στο έβδομο κεφάλαιο, γίνεται παρουσίαση των λειτουργικών καταστάσεων που θα αναλυθούν. Περιγράφονται τα βήματα που ακολουθούνται για την ανάλυση των σεναρίων καθώς και τα εργαλεία που χρησιμοποιήθηκαν για την πραγματοποίηση των βημάτων.Στο όγδοο κεφάλαιο, παρουσιάζονται τα αποτελέσματα των προσομοιώσεων, με τα αντίστοιχα διαγράμματα της συχνότητας και της παραγωγής ενεργού ισχύος των μονάδων της ΑΗΚ και των αιολικών πάρκων καθώς και πίνακες με τις τάσεις των ζυγών του συστήματος Στο ένατο κεφάλαιο, παρατίθενται τα γενικά συμπεράσματα που προκύπτουν για την ευστάθεια και ασφάλεια του ηλεκτρικού συστήματος της ΚύπρουΣτο δέκατο κεφάλαιο, γίνεται μια σύντομη περιγραφή του λογισμικού πακέτου Anesys, και παρουσιάζεται μια εφαρμογή στο συγκεκριμένο λογισμικό.