Επιδρασεις Της Συνδεσης Ηλεκτρικων Οχηματων Σε Δικτυα Διανομης Ηλεκτρικης Ενεργειας Για Μονιμη Κατασταση Λειτουργιας Και Μελετη Αυξησης Της Διεισδυσης Απε

Abstract

Αντικείμενο της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η μελέτη των βασικών μεγεθών των δικτύων διανομής ηλεκτρικής ενέργειας σε μόνιμη κατάσταση λειτουργίας, όταν σε αυτά συνδέονται ηλεκτρικά οχήματα και ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, καθώς επίσης και η εξέταση της δυνατότητας συνεργασίας μεταξύ των ηλεκτρικών οχημάτων και των ανανεώσιμων πηγών με σκοπό την αύξηση της διείσδυσης τους στο δίκτυο. Για την πραγματοποίηση της μελέτης λαμβάνονται δυο γραμμές διανομής με πολύ διαφορετικά χαρακτηριστικά: μια αγροτική γραμμή διανομής, μέρος ενός νησιωτικού δικτύου και μια αστική γραμμή, μέρος του διασυνδεδεμένου συστήματος.Αρχικά, υπολογίζεται η μέγιστη επιτρεπτή διείσδυση αιολικών και φωτοβολταϊκών στα δίκτυα που εξετάζονται προεκειμένου να τηρούνται τα όρια των τάσεων και της ροής ισχύος των γραμμών στη μόνιμη κατάσταση λειτουργίας. Επειτα, μελετάται η δυνατότητα αύξησης της διείσδυσης των ανανεώσιμων πηγών με τη χρήση των ηλεκτρικών οχημάτων ως μονάδων διεσπαρμένης αποθήκευσης. Τα οχήματα φορτίζουν τις ώρες κατά τις οποίες η παραγωγή των ανανεώσιμων πηγών είναι μεγάλη σε σχέση με τη ζήτηση κι εκφορτίζουν στην αντίθετη περίπτωση. Η εκφόρτιση αναφέρεται και με τον όρο "λειτουργία V2G (Vehicle-to-grid)". Για τον προσδιορισμό των ωρών φόρτισης κι εκφόρτισης των οχημάτων κατασκευάζεται αλγόριθμος στα πλαίσια της εργασίας. Οι ροές φορτίου πραγματοποιούνται με τη βοήθεια του λογισμικού EUROSTAG.Στη συνέχεια, προσδιορίζονται οι επιπτώσεις που θα έχει η διείσδυση των οχημάτων στο αστικό δίκτυο διανομής και υπολογίζεται ο μέγιστος δυνατός αριθμός οχημάτων που μπορούν να συνδεθούν σε αυτό, για δυο ακραίες περιπτώσεις φόρτισης: οικιακή φόρτιση κατά τη διάρκεια της νύχτας (ώρες νυχτερινού τιμολογίου) και φόρτιση σε χώρους στάθμευσης κατά τη διάρκεια της ημέρας (ώρες εργασίας). Παράλληλα, εξετάζεται η πραγματοποίηση αρχικά ελεγχόμενης κι έπειτα μη ελεγχόμενης φόρτισης και συγκρίνονται τα αποτελέσματα που προκύπτουν. Ακολουθεί η σύνδεση φωτοβολταϊκών στο δίκτυο προκειμένου να εξεταστεί η δυνατότητα αύξησης των συνδεόμενων οχημάτων.Στα πλαίσια των παραπάνω πραγματοποιείται και μια εκτενής ανασκόπηση της βιβλιογραφίας σχετικά με τα ηλεκτρικά οχήματα και τον τρόπο με τον οποίο θα αλληλεπιδρούν με τα μελλοντικά δίκτυα ηλεκτρικής ενέργειας, καθώς και σχετικά με τη διεσπαρμένη παραγωγή και ειδικότερα τις ανεμογεννήτριες και τα φωτοβολταϊκά τα οποία αναμένεται να παίζουν όλο και σημαντικότερο ρόλο στην ενεργειακή παραγωγή.