Εφαρμογή Τεχνολογίας W-bpl Σε Γραμμή Μτ Με Φωτοβολταϊκή Παραγωγή

Abstract

Σκοπός της παρούσας διπλωματικής είναι η εφαρμογή ενός τηλεπικοινωνιακού δικτύου, βασισμένο στην τεχνολογία ασύρματης ευρυζωνικής μετάδοσης πληροφορίας μέσω των γραμμών ηλεκτρικής ισχύος (τεχνολογία W-BPL - Wireless Broadband over Power Lines), σε γραμμή μέσης τάσης (ΜΤ) με φωτοβολταϊκή παραγωγή ενός αυτόνομου νησιωτικού συστήματος ηλεκτρικής ενέργειας (ΗΕ).Την τελευταία δεκαετία, οι τεχνολογικές καινοτομίες και οι αλλαγές στο οικονομικό και το ρυθμιστικό περιβάλλον έφεραν στο προσκήνιο τη διασπαρμένη παραγωγή (ΔΠ) ΗΕ. Οι μονάδες ΔΠ χρησιμοποιούν κυρίως τεχνολογίες ανανεώσιμων πηγών ενέργειας (ΑΠΕ), όπως είναι τα φωτοβολταϊκά και τα αιολικά πάρκα. Η ενσωμάτωση των μονάδων ΔΠ αλλάζει την αρχή λειτουργίας του παραδοσιακού δικτύου ΗΕ. Στις μέρες μας αναπτύσσονται τα δίκτυα ΗΕ του μέλλοντος, που ονομάζονται και ευφυή δίκτυα (smart grids). Κατά την ανάπτυξη των νέων δικτύων, παρατηρείται ότι η επικοινωνία σε κάθε επίπεδο είναι ιδιαίτερα σημαντική. Η ανάγκη για μετάδοση πληροφορίας μεταξύ των χρηστών του δικτύου επιβεβαιώνει ότι η πληροφορία επηρεάζει τη σχεδίαση των δικτύων. Η εφαρμογή W-BPL τεχνολογίας στα δίκτυα ΗΕ είναι αναδυόμενη και αποτελεί μία επιχειρησιακή και επιχειρηματική δραστηριότητα που τώρα αρχίζει να αναπτύσσεται. Το ίδιο το δίκτυο ΗΕ αποκτά τη δυνατότητα αυτοδιαχείρισης και πραγματικού χρόνου παρακολούθησης.Στην παρούσα διπλωματική μελετάται η δυνατότητα αύξησης της διείσδυσης μονάδων φωτοβολταϊκής παραγωγής, σε γραμμή ΜΤ, εφαρμόζοντας κεντρικό έλεγχο με W-BPL τεχνολογία. Ενσωματώνοντας το W-BPL δίκτυο στη γραμμή ΜΤ, οι κόμβοι επικοινωνούν σε πραγματικό χρόνο μεταξύ τους και με το κέντρο ελέγχου ενέργειας ανταλλάσσοντας πληροφορία και εντολές. Η ανταλλαγή πληροφορίας και εντολών οδηγεί στη βέλτιστη λειτουργία των φωτοβολταϊκών συστημάτων (ΦΣ), αυξάνοντας τη διείσδυση χωρίς να αλλοιώνονται τα ηλεκτρικά χαρακτηριστικά της γραμμής ΜΤ.Στο πρώτο κεφάλαιο της διπλωματικής γίνεται εισαγωγή στη ΔΠ. Αναλύονται οι τεχνολογίες που χρησιμοποιούνται και η επίδραση της ΔΠ στο δίκτυο ΗΕ. Στο δεύτερο κεφάλαιο περιγράφονται τα ευφυή δίκτυα, η μετάβαση από τα παραδοσιακά δίκτυα στα δίκτυα του μέλλοντος και παρουσιάζεται η W-BPL τεχνολογία. Στο τρίτο κεφάλαιο περιγράφεται ένα αυτόνομο νησιωτικό σύστημα (ΑΝΣ) με φωτοβολταϊκή παραγωγή. Αναλύονται τα χαρακτηριστικά του ΑΝΣ και των ΦΣ, τα ζητήματα σύνδεσης των ΦΣ στη γραμμή ΜΤ και παρουσιάζεται ο ρόλος του κέντρου ελέγχου ενέργειας. Στο τέταρτο κεφάλαιο εισάγονται οι όροι και τα στοιχεία οργάνωσης του τηλεπικοινωνιακού δικτύου W-BPL που εφαρμόζεται στη γραμμή ΜΤ του αυτόνομου νησιωτικού δικτύου. Στο πέμπτο κεφάλαιο γίνεται με χρήση του προγράμματος MATLAB η προσομοίωση της γραμμής ΜΤ. Παρουσιάζονται τα αποτελέσματα των προσομοιώσεων για τις περιπτώσεις όπου εφαρμόζεται ή όχι ο έλεγχος μέσω W-BPL τεχνολογίας. Τέλος στο τελευταίο κεφάλαιο αναλύονται τα συμπεράσματα της προσομοίωσης.