Βελτιστη Διαστασιολογηση Μοναδων Διεσπαρμενης Παραγωγης Με Τη Χρηση Υβριδικης Pso Και Βελτιστης Ροης Φορτιου

Abstract

Τα τελευταία χρόνια παρατηρείται μία έντονη αναδόμηση των Συστημάτων Ηλεκτρικής Ενέργειας και μία ολοένα αυξανόμενη διείσδυση μονάδων διεσπαρμένης παραγωγής στα δίκτυα διανομής. Η κατάλληλη διαστασιολόγηση αυτών των μονάδων διεσπαρμένης παραγωγής είναι υψίστης σημασίας προκειμένου να μεγιστοποιηθούν τα οφέλη που προκύπτουν από την ένταξή τους στο δίκτυο.Σκοπός της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η εύρεση της βέλτιστης θέσης εγκατάστασης και της βέλτιστης ονομαστικής ισχύος μονάδων διεσπαρμένης παραγωγής σε ένα δίκτυο διανομής, με τεχνικά και με οικονομικά κριτήρια. Πιο συγκεκριμένα, μελετάται η συμβολή της βέλτιστης διαστασιολόγησης, κατά θέση και κατά μέγεθος, των μονάδων διεσπαρμένης παραγωγής στην ελαχιστοποίηση των απωλειών ενεργού ισχύος, καθώς και στην ελαχιστοποίηση της διακύμανσης της τάσης που παρουσιάζεται στο δίκτυο. Επιπλέον, διερευνάται η επίδραση της διείσδυσης ηλεκτρικών οχημάτων, με μη ελεγχόμενη φόρτιση, στο δίκτυο.Στα πλαίσια αυτής της εργασίας, αναπτύχθηκε κατάλληλο λογισμικό σε περιβάλλον MATLAB , το οποίο επιλύει τα εν λόγω προβλήματα με την υλοποίηση ενός υβριδικού αλγορίθμου που συνδυάζει στοιχεία από τη θεωρία της επιλογής των κλώνων (Clonal Selection Theory) και τη μέθοδο βελτιστοποίησης σμήνους σωματιδίων (Particle Swarm Optimization Technique). Στο Κεφάλαιο 1 της παρούσας εργασίας γίνεται αναφορά στη διεσπαρμένη παραγωγή και το έντονο ενδιαφέρον που έχει παρατηρηθεί τα τελευταία χρόνια παγκοσμίως σε αυτόν τον τομέα. Εξετάζονται τα βασικότερα είδη διεσπαρμένων πηγών, οι χρήσεις τους, τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματά τους. Επιπρόσθετα, γίνεται αναφορά στα ηλεκτρικά οχήματα και πιο συγκεκριμένα, στις παραμέτρους που διαμορφώνουν τη ζήτηση των ηλεκτρικών οχημάτων, στην επίδραση της μη ελεγχόμενης φόρτισης τους στο δίκτυο αλλά και στην ταυτόχρονη διείσδυση μονάδων διεσπαρμένης παραγωγής και ηλεκτρικών οχημάτων σε ένα δίκτυο. Στο Κεφάλαιο 2 περιγράφεται ο αλγόριθμος της επιλογής των κλώνων και οι βασικές αρχές στις οποίες αυτός στηρίζεται, η μέθοδος βελτιστοποίησης σμήνους σωματιδίων, αλλά και ο υβριδικός αλγόριθμος PCLONALG που προκύπτει από το συνδυασμό αυτών. Επιπλέον, αναλύεται το πρόβλημα της βέλτιστης ροής φορτίου και οι τεχνικές που έχουν αναπτυχθεί για την επίλυση αυτού. Παρουσιάζεται ακόμα, μία εφαρμογή του προβλήματος σε ένα απλό δίκτυο 4 ζυγών. Στο Κεφάλαιο 3 παρουσιάζονται τα αποτελέσματα των προσομοιώσεων που υλοποιήθηκαν και στο Κεφάλαιο 4 συνοψίζονται τα κυριότερα συμπεράσματα που προέκυψαν από αυτήν την ανάλυση.