Βέλτιστη Τοποθέτηση Σταθμών Ταχείας Φόρτισης Με Χρήση Pclonalg Και Βέλτιστης Ροής Φορτίου

Abstract

Σε έναν κόσμο όπου τα ζητήματα της προστασίας του περιβάλλοντος και της εξοικονόμησης ενέργειας προκαλούν εντεινόμενες ανησυχίες, η ανάπτυξη των ηλεκτρικών και των υβριδικών οχημάτων συντελείται με συνεχώς επιταχυνόμενο ρυθμό. Το όνειρο της ύπαρξης εμπορικά βιώσιμων ηλεκτρικών/υβριδικών οχημάτων γίνεται πραγματικότητα καθώς αυτά γίνονται σταδιακά διαθέσιμα. Οι προηγμένες τεχνολογίες χρησιμοποιούνται με σκοπό την αύξηση της αυτονομίας αυτών των οχημάτων και τη μείωση του κόστους τους. Στο πλαίσιο αυτό γίνεται απαραίτητη και η εγκατάσταση των κατάλληλων υποδομών φόρτισης ώστε να επιτευχθεί η αυξημένη διείσδυση των ηλεκτρικών οχημάτων στην αγορά. Ο σκοπός της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η εύρεση της βέλτιστης θέσης εγκατάστασης ενός αριθμού σταθμών ταχείας φόρτισης ηλεκτρικών οχημάτων σε ένα δίκτυο διανομής, με τεχνικά κριτήρια, και η παραγωγή των διεσπαρμένων μονάδων του δικτύου στη βέλτιστη περίπτωση. Ειδικότερα, μελετάται η βέλτιστη τοποθέτηση των σταθμών φόρτισης στο δίκτυο ώστε να επιτευχθεί η ελαχιστοποίηση των απωλειών ενεργού ισχύος καθώς και η ελαχιστοποίηση των μεταβολών της τάσης των ζυγών. Στα πλαίσια αυτής της εργασίας, τροποποιήθηκε κατάλληλα και χρησιμοποιήθηκε ο αλγόριθμος PCLONALG ο οποίος είναι ένας υβριδικός αλγόριθμος που συνδυάζει στοιχεία από τον αλγόριθμο επιλογής των κλώνων (Clonal Selection Algorithm) και τον αλγόριθμο βελτιστοποίησης ατόμων σμήνους (Particle Swarm Optimization Algorithm).Στο κεφάλαιο 1 γίνεται μια εισαγωγή στη διεσπαρμένη παραγωγή και τις ανανεώσιμες μορφές ενέργειας, παρουσιάζονται συνοπτικά οι διάφοροι τύποι τεχνολογίας της και παραθέτονται τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματά της. Επιπλέον, γίνεται αναφορά στα ηλεκτρικά οχήματα και την είσοδό τους στην αγορά, παρουσιάζονται οι διάφοροι τύποι οχημάτων και τα είδη φόρτισής τους και παραθέτονται τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα της χρήσης και της διείσδυσής τους στην αγορά. Στο κεφάλαιο 2 γίνεται αναφορά στα τεχνητά ανοσοποιητικά συστήματα και περιγράφονται αναλυτικά η θεωρία επιλογής των κλώνων και η βελτιστοποίηση ατόμων σμήνους μαζί με τους αντίστοιχους αλγορίθμους. Στη συνέχεια, αναλύεται ο υβριδικός αλγόριθμος PCLONALG και εξηγείται λεπτομερώς το πρόβλημα της βέλτιστης ροής φορτίου καθώς και οι μέθοδοι επίλυσής του. Στο κεφάλαιο 3 παρουσιάζεται το λογισμικό MATPOWER το οποίο χρησιμοποιήθηκε για την εκτέλεση των απλών ροών και των βέλτιστων ροών φορτίου του προβλήματος. Στο κεφάλαιο 4 επεξηγείται το πρόβλημα που πραγματεύεται η παρούσα εργασία καθώς και το πώς δομείται ο τροποποιημένος αλγόριθμος PCLONALG. Το κεφάλαιο 5 περιλαμβάνει τα αποτελέσματα των προσομοιώσεων που εκτελέστηκαν ενώ στο κεφάλαιο 6 πραγματοποιείται ανάλυση ευαισθησίας του αλγορίθμου.