Βελτιστη Ροη Ενεργου Και Αεργου Ισχυος Σε Δικτυο Διανομης Με Μοναδες Διεσπαρμενης Παραγωγης Και Μοναδες Αποθηκευσης Ενεργειας

Abstract

Σκοπός της διπλωματικής εργασίας είναι αφενός η βέλτιστη διαστασιολόγηση των μονάδων διεσπαρμένης παραγωγής και των αποθηκευτικών μονάδων σε δίκτυα διανομής ηλεκτρικής ενέργειας και αφετέρου η διερεύνηση της δυνατότητας των μπαταριών να εγχέουν άεργο ισχύ στο δίκτυο. Ως αντικειμενική συνάρτηση των δύο υποπροβλημάτων θεωρήθηκε η μεγιστοποίηση των εσόδων για τον διαχειριστή - παραγωγό του δικτύου λόγω της ενεργού ισχύος που εγχέουν οι μονάδες στο σύστημα, δηλαδή οι ανεμογεννήτριες και οι μπαταρίες, ελαχιστοποιώντας ταυτόχρονα το κόστος λόγω απωλειών ενέργειας. Στα συγκεκριμένα υποπροβλήματα, παίζουν ουσιαστικό ρόλο τα χαρακτηριστικά των μονάδων του δικτύου, οι κλιματολογικές συνθήκες, τα τεχνικά χαρακτηριστικά του δικτύου, οι καμπύλες ζήτησης του φορτίου, καθώς και το μοντέλο τιμολόγησης της ηλεκτρικής ενέργειας. Έτσι, δημιουργούνται δύο προσεγγιστικά μαθηματικά μοντέλα, τα οποία λαμβάνουν υπόψη όλους αυτούς τους παράγοντες, έτσι ώστε να βρεθεί η βέλτιστη λύση.Στην παρούσα εργασία, αναπτύχθηκε λογισμικό σε περιβάλλον GAMS, το οποίο εφαρμόστηκε διαδοχικά σε δίκτυα διανομής 4, 15 και 34 ζυγών. Αρχικά, σε κάθε δίκτυο υπολογίστηκε το βέλτιστο μέγεθος των ανεμογεννητριών και των μπαταριών, οι οποίες εγκαθίστανται στη συνέχεια σε προκαθορισμένους ζυγούς στο δίκτυο διανομής. Έπειτα, στα ηλεκτρικά δίκτυα που διαμορφώνονται, επιλύεται το πρόβλημα της βέλτιστης ροής ενεργού και αέργου ισχύος, με στόχο τη βέλτιστη λειτουργία του συστήματος. Τέλος, διερευνάται το πώς επηρεάζει η άεργος ισχύς που εγχέουν οι μπαταρίες στο δίκτυο, παράγοντες όπως οι απώλειες ενέργειας του δικτύου, η συνολική εισερχόμενη άεργος ενέργεια από το ανάντη δίκτυο, καθώς και οι τάσεις των ζυγών του ηλεκτρικού συστήματος.