Αποκεντρωμένος Έλεγχος Δικτύου Διανομής Με Διεσπαρμένη Παραγωγή για Βελτίωση Ευστάθειας Τάσεως ΣΗΕ

Abstract

Η παρούσα διπλωματική εργασία εξετάζει την επίδραση που μπορεί να έχει ένα δίκτυο διανομής με διεσπαρμένη παραγωγή και φορτία στο όριο φόρτισης ενός συστήματος μεταφοράς. Εξετάζεται η αύξηση του περιθωρίου ευστάθειας, όσον αφορά τον κίνδυνο μακροπρόθεσμης αστάθειας τάσης μέσω της υποστήριξης από τις διεσπαρμένες πηγές που βρίσκονται στο σύστημα διανομής. Για την παραπάνω εξέταση προτείνεται μια μεθοδολογία αποκεντρωμένου ελέγχου των μονάδων διεσπαρμένης παραγωγής του συστήματος διανομής για βελτίωση της ευστάθειας τάσης του συστήματος μεταφοράς. Η βασική ιδέα της μεθοδολογίας εστιάζει στην αποσύμπλεξη και ξεχωριστή ανάλυση των δυο συστημάτων ώστε να μειωθεί η πολυπλοκότητα του διασυνδεδεμένου συστήματος. Η εφαρμογή της προτεινόμενης μεθοδολογίας γίνεται σε ένα ακτινικό δίκτυο μεταφοράς που συνδέεται με μια γραμμή διανομής μέσω μετασχηματιστή ΥΤ/ΜΤ (150/20 kV). Τα συστήματα εξετάζονται ξεχωριστά. Για το σύστημα μεταφοράς λύνεται ένα πρόβλημα βελτιστοποίησης κάνοντας χρήση των οριακών συνθηκών πρώτης τάξης Kuhn – Tucker. Από το πρόβλημα μεγίστου υπολογίζεται η μέγιστη μεταφερόμενη ισχύς του συστήματος μεταφοράς καθώς και οι ευαισθησίες της σε μεταβολές των εγχεόμενων ροών ενεργού και αέργου ισχύος από την κάθε γραμμή διανομής. Για το δίκτυο διανομής, αρχικά γίνεται ρύθμιση της τάσης με χρήση κάποιων μεθόδων ρύθμισης τάσης με διαφορετικές στρατηγικές ελέγχου των μετατροπέων των μονάδων διεσπαρμένης παραγωγής. Στη συνέχεια, για επιλεγμένα στιγμιότυπα μέσα στη μέρα υπολογίζονται οι ευαισθησίες των εγχεόμενων ροών ισχύος ως προς μεταβολές της τάσης λύνοντας το πρόβλημα ροής φορτίου του συστήματος διανομής. Εφόσον έχουν υπολογιστεί οι παραπάνω ευαισθησίες οι οποίες αποστέλλονται στο ρυθμιστή του δικτύου διανομής, μπορεί να γίνει μια εκτίμηση της ενίσχυσης του ορίου φόρτισης μέσω της μεταβολής της τάσης στο σύστημα διανομής. Στη συνέχεια, εξετάζονται κάποια πιθανά σήματα μεταβολής της τάσης που μπορεί να στείλει ο ρυθμιστής του δικτύου διανομής. Αρχικά, τα σήματα αξιοποιούν τις μεθόδους που χρησιμοποιήθηκαν και για τη ρύθμιση της τάσης του δικτύου διανομής και τις στρατηγικές ελέγχου του ηλεκτρονικού μετατροπέα. Για την προσομοίωση των συστημάτων χρησιμοποιούνται τα προγράμματα προσομοίωσης Power World Simulator και WPSTAB.