Βέλτιστη Επαναδιαμόρφωση Δικτύων Διανομής με Διανεμημένη Παραγωγή για Ελαχιστοποίηση των Απωλειών Ισχύος και Μεγιστοποίηση της Αξιοπιστίας του Δικτύου

Abstract

Σκοπός της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η διατύπωση και επίλυση του προβλήματος της βέλτιστης επαναδιαμόρφωσης ακτινικών δικτύων διανομής ηλεκτρικής ενέργειας με διανεμημένη παραγωγή. Στόχος του προβλήματος βελτιστοποίησης είναι 1) η ελαχιστοποίηση των απωλειών ηλεκτρικής ισχύος του δικτύου διανομής, 2) η μεγιστοποίηση της αξιοπιστίας του δικτύου και 3) η μέγιστη διείσδυση διανεμημένης παραγωγής στο δίκτυο. Αρχικά αναλύεται το πρόβλημα της AC ροής ισχύος για ακτινικά δίκτυα διανομής, πάνω στο οποίο βασίστηκε το μαθηματικό μοντέλο της βέλτιστης επαναδιαμόρφωσης δικτύων διανομής ηλεκτρικής ενέργειας. Οι εξισώσεις της ροής ισχύος τροποποιούνται κατάλληλα έτσι ώστε να περιλαμβάνουν την διακριτή συμπεριφορά των διακοπτών ως ακέραιες μεταβλητές. Το πρόβλημα βελτιστοποίησης που προκύπτει μοντελοποιήθηκε ως πρόβλημα μικτού ακέραιου προγραμματισμού με τετραγωνικούς περιορισμούς. Στην παρούσα εργασία το προτεινόμενο μοντέλο υλοποιήθηκε σε περιβάλλον GAMS και εφαρμόστηκε σε δύο δίκτυα διανομής ηλεκτρικής ενέργειας 43 και 69 κόμβων. Υλοποιούνται και παρουσιάζονται δύο κατηγορίες δοκιμών για κάθε δίκτυο. Στην πρώτη συγκρίνονται τα αποτελέσματα που προκύπτουν ανάλογα με το κριτήριο επαναδιαμόρφωσης στο οποίο δίνεται μεγαλύτερη βαρύτητα, μεταβάλλοντας τα βάρη της αντικειμενικής συνάρτησης. Στην δεύτερη περίπτωση, συγκρίνονται τα αποτελέσματα που προκύπτουν ανάλογα με το μέγεθος της διανεμημένης παραγωγής που διεισδύει στο δίκτυο. Αναλύονται τα αποτελέσματά τους, ενώ παράλληλα προτείνονται και ορισμένες επεκτάσεις της εργασίας.