Κατανεμημένοι αλγόριθμοι διαμοιρασμού ενεργού ισχύος με κοινό επίπεδο φόρτισης γεννητριών

Abstract

Η εξάπλωση της χρήσης ανανεώσιμων πηγών ενέργειας οδήγησε στη δημιουργία μικρών αυτόνομων συστημάτων ηλεκτρικής ενέργειας τα οποία δύνανται να συνδυάζουν φωτοβολταϊκά συστήματα, μικρές ανεμογεννήτριες, ντιζελογεννήτριες κ.α. Η ανάγκη διαμοιρασμού της ισχύος μεταξύ των γεννητριών σε τέτοια συστήματα οδήγησε στην ανάπτυξη κατανεμημένων αλγορίθμων επίτευξης συμφωνίας ώστε ο διαμοιρασμός ισχύος να γίνεται απουσία κεντρικού κόμβου συλλογής πληροφορίας. Στην παρούσα διπλωματική εργασία μελετώνται δύο κατανεμημένοι αλγόριθμοι διακριτού χρόνου που έχουν στόχο τον διαμοιρασμό ενεργού ισχύος σε ένα νησιδοποιημένο μικροσύστημα με επίτευξη συμφωνίας στο επίπεδο φόρτισης των γεννητριών. Ο ένας αλγόριθμος αφορά την περίπτωση που το σύστημα δεν εμφανίζει καθυστερήσεις και ο άλλος την περίπτωση που γνωρίζουμε τη μέγιστη επιτρεπτή καθυστέρηση μεταξύ ενός ζεύγους γεννητριών. Η επίτευξη κοινού επιπέδου φόρτισης είναι επιθυμητή ώστε καμία γεννήτρια του συστήματος να μην λειτουργεί στα άκρα του επιτρεπτού εύρους ισχύος της όπου η λειτουργία της γίνεται πιο επιβαρυντική τόσο οικονομικά, όσο και για την μηχανική υγεία της γεννήτριας. Προτείνονται δύο αλγόριθμοι επίτευξης συμφωνίας και εξάγονται ικανές συνθήκες για τις σχεδιαστικές παραμέτρους ώστε ο αλγόριθμος να συγκλίνει και στις δύο περιπτώσεις. Η συμπεριφορά των δύο συστημάτων προσομοιώνεται μέσω του περιβάλλοντος Matlab και αξιολογείται η ποιότητα της επιλογής των παραμέτρων.