Εφαρμογές στοχαστικής βέλτιστης ροής ισχύος σε δίκτυα διανομής

Abstract

Στο παρελθόν, τα ηλεκτρικά ενεργειακά συστήματα περιλάμβαναν σχεδόν αποκλειστικά θερμικές μονάδες παραγωγής όπως ατμοηλεκτρικούς και πυρηνικούς σταθμούς. Οι μονάδες αυτές παράγουν ενέργεια ως συνάρτηση της λειτουργικής τους κατάστασης και της συνολικής ζήτησης φορτίου. Ο ολοένα αυξανόμενος αριθμός των λεγόμενων στοχαστικών (stochastic) μονάδων παραγωγής που ενσωματώνεται στα ηλεκτρικά δίκτυα συνιστά μία νέα πρόκληση διότι η λειτουργία τους εξαρτάται επιπλέον και από τη διαθεσιμότητα των κύριων πηγών ενέργειας, όπως η ηλιακή ένταση ή το επίπεδο του ανέμου. Ένα ηλεκτρικό δίκτυο που περιλαμβάνει σημαντικό αριθμό στοχαστικών πηγών είναι πιο πολύπλοκο ως προς τον έλεγχο, τη λειτουργία, το σχεδιασμό και τη ρύθμιση του. Αυτό οφείλεται στην περιορισμένη προβλεψιμότητα του επιπέδου παραγωγής των στοχαστικών πηγών, το οποίο καθιστά αναγκαία τη χρήση ευέλικτων συμβατικών μονάδων ώστε να αντισταθμιστεί η αβέβαιη και κυμαινόμενη παραγωγή ισχύος που προέρχεται από εναλλακτικές πηγές ενέργειας. Αντικείμενο της παρούσας εργασίας είναι η μοντελοποίηση των στοχαστικών πηγών ενέργειας και η μελέτη της επίδρασης τους σε ακτινικά δίκτυα διανομής. Για το σκοπό αυτό αναπτύσσεται η μέθοδος της στοχαστικής βέλτιστης ροής ισχύος και υλοποιείται σε περιβάλλον MATLAB με χρήση της βιβλιοθήκης MATPOWER και της επέκτασης YALMIP.