Υπολογισμός των περιθωρίων ισχύος για εγκατάσταση ΑΠΕ στο ΣΗΕ Κρήτης μετά την διασύνδεσή του με το ηπειρωτικό σύστημα

Abstract

Ιδιαίτερα κρίσιμο ζήτημα στην όλο και μεγαλύτερη διείσδυση μονάδων Διεσπαρμένης Παραγωγής (ΔΠ) στα Συστήματα Ηλεκτρικής Ενέργειας (ΣΗΕ) αποτελεί η ικανότητα υποδοχής τέτοιων μονάδων παραγωγής από το Δίκτυο Διανομής και το Σύστημα Μεταφοράς. Το περιθώριο υποδοχής ισχύος από ΑΠΕ των δικτύων (Hosting Capacity Problem) προσδιορίζεται λαμβάνοντας υπόψη τα τεχνικά χαρακτηριστικά και τους λειτουργικούς περιορισμούς των στοιχείων του δικτύου. Στην παρούσα διπλωματική, εξετάζονται τα περιθώρια ισχύος για εγκατάσταση ΑΠΕ στο ΣΗΕ της Κρήτης μετά την ολοκλήρωση της πρώτης φάσης της διασύνδεσης με το Εθνικό Σύστημα Μεταφοράς Ηλεκτρικής Ενέργειας (ΕΣΜΗΕ) Οι τεχνολογίες ΑΠΕ που εξετάζονται είναι αυτές των χερσαίων αιολικών πάρκων (ΑΠ) και των φωτοβολταϊκών σταθμών (Φ/Β). Κατά το πρώτο στάδιο της μελέτης προσδιορίζεται το μίγμα των δύο τεχνολογιών ΑΠΕ ανά υποσταθμό ΥΤ/ΜΤ της Κρήτης λαμβάνοντας υπόψη τον περιορισμό του θερμικού ορίου και του ορίου βραχυκύκλωσης ανά υποσταθμό. Διερευνήθηκαν δύο σενάρια σε αυτό το στάδιο με χρήση του Microsoft Excel. Στο πρώτο επιδιώκεται η μεγιστοποίηση της συνολικής εγκατεστημένης ισχύος των νέων σταθμών ΑΠΕ, ενώ στο δεύτερο η μεγιστοποίηση της παραγόμενης ενέργειας αντίστοιχα. Στην συνέχεια χρησιμοποιήθηκαν τα αποτελέσματα του πρώτου σεναρίου για την προσομοίωση του ΣΗΕ της Κρήτης στο λογισμικό Power World Simulator και την επίλυση του προβλήματος της βέλτιστης ροής ισχύος για κάθε ώρα του έτους μέσα από το εργαλείο Time Step Simulation. Παρατηρήθηκαν οι επιπτώσεις υψηλής ένταξης ΑΠΕ στο Σύστημα Μεταφοράς στις τάσεις των ζυγών Υψηλής Τάσης (ΥΤ) και στις φορτίσεις των Γραμμών Μεταφοράς (Γ.Μ.) αλλά και η παραβίαση των ορίων της διασύνδεσης. Προκειμένου να εφαρμοστούν οι περιορισμού του Συστήματος Μεταφοράς, διεξάχθηκαν διαδοχικές προσομοιώσεις με σταδιακή μείωση της επιπρόσθετης ισχύος ΑΠΕ που προέκυψε μέσω της βελτιστοποίησης. Τέλος, με βάση το παραπάνω σενάριο, αναπτύχθηκε εργαστηριακή άσκηση η οποία ανατέθηκε στους φοιτητές του μαθήματος ΑΣΗΕ 1.