Ισοδύναμο Μοντέλο του Ελληνικού Συστήματος Μεταφοράς Ηλεκτρικής Ενέργειας για Μελέτες Ευστάθειας

Abstract

Η παρούσα διπλωματική εργασία έχει ως αντικείμενο την απλοποίηση του Ελληνικού Συστήματος Μεταφοράς Ηλεκτρικής Ενέργειας, με σκοπό τη δημιουργία ενός ισοδύναμου ελαττωμένου μοντέλου που να ανταποκρίνεται στις ανάγκες ανάλυσης δυναμικών φαινομένων και μελετών ευστάθειας. Η ανάγκη για τέτοια απλοποίηση προκύπτει από την αυξημένη πολυπλοκότητα του πλήρους μοντέλου, το οποίο χρησιμοποιείται από τον ΑΔΜΗΕ (Ανεξάρτητος Διαχειριστής Μεταφοράς Ηλεκτρικής Ενέργειας) για μελέτες του Συστήματος. Το πλήρες μοντέλο, αν και ακριβές, απαιτεί εκτεταμένους υπολογιστικούς πόρους και χρόνο για την προσομοίωση, ενώ, παράλληλα, λόγω του εμπιστευτικού χαρακτήρα των δεδομένων του, δεν μπορεί να κοινοποιηθεί δημοσίως. Για τον λόγο αυτό, η δημιουργία ενός αξιόπιστου απλοποιημένου μοντέλου είναι ουσιώδης. Η μέθοδος που επιλέχθηκε για την απλοποίηση είναι η μέθοδος των συνεκτικών ομάδων. Η μέθοδος αυτή βασίζεται στην ομαδοποίηση γεννητριών που παρουσιάζουν παρόμοια δυναμική συμπεριφορά κατά τη διάρκεια διαταραχών, επιτρέποντας έτσι τη μείωση του πλήθους των ζυγών του συστήματος και τη συνάθροιση των μοντέλων των γεννητριών χωρίς να θυσιάζεται η ακρίβεια στις προσομοιώσεις. Το λογισμικό που χρησιμοποιήθηκε για την εφαρμογή της μεθόδου είναι το PowerFactory της DIgSILENT, ένα εργαλείο ευρέως χρησιμοποιούμενο για μελέτες συστημάτων ηλεκτρικής ενέργειας. Η διαδικασία της απλοποίησης περιλαμβάνει την ελάττωση του συστήματος και την επιβεβαίωση των αποτελεσμάτων του απλοποιημένου μοντέλου μέσω σύγκρισης με το πλήρες μοντέλο. Πραγματοποιήθηκαν διάφορα σενάρια προσομοίωσης δυναμικών φαινομένων, συμπεριλαμβανομένων διαταραχών όπως βηματικές αλλαγές φορτίου και σφάλματα σε γραμμές μεταφοράς. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι το απλοποιημένο μοντέλο διατηρεί υψηλή ακρίβεια σε σχέση με το πλήρες, παρέχοντας ταυτόχρονα σημαντική μείωση του υπολογιστικού χρόνου. Στη συνέχεια, προστέθηκε η Κρήτη στο απλοποιημένο σύστημα. Το μοντέλο περιλαμβάνει την AC διασύνδεση της Κρήτης με την υπόλοιπη χώρα, και εξετάζει τη συμπεριφορά της κατά τη διάρκεια δυναμικών διαταραχών. Η εργασία ολοκληρώνεται με προτάσεις και κατευθύνσεις για μελλοντική έρευνα. Συγκεκριμένα, προτείνεται η ενσωμάτωση στο μοντέλο της DC διασύνδεσης της Κρήτης με την Αττική, η μελλοντική ενσωμάτωση των υπεράκτιων αιολικών πάρκων, και τέλος, η σύγκριση της μεθόδου των συνεκτικών ομάδων με άλλες μεθόδους απλοποίησης συστημάτων.