Αξιοπιστία Και Ασφάλεια Λειτουργίας Των Δικτύων Διανομής Ηλεκτρικής Ενέργειας Με Υψηλή Διείσδυση Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας Χρησιμοποιώντας Ευφυές Σύστημα Διαχείρισης Μικροδικτύων

Abstract

Η αυξανόμενη διείσδυση των Ανανεώσιμων Πηγών (ΑΠΕ) αν και επιβεβλημένη, δημιουργεί προβλήματα σταδίκτυαδιανομής ηλεκτρικής ενέργειας. Σημαντικό ρόλο στο μελλοντικό δίκτυο διανομής θα παίξει το μικροδίκτυο, που μπορεί να οριστεί ως ένα δίκτυο διανομής που περιλαμβάνει μονάδες διανεμημένης παραγωγής, μονάδες αποθήκευσης και ελεγχόμενα φορτία και που ρυθμίζει την τάση, τη συχνότητα και την εσωτερική ροή ισχύος, αυτόνομα.Κατά την εκπόνηση της διδακτορικής διατριβής, προτάθηκε μια νέα τοπολογία ευφυούς μικροδικτύου διανομής ηλεκτρικής ενέργειας, οι δομικές της μονάδες και ο αντίστοιχος αλγόριθμος ελέγχου, ο οποίος αναπτύχθηκε σε γλώσσα προγραμματισμού MATLAB και λειτουργεί σε περιβάλλον LabVIEW. Στόχος της προτεινόμενης τοπολογίας και του αλγόριθμου ελέγχου είναι να αναδειχθούν τα πλεονεκτήματά τους έναντι άλλων.Στη συνέχεια της διατριβής, πραγματοποιήθηκαν οι απαραίτητες τροποποιήσεις των υποδομών και του αναπτυχθέντος αλγορίθμουώστε αυτή να καταστεί διαδραστική με υπάρχουσες τεχνολογίες αυτομάτου ελέγχου κτιρίων (ΚΝΧ). Η εφαρμογή τους σε πειραματικό επίπεδο καταδεικνύει την αύξηση της αξιοπιστίας παροχής ηλεκτρικής ενέργειας που μπορεί να προσδώσει η ενσωμάτωση τέτοιων τεχνολογιών διαχείρισης της ζήτησης (demand-sidemanagement).Ακολούθως, δοκιμάστηκε ο έλεγχος του έξυπνου δικτύου με έναν αλγόριθμο που εφαρμόζει κατάλληλα μοντέλα πρόβλεψης όπως οι ασαφείς γνωστικοί χάρτες (FuzzyCognitiveMaps).Στη συνέχεια, το προτεινόμενο μικροδίκτυο προσομοιώθηκε σε περιβάλλον PSCADκαι δοκιμάστηκε με επιτυχία η επεκτασιμότητα η λειτουργικότητα και αξιοπιστία τόσο των στοιχείων του, όσο και του αλγόριθμου ελέγχου. Ενδιαφέρον τέλος παρουσιάζει η σύνδεση του προτεινόμενουπροσομοιωμένου μικροδικτύου με άλλα μεγαλύτερα, επίσης προσομοιωμένα, δίκτυα διανομής ηλεκτρικής ενέργειας.Στη συνεισφορά και τα πρωτότυπα θέματα της διδακτορικής διατριβής μπορούν να προστεθούν: - μια νέα και πιο αποτελεσματική μέθοδος προσδιορισμού του επιπέδου φόρτισης των μπαταριών (StateofCharge - SoC), με την οποία βελτιώνεται η διαχείριση των φορτίων και - η ανάπτυξη μιας νέας μεθόδου ελέγχου της ενεργού ισχύος εξόδου των Φ/Β συστημάτων, που συνίσταται στην τοποθέτηση ηλεκτρονόμου (ρελέ) στις συστοιχίες τους και τον έλεγχο των ηλεκτρονόμων από τον αναπτυχθέντα αλγόριθμο.Τέλος, με την ολοκλήρωση και την εφαρμογή του συνόλου των ενοτήτων της διατριβής, διαπιστώθηκαν η βελτίωση του επιπέδου της αξιοπιστίας στην παροχής ηλεκτρικής ενέργειας, και η δυνατότητά του μικροδικτύου να εξασφαλίζει στις μονάδες διανεμημένης παραγωγής και στην πλευρά της ζήτησης, την παροχή επικουρικών υπηρεσιών.