Μοντελοποίηση και ανάλυση παραγωγής και διανομής ηλεκτρικής ενέργειας σε ένα μικροδίκτυο

Abstract

Στην παρούσα μεταπτυχιακή εργασία μοντελοποιείται και αναλύεται ένα μικροδίκτυο διασυνδεδεμένο με το σύστημα μεταφοράς με στόχο την αξιολόγηση της ποιότητας ισχύος στο σημείο κοινής σύζευξης (PCC) και διερευνάται η λειτουργική του συμπεριφορά υπό διαφορετικά σενάρια τοπικής παραγωγής και ζήτησης ισχύος. Η ανάπτυξη του μοντέλου πραγματοποιήθηκε με την χρήση του MATLAB – Simulink, και περιλαμβάνει σύγχρονη γεννήτρια για τη μοντελοποίηση υδροηλεκτρικού σταθμού, γραμμικά συμμετρικά και ασύμμετρα φορτία καθώς και μη γραμμικό φορτίο. Η ανάλυση βασίστηκε σε προφίλ φορτίων 24 ωρών, υπό 4 διαφορετικά σενάρια λειτουργίας τα οποία εξαρτώνται από εποχικές και καιρικές συνθήκες. Η μελέτη και η αξιολόγηση αφορά κυρίως την ροή της ισχύος μεταξύ διανομής και ζήτησης, τη συμπεριφορά του συντελεστή ισχύος στο σημείο κοινής σύζευξης με το σύστημα καθώς και οι αρμονικές παραμορφώσεις τάσης και ρεύματος μέσω FFT ανάλυσης σύμφωνα με τα πρότυπα IEEE και IEC. Δίνεται έμφαση στην επίδραση της τοπικής παραγωγής και στην ύπαρξη μη γραμμικού φορτίου στην ποιότητα της ισχύος καθώς και στη συμβολή της σύγχρονης γεννήτριας του υδροηλεκτρικού σταθμού στην αντιστάθμιση άεργου ισχύος. Τα αποτελέσματα ανέδειξαν ότι ο συνδυασμός στατικής αντιστάθμισης και ελέγχου της γεννήτριας συμβάλουν ουσιαστικά στη διατήρηση του συντελεστή ισχύος στα προκαθορισμένα όρια. Το μοντέλο που αναπτύχθηκε αποτελεί μια αξιόπιστη βάση για μελλοντική ανάλυση μικροδικτύων σε κατάσταση νησιδοποίησης, διείσδυση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας και προηγμένων στρατηγικών ελέγχου.