Υποβρύχιες γραμμές μεταφοράς υπερύψηλης τάσης συνεχούς ρεύματος και εξομοίωση διασύνδεσης Ελλάδας – Ιταλίας (GR.ITA.2)
Submarine high voltage direct current transmission lines and simulation of Greece – Italy interconnection (GRITA.2)
Μεταπτυχιακή διπλωματική εργασία
Author
Γούσιος, Βασίλειος
Date
2024-11-07Abstract
Στην παρούσα διπλωματική εργασία γίνεται προσπάθεια για μια αναλυτική προσέγγιση στον τομέα της μεταφοράς ηλεκτρικής ενέργειας με την χρήση υποβρύχιων γραμμών μεταφοράς υπερύψηλης τάση συνεχούς ρεύματος. Ιδιαίτερη έμφαση δίνεται στο κομμάτι της τεχνολογίας των υποβρύχιων καλωδίων ισχύος αλλά και των γραμμών μεταφοράς, όπως επίσης θα γίνει και μια εξομοίωση του έργου που αφορά την νέα ηλεκτρική διασύνδεση Ελλάδας – Ιταλίας (GREECE - ITALY.2) με την χρήση εργαλείων προσομοίωσης MATLAB – Simulink
Στο 1ο κεφάλαιο γίνεται μια εισαγωγή στις υπάρχουσες υποβρύχιες ηλεκτρικές διασυνδέσεις , στα φυσικά ηλεκτρομαγνητικά φαινόμενα που διέπουν την τεχνολογία αυτή αλλά και μια εισαγωγή στα συστήματα ηλεκτρικής ενέργειας. Στο 2ο κεφάλαιο γίνεται μια αναφορά στα συστήματα μεταφοράς ηλεκτρικής ενέργειας με την χρήση συνεχούς ρεύματος υπερύψηλης τάσης (HVDC). Πιο συγκεκριμένα γίνεται παρουσίαση των συστατικών μερών ενός τέτοιου συστήματος και των σύγχρονων τεχνολογιών που εφαρμόζονται , όπως επίσης και τρόποι με τους οποίους τέτοια συστήματα διασυνδέονται στα ηπειρωτικά δίκτυα. Στο 3ο κεφάλαιο παρουσιάζονται αναλυτικά οι διατάξεις , τα συστατικά μέρη και ο εξοπλισμός ενός υποσταθμού υπερύψηλης τάσης , συμπληρωματικά γίνεται και μια περιγραφή των σύγχρονων τεχνολογιών που χρησιμοποιούνται στα κυκλώματα των ηλεκτρονικών ισχύος. Στο 4ο κεφάλαιο περιγράφουμε τα υποβρύχια καλώδια ισχύς από την σχεδιαστική και κατασκευαστική τους σκοπιά. Στο 5ο κεφάλαιο προσεγγίζουμε τις υποβρύχιες γραμμές μεταφοράς HVDC με την βοήθεια μαθηματικών μοντέλων και αναλύουμε τις ηλεκτρικές παραμέτρους , τις απώλειες ισχύος αλλά και την ροή ισχύος. Γίνεται επίσης και μια προσπάθεια εξομοίωσης της μελλοντικής υποβρύχιας γραμμής μεταφοράς HVDC Ελλάδας – Ιταλίας με την χρήση MATLAB – Simulink. Στο 6ο κεφάλαιο ανακεφαλαιώνουμε τα τελικά συμπεράσματα που προέκυψαν από τα σενάρια εξομοίωσης.
Abstract
In this diploma thesis, an analytical approach is attempted in the field of electric energy transmission using submarine high-voltage direct current (HVDC) transmission lines. Special emphasis is placed on the technology of HVDC submarine power cables, as well as a technical analysis of the project concerning the electrical interconnection between Greece and Italy (GR.ITA.2) is conducted using MATLAB – Simulink simulation tools.
The 1st Chapter introduces existing submarine electrical interconnections, the electromagnetic phenomena governing this technology and references to electrical power systems.
The 2nd Chapter focuses on high-voltage direct current (HVDC) transmission systems, presenting the components of such a system, modern technologies applied and methods of integrating such systems into continental networks.
The 3rd Chapter presents detailed information on the arrangements, components, and equipment of a high-voltage substation. It also includes an analysis of modern technologies used in power electronic circuits.
The 4th Chapter describes power submarine cables from a design and construction perspective.
The 5th Chapter approaches High Voltage Direct Current (HVDC) submarine transmission lines using mathematical models, analyzing electrical parameters, power losses, and power flow. Additionally, a simulation of the future HVDC submarine transmission line between Greece and Italy (GR.ITA.2) is performed using MATLAB – Simulink.
The final 6th chapter includes the conclusions drawn during the simulation process with a recap.