| Περίληψη: | Η παρούσα μεταπτυχιακή διπλωματική εργασία διερευνά την βελτίωση της αδρανειακής απόκρισης δικτύων με αυξημένη διείσδυση ΑΠΕ, μέσω της αύξησης της συνολικής αδράνειάς τους, κάνοντας χρήση τεχνικών ελέγχου εικονικής αδράνειας.
Η ολοένα αυξανόμενη διείσδυση μονάδων ΑΠΕ οδηγεί το δίκτυο να χάνει μεγάλος μέρος της αδράνειάς του. Οι μονάδες ΑΠΕ κατά κύριο λόγο δεν έχουν εγγενή αδράνεια όπως πχ. τα φωτοβολταϊκά πάρκα. Ακόμα και αυτές που έχουν, συνδέονται στο δίκτυο μέσω ενός μετατροπέα ισχύος ο οποίος τις απομπλέκει ηλεκτρικά από αυτό, και η εγγενής αδράνειά τους γίνεται “κρυμμένη” όπως πχ. στα αιολικά πάρκα. Συνεπώς, όταν οι μονάδες ΑΠΕ παίρνουν την θέση παραδοσιακών σταθμών παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας, οι οποίοι από την φύση τους έχουν μεγάλες τιμές αδράνειας, η συνολική αδράνεια του συστήματος ελαττώνεται.
Για να λειτουργήσει ευσταθώς ένα ΣΗΕ, η παραγωγή πρέπει να είναι ίση με την κατανάλωση σε κάθε χρονική στιγμή, κάτι που αντικατοπτρίζεται στην συχνότητα. Όταν η συχνότητα μειώνεται από την ονομαστική της τιμή, αυτό υποδηλώνει ότι η κατανάλωση είναι μεγαλύτερη από την παραγωγή και αντίστροφα. Η βελτίωση της αδρανειακής απόκρισης είναι ζωτικής σημασίας για την ευστάθεια του δικτύου. Ο λόγος είναι ότι η αδράνεια του συστήματος είναι αυτή που κρατάει την ισορροπία μεταξύ παραγωγής και κατανάλωσης κατά την απότομη μεταβολή του φορτίου ή την απώλεια μιας μονάδας παραγωγής. Όταν κάτι τέτοιο συμβαίνει, η αδράνεια του συστήματος καλύπτει το πλεόνασμα ή το έλλειμα της παραγόμενης ενέργειας, δίνοντας πολύτιμο χρόνο για να δράσει το σύστημα ελέγχου συχνότητας του ΣΗΕ, και να επανέλθει σε ισορροπία η παραγωγή με την κατανάλωση. Αν αυτός ο χρόνος δεν είναι διαθέσιμος, τότε το σύστημα μπορεί να πέσει στην αστάθεια. Για να επιτραπεί μεγαλύτερη διείσδυση ΑΠΕ στα τωρινά ΣΗΕ και να επιτευχθούν οι στόχοι για μείωση των εκπομπών αερίου, η αύξηση της αδράνειας τους είναι μια από τις προτεραιότητες.
Στόχος της παρούσας μεταπτυχιακής διπλωματικής εργασίας είναι να αυξηθεί η συνολική αδράνεια ενός ΣΗΕ, με 25% διείσδυση ΑΠΕ (αιολική ενέργεια), για την βελτίωση της αδρανειακής απόκρισής του. Η μοντελοποίηση του ΣΗΕ έγινε στο Simscape Electrical του MATLAB/Simulink. Για την επίτευξη του σκοπού αυτού αναπτύχθηκε μια τεχνική ελέγχου εικονικής αδράνειας, για την εκμετάλλευση της “κρυμμένης” από το δίκτυο αδράνειας του αιολικού πάρκου, με στόχο τη βελτίωση των χαρακτηριστικών που έχουν να κάνουν με την απόκριση συχνότητας σε μεταβολές του φορτίου.
|
|---|
