Πολυεπίπεδη διαχείριση σύγχρονων γεννητριών και ανανεώσιμων πηγών ενέργειας στη δομή του σύγχρονου δικτύου ηλεκτρικής ενέργειας

• Κύριος συγγραφέας: Καββαθάς, Θεόδωρος
• Άλλοι συγγραφείς: Kavvathas, Theodoros
• Γλώσσα: Greek
• Έκδοση: 2023
• Θέματα: Έξυπνο δίκτυο; Ανανεώσιμες πηγές ενέργειας; Σύγχρονες γεννήτριες; Πολυεπίπεδος έλεγχος; Smart grid; Renewable energy sources; Synchronous generators; Multilayer control

Στην παρούσα διπλωματκή εργασία γίνεται η παρουσίαση δύο κατανεμημένων αλγορίθμων ελέγχου για συστήματα ηλεκτρικής ενέργειας με σύγχρονες γεννήτριες και ανανεώσιμες πηγές ενέργειας. Οι προτεινόμενοι νόμοι ελέγχου εγγυώνται την αποκατάσταση της συχνότητας του δικτύου, τη ρύθμιση των τάσεων των ζυγών των μονάδων εντός προκαθορισμένου εύρους τιμών και τον ακριβή διαμοιρασμό της πραγματικής και της αέργου ισχύος μεταξύ των μονάδων παραγωγής, εξασφαλίζοντας ότι οι είσοδοι ελέγχου των μονάδων βρίσκονται εντός δεδομένων ορίων. Αρχικά, γίνεται παρουσίαση των βασικών αρχών ελέγχου των σύγχρονων γεννητριών και των αντιστροφέων και αναλύονται εν συντομία τα διαφορετικά επίπεδα ελέγχου και ο στόχος του κάθε επιπέδου. Στη συνέχεια, γίνεται αναφορά σε βασικές έννοιες των κυβερνοφυσικών συστημάτων, στους γράφους επικοινωνίας, στους πίνακες γειτνίασης και Laplacian. Έπειτα, παρουσιάζονται τα μαθηματικά μοντέλα των προτεινόμενων ελεγκτών. Ο περιορισμός των εισόδων ελέγχου (έξοδοι ελεγκτών) αποδεικνύεται μέσω μαθηματικής ανάλυσης χρησιμοποιώντας θεωρία διανυσματικών πεδίων. Επίσης, αποδεικνύεται πως ακόμα και αν κάποια είσοδος ελέγχου μιας μονάδας φτάσει στο άνω/κάτω όριο, οι μη κορεσμένες μονάδες αποκαθιστούν τη συχνότητα του συστήματος στην ονομαστική τιμή και συνεχίζουν να μοιράζονται την πραγματική και άεργο ισχύ μεταξύ τους, χωρίς να μεταβληθεί η δομή ή οι δυναμικές εξισώσεις των ελεγκτών. Η ορθή λειτουργία των ελεγκτών και η επίτευξη των στόχων ελέγχου αποδεικνύεται μέσω προσομοίωσης για ένα σύστημα 10 ζυγών, 4 γεννητριών και 2 αντιστροφέων.