| Περίληψη: | Τα μεγάλα συστήματα ηλεκτρικής ενέργειας επιτυγχάνουν την οικονομική λειτουργία με τη χρήση κεντρικού ελέγχου. Εντούτοις, τα δίκτυα διανομής που εξελίσσονται σε μικροδίκτυα εκλείπουν τηλεπικοινωνιακού δικτύου, και ο κεντρικός έλεγχος δεν είναι εφικτός. Έχοντας ως κύριο άξονα τα κύρια χαρακτηριστικά των μικροδικτύων, ο σκοπός αυτής της διπλωματικής εργασίας είναι η δημιουργία μίας αποκεντρωμένης μεθόδου για την οικονομική λειτουργία ενός μικροδίκτυου.
Μία από τις πιο θεμελιώδεις λειτουργίες του ενεργειακού συστήματος είναι η οικονομική κατανομή φορτίου, η οποία επιλύεται διαρκώς κατά τη διάρκεια της ημέρας με κεντρικό τρόπο για τα μεγάλα ενεργειακά συστήματα. Ο σκοπός της οικονομικής κατανομής φορτίου είναι η ελαχιστοποίηση του κόστους λειτουργίας των γεννητριών, καθώς και άλλων φυσικών χαρακτηριστικών του ηλεκτρικού δικτύου. Ο συντονιστής του συστήματος είναι μία οντότητα με κεντρικό έλεγχο, που συλλέγει τις απαραίτητες πληροφορίες οι οποίες αφορούν τα φυσικά χαρακτηριστικά και τα κόστη των γεννητριών, την κατάσταση του φορτίου, και άλλες ηλεκτρικές παραμέτρους του δικτύου, ώστε να επιτευχθεί η επίλυση της βέλτιστης κατανομής φορτίου. Ωστόσο, διάφορες εξελίξεις στην ηλεκτρική βιομηχανία έχουν ωθήσει στο συμπέρασμα πως πρέπει να αλλάξει ο τρόπος με τον οποίο επιλύεται η οικονομική κατανομή φορτίου.
Αυτές οι εξελίξεις οφείλονται κυρίως στην αύξηση των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, στην εισαγωγή ηλεκτρικών αυτοκινήτων, σε νέες συσκευές αποθήκευσης ενέργειας, και άλλες παραμέτρους οι οποίες εισχωρούν στο σύστημα ηλεκτρικής ενέργειας. Συνεπώς, είναι επιτακτική ανάγκη η εισαγωγή ευέλικτων τεχνολογικών στοιχείων και ο ανασχεδιασμός του ενεργειακού συστήματος. Επιπλέον, όσο αναπτύσσονται τα μικροδίκτυα, η ύπαρξη κεντρικού ελέγχου είναι ταυτόχρονα τόσο μη οικονομική όσο και μη πρακτική. Έτσι, μία αποκεντρωμένη μέθοδος για την οικονομική λειτουργία κρίνεται αναγκαία.
Σε αυτή την εργασία, προτείνεται μία μέθοδος επίλυσης της οικονομικής λειτουργίας η οποία μπορεί να εφαρμοστεί σε μικροδίκτυα. Εφόσον ο κεντρικός έλεγχος είναι ακριβός, προτείνεται ένας αλγόριθμος που να λειτουργεί αποκεντρωμένα. Η λογική που ακολουθείται είναι κάθε κόμβος του συστήματος να ανταλλάσσει πληροφορίες μόνο με τους γειτονικούς του. Κατά την επικοινωνία μεταξύ των κόμβων μοιράζεται πληροφορία η οποία αφορά την πραγματική ισχύ και τη γωνία τάσης του ζυγού. Η κατανομή φορτίου επιλύεται μέσω της επικοινωνίας μεταξύ των γειτονικών ζυγών του συστήματος, οι οποίοι έχουν μόνο τοπική γνώση των στοιχείων του συστήματος. Έτσι, οι συναρτήσεις κόστους της κάθε περιοχής παραμένουν γνωστές μόνο στον ίδιο τον παραγωγό, ιδιότητα θεμελιώδους σημασίας για την ελεύθερη αγορά ηλεκτρικής ενέργειας.
Για την επίλυση του αλγορίθμου επιλέχθηκε να χρησιμοποιηθεί η γλώσσα προγραμματισμού MATLAB. Στο τέλος της εργασίας, παρουσιάζονται σε παραλληλία τα αποτελέσματα της αποκεντρωμένης με εκείνα της κεντρικής μεθόδου, για την επιβεβαίωση των αποτελεσμάτων του αποκεντρωμένου αλγορίθμου καθώς και την απόδειξη της αποδοτικότητας της προτεινόμενης μεθόδου.
|
|---|
