Συντάχθηκε 13-07-2020 09:23
Τόπος: Η παρουσίαση θα γίνει με τηλεδιάσκεψη
Σύνδεσμος τηλεδιάσκεψης
Έναρξη: 15/07/2020 13:30
Λήξη: 15/07/2020 14:30
ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΚΡΗΤΗΣ
Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών
Πρόγραμμα Προπτυχιακών Σπουδών
ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ
Αγγελική Χρήστενα
θέμα
Προσομοίωση του Συστήματος Ηλεκτρικής Ενέργειας της Κρήτης με και χωρίς Διασυνδέσεις
Simulation of the Interconnected/ Autonomous Electric Power System of Crete
Εξεταστική Επιτροπή
Αναπληρωτής Καθηγητής Φώτιος Κανέλλος (επιβλέπων)
Καθηγητής Κωνσταντίνος Καλαϊτζάκης
Καθηγητής Γεώργιος Σταυρακάκης
Περίληψη
Η συνεχής πρόοδος της τεχνολογίας δημιουργεί μια νέα πραγματικότητα, συνεισφέροντας στην επέκταση της επικοινωνίας και δίνοντας ένα τέλος στην απομόνωση περιοχών που περιβάλλονται από θάλασσα, επιτρέποντάς τους να αναπτυχθούν, διασυνδέοντας τα δίκτυα τηλεπικοινωνιών και ηλεκτρικής τους ενέργειας με τυχόν άλλα μεγαλύτερα και πιο ισχυρά δίκτυα.
Το Σύστημα Ηλεκτρικής Ενέργειας της Κρήτης αντιπροσωπεύει το μεγαλύτερο απομονωμένο ηλεκτρικό σύστημα στην Ελλάδα. Λόγω του μεγέθους του νησιού, της ανάπτυξής του, της θέσης του, αλλά και του πλούσιου δυναμικού σε ΑΠΕ που διαθέτει, συνιστά ένα από τα πιο ενδιαφέροντα ηλεκτρικά αυτόνομα συστήματα προς μελέτη. Η επικείμενη διασύνδεση της Κρήτης με το ΕΣΜΗΕ (Εθνικό Σύστημα Μεταφοράς Ηλεκτρικής Ενέργειας) είναι ένα έργο το οποίο πρόκειται να συμβάλλει:
● στη διασφάλιση της τροφοδότησης του νησιού, αφού μεγάλο μέρος της ηλεκτροδότησης θα καλύπτεται πλέον μέσω της διασύνδεσης,
● στην σημαντική μείωση του κόστους ηλεκτροπαραγωγής και
● στην αναβάθμιση του περιβάλλοντος, αλλά και της ποιότητας ζωής των κατοίκων, τόσο λόγω της μειωμένης κατανάλωσης μαζούτ και ντίζελ στην παραγωγή, όσο και λόγω της αξιοποίησης των ΑΠΕ, με την περαιτέρω εγκατάσταση αιολικών και φωτοβολταϊκών σταθμών.
Στα πλαίσια της παρούσας διπλωματικής εργασίας, εξετάζεται η λειτουργία του ΣΗΕ της Κρήτης, τόσο ως αυτόνομο σύστημα, όσο και ως διασυνδεδεμένο με το ΕΣΜΗΕ. Αρχικά, γίνεται προσομοίωση του υφιστάμενου συστήματος μεταφοράς για την μελέτη της τωρινής λειτουργίας και του κόστους παραγωγής του. Στην συνέχεια, το σύστημα μοντελοποιείται εισάγοντας τις γραμμές της διασύνδεσης προς το Ηπειρωτικό ΣΗΕ, καθιστώντας δυνατή την εξυπηρέτηση της ζήτησης του νησιού μέσω των διασυνδέσεων, των ΑΠΕ, και της τοπικής παραγωγής, εάν και εφόσον αυτό είναι απαραίτητο.
Για το χρονικό διάστημα και τα σενάρια που επιλέχθηκαν, εκτελείται πρώτα μια DC βέλτιστη ροή ισχύος (DC OPF), με τα αποτελέσματά της να αξιοποιούνται στο επόμενο στάδιο της υλοποίησης, το οποίο αφορά την εκτέλεση μιας AC βέλτιστης ροής ισχύος (AC OPF), από την οποία λαμβάνονται οι υπολογισμοί των απωλειών και γίνεται ο έλεγχος όλων των περιορισμών του συστήματος.
Βασικό κριτήριο σε όλα τα υλοποιούμενα σενάρια υπήρξε η ελαχιστοποίηση του συνολικού κόστους παραγωγής και άρα, ο καθορισμός ενός βέλτιστου προγράμματος ένταξης μονάδων για χαμηλή, μέση ή υψηλή αιολική παραγωγή.
Η υλοποίηση της παρούσας εργασίας και η εκτέλεση των εξεταζόμενων σεναρίων πραγματοποιήθηκαν σε περιβάλλον MATLAB με την από κοινού εφαρμογή των ανοιχτού κώδικα εργαλείων MATPOWER Optimal Scheduling Tool (MOST) και MATPOWER.
Abstract
The constant advancement of technology creates a new reality by contributing to the expansion of communication and ending the isolation of areas surrounded by the sea, allowing them to grow by interconnecting their telecommunication systems and electricity networks with other larger and more powerful networks.
The Electric Power System of Crete represents the largest isolated electrical system in Greece.
Due to the size of the island, its development, its location, but also its rich potential in RES, it is considered as one of the most interesting electrical autonomous systems for research. The forthcoming interconnection of Crete with the National Electricity Transmission System is a project that is going to contribute to:
● ensuring the supply of the island, since a large part of the electricity supply will now be covered through the interconnections,
● reducing significantly electricity generation costs and
● upgrading the environment, but also the quality of life of the residents, due to the reduced consumption of fuel oil and diesel in production, as well as due to the development of RES, with the further installation of wind and solar parks.
In the context of this thesis, the operation of the Electric Power System of Crete is considered, both as an autonomous system, and as an interconnected one with the National Electricity Transmission System. Initially, the existing Transmission system is simulated to study its current operation and production costs. The system is then modeled by introducing interconnection lines to the continental Power System, making it possible to serve the island's demand through interconnections, RES, and local production, if and when necessary.
For the selected time period and scenarios, a DC optimal power flow (DC OPF) is performed first, with its results being used in the next stage of the implementation, which involves the execution of an AC optimal power flow (AC OPF), from which we calculate the losses and check all system constraints.
The main criterion in all the implemented scenarios was the minimization of the total production costs and therefore, the determination of an optimal unit commitment schedule for low, medium or high wind production.
The implementation of the present work and the execution of all the selected scenarios took place in the MATLAB environment with the joint application of the open source tools of MATPOWER Optimal Scheduling Tool (MOST) and MATPOWER.
Meeting ID: 959 0776 1562
Password: 812090
