Μελέτη και ανάλυση των μεθοδολογιών κατανεμημένου «βέλτιστου ελέγχου/ρύθμισης της συχνότητας» σε δίκτυα συστημάτων ηλεκτρικής ενέργειας (ΣΗΕ)

Abstract

Η ηλεκτρική ενέργεια είναι μια από τις πιο κοινές μορφές ενέργειας που χρησιμοποιείται. Είναι καθαρή, βολική, σχετικά εύκολη στην μεταφορά από τα κέντρα παραγωγής στα καταναλωτικά κέντρα, καθώς και ευέλικτη στη χρήση της. Η ηλεκτρική ενέργεια μεταδίδεται από τα κέντρα παραγωγής στα καταναλωτικά κέντρα μέσω των συστημάτων μεταφοράς ηλεκτρικής ενέργειας. Τα τελευταία χρόνια τα συστήματα ηλεκτρικής ενέργειας έχουν υποστεί σημαντικές αλλαγές, όπως η ελευθεροποίηση των αγορών ηλεκτρικής ενέργειας, η εισαγωγή νέων τεχνολογιών παραγωγής, και η αύξηση της εισχώρησης των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας. Σήμερα, τα συστήματα ηλεκτρικής ενέργειας (power systems) συνεχίζουν να επεκτείνονται και η επέκταση αυτή σε συνδυασμό με τη στοχαστική φύση των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας οδηγεί αναπόφευκτα στην ανάγκη για ταχύτερους, πιο αποτελεσματικούς και πιο αξιόπιστους μηχανισμούς ελέγχου συχνότητας. Ο αξιόπιστος και αποτελεσματικός έλεγχος των συχνοτήτων των ζυγών είναι ζωτικής σημασίας για τη λειτουργία του κάθε δικτύου ηλεκτρικής ενέργειας. Κλασικά, ο έλεγχος της συχνότητας υλοποιείται από την πλευρά της παραγωγής, μέσω της πρωτοβάθμιων και δευτεροβάθμιων συστημάτων ελέγχου. Επιπλέον, η χρήση των ηλεκτρονικών υπολογιστών έπαιξε σημαντικό ρόλο στην επέκταση και την ανάπτυξη των συστημάτων ηλεκτρικής ενέργειας. Οι επιστήμονες και οι μηχανικοί που ασχολούνται με την ενέργεια έχουν αναπτύξει ισχυρά εργαλεία , προσομοιωτές για να κάνουν την ανάλυση των συστημάτων ηλεκτρικής ενέργειας απλούστερη και πιο ακριβή. Σε αυτή την διπλωματική εργασία, θα συζητήσουμε διάφορες προσεγγίσεις για κατανεμημένο έλεγχο συχνότητας, δίνοντας ιδιαίτερη προσοχή στην οικονομική βελτιστοποίηση των μοντέλων (economic dispatch).