Βέλτιστη Ροή Φορτίου υπό Περιορισμούς Ασφαλείας σε Μικτό AC-DC Δίκτυο

Abstract

Τα τελευταία χρόνια γραμμές υπερυψηλής τάσης συνεχούς ρεύματος (HVDC) χρησιμοποιούν- ται ευρέως στα δίκτυα μεταφοράς ενέργειας, έχοντας τεχνικοοικονομικά προτερήματα έναντι των γραμμών εναλλασομένου ρεύματος του υπάρχοντος AC δικτύου. Το γεγονός αυτό αναδεικνύει την προοπτική σύνδεσης των μεμονομένων HVDC γραμμών απευθείας μεταξύ τους, αποτελών- τας έτσι ένα DC δίκτυο μεταφοράς. Μαζί με τις διασυνδέσεις στο ευρύτερο AC δίκτυο, η τελική διάταξη θα ήταν ένα μικτό AC-DC δίκτυο μεταφοράς ηλεκτρικής ενέργειας. Προκειμένου να πραγματοποιηθεί και να τεθεί σε εφαρμογή ένα τέτοιο δίκτυο, πρέπει να προ- ηγηθεί εκτενής μελέτη όσον αφορά, ανάμεσα σε άλλα, την αξιοπιστία και ασφάλεια του συστή- ματος. Μέγιστη σημασία για την ορθή λειτουργία ενός δικτύου έχει η εξασφάλιση ότι το δίκτυο πληρεί τις προυποθέσεις του λεγόμενου N-1 κριτηρίου. Η αποδοτική επίλυση της βέλτιστης ροής φορτίου με περιορισμούς ασφαλείας (SC-OPF) στα AC δίκτυα, είναι ένα πρόβλημα που έχει μελετηθεί επαρκώς. Η επίλυση του προβλήματος σε μικτό δίκτυο από την άλλη, δεν έχει μελετη- θεί σε βάθος. Η παρούσα έργασία παρουσιάζει έναν τρόπο μοντελοποίησης και επίλυσης του SC-OPF προβλήματος. Στην συνέχεια το μοντέλο εφαρμόζεται σε δοκιμαστικά δίκτυα, και τα αποτελέσματα που λαμβάνονται παρουσιάζονται και αναλύονται

In recent years high voltage direct current transmission systems have become popular due to the economical and technical advantages they feature for some applications. A proposal that seems very promising to be able to meet future demands of the world’s power systems is that of a mixed AC-DC grid that is more heavily meshed. This mixed grid poses new challenges and aspects that have to be thoroughly addressed before it can be realized. Among the most critical issues in electric power transmission is the security and reliability of the system. A good practice for power system operation is to ensure that the system is N-1 secure. The efficient solution of the securityconstrained optimal power flow in AC grids is a problem with sufficient background research. On the other hand the solution of the SC-OPF in a mixed grid is a problem with inadequate insight into it. This thesis presents a formulation and solution of the SC-OPF in a linear fashion, and is an extension of the linear optimal power flow problem in a mixed AC-DC grid. The method is applied to a test case and the results obtained are displayed and analysed