Αντιμετώπιση του φαινομένου ανύψωσης τάσης λόγω υψηλής διείσδυσης φωτοβολταϊκών στη χαμηλή τάση μέσω αποθήκευσης ενέργειας

Ριζάδης, Δημήτριος; Rizadis, Dimitrios

dc.contributor.author	Ριζάδης, Δημήτριος	el
dc.contributor.author	Rizadis, Dimitrios	en
dc.date.accessioned	2016-04-15T07:44:50Z
dc.date.available	2016-04-15T07:44:50Z
dc.date.issued	2016-04-15
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/42403
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.9700
dc.rights	Default License
dc.subject	Ανύψωση τάσης	el
dc.subject	Αποθήκευση ενέργειας	el
dc.subject	Φωτοβολταϊκά	el
dc.subject	Έλεγχος τάσης	el
dc.subject	Voltage rise	en
dc.subject	Energy storage	en
dc.subject	Photovoltaics	en
dc.subject	Voltage control	en
dc.title	Αντιμετώπιση του φαινομένου ανύψωσης τάσης λόγω υψηλής διείσδυσης φωτοβολταϊκών στη χαμηλή τάση μέσω αποθήκευσης ενέργειας	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Ενέργεια	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2015-07-13
heal.abstract	Στην παρούσα διπλωματική εργασία, διερευνάται το φαινόμενο ανύψωσης τάσης λόγω υψηλής διείσδυσης φωτοβολταϊκής παραγωγής στα δίκτυα διανομής Χαμηλής Τάσης, και ο ρόλος που μπορεί να επιτελέσει η αποθήκευση ενέργειας στην αντιμετώπισή του. Για καλύτερη απεικόνιση και εξέταση των αποτελεσμάτων των μορφών ελέγχου που θα αναπτυχθούν, δημιουργούνται μοντέλα δικτύων με χαρακτηριστικά χαμηλής τάσης και οικιακές εγκαταστάσεις με φωτοβολταϊκή παραγωγή και αποθηκευτικές διατάξεις, και προσομοιώνονται με χρήση του λογισμικού πακέτου Matlab στο γραφικό περιβάλλον Simulink. Στην αρχή αναφέρονται εισαγωγικά στοιχεία για τον ρόλο των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας στην σύγχρονη εποχή, και γενικά στοιχεία για τα φωτοβολταϊκά. Αναλύονται βασικά χαρακτηριστικά τους, ο τρόπος λειτουργίας τους, το φωτοβολταϊκό φαινόμενο, οι παράγοντες που επηρεάζουν την απόδοσή τους και εξάγονται ηλεκτρικά ισοδύναμα κυκλώματα και μέθοδοι που βελτιστοποιούν την ισχύ που παράγουν. Στην συνέχεια γίνεται αναφορά στην αποθήκευση ενέργειας. Αναλύονται οι βασικοί μηχανισμοί αποθήκευσης, γενικά χαρακτηριστικά για την λειτουργία τους, και περιγράφεται η εξαγωγή μοντέλων που περιγράφουν την συμπεριφορά τους. Αναφέρεται επίσης και η γενική χρησιμότητα της αποθήκευσης ενέργειας σε διάφορους σκοπούς των δικτύων διανομής. Έπειτα περιγράφεται το πρόβλημα της ανύψωσης τάσης στα δίκτυα διανομής, και αναλύεται η επίδραση της διεσπαρμένης παραγωγής, καθώς και της σημασίας του ελέγχου της ροής αέργου ισχύος. Εξετάζονται διάφοροι τρόποι με τους οποίους μπορεί το φαινόμενο να αντιμετωπιστεί, με έμφαση στην περικοπή ενεργού ισχύος, την απορρόφηση αέργου ισχύος, την αποθήκευση ενέργειας και τον συνδυασμό όλων των παραπάνω. Παρατίθενται διάφορες μορφές ελέγχου των διεργασιών αυτών, και γίνεται σύγκριση τους. Επίσης αναφέρεται η αυξανόμενη στροφή του χαρακτήρα της αξιοποίησης της φωτοβολταϊκής παραγωγής προς την ιδιοκατανάλωση, και ο ρόλος της ιδιοκατανάλωσης στην αποτροπή φαινομένων ανύψωσης τάσης. Κατόπιν, με την χρήση του Simulink, μοντελοποιείται ένα δίκτυο Χαμηλής Τάσης συνδεδεμένο σε μία απομακρυσμένη εγκατάσταση, και καταγράφονται τα αποτελέσματα της εφαρμογής των διαφόρων ελέγχων για συνθήκες μεγάλης παραγωγής και χαμηλής κατανάλωσης. Έπειτα μοντελοποιείται δίκτυο με περισσότερους του ενός παραγωγούς και αναλύεται η συμπεριφορά του εκ νέου. Στα αποτελέσματα αποτυπώνεται η επίδραση της ιδιοκατανάλωσης στην διατήρηση ενιαίου επιπέδου τάσης και στην αποφυγή περικοπής ισχύος, και συγκρίνονται διαφορετικές παραλλαγές των ελέγχων (διαφορετικός βαθμός ιδιοκατανάλωσης, ενιαία περικοπή ισχύος μεταξύ παραγωγών κλπ).	el
heal.abstract	This diploma thesis focuses on the voltage rise phenomenon caused by high penetration level of photovoltaic generation in low voltage distribution grids, and the application of energy storage in order to confront it. Furthermore, models of low voltage distribution grids domestic connected with domestic systems with photovoltaic generation and battery energy storage systems are created to examine the results of the proposed control methods, and they are simulated with use of the software Matlab. First, there is an introduction in the role of renewable energy resources in modern days, and some general information about photovoltaics. Also, some of their main characteristics are analysed, including their basic principles, the photovoltaic effect, factors that affect their efficiency and the creation of electrical equivalent models that resemble their performance. Finally, there is an extended reference to the maximum power point tracking method. After that, there is an introduction to the energy storage. This includes an analysis of the most common energy storage systems, some general facts about the basic principles of storage and the extraction of models that resemble their basic characteristics of performance. There is also a description of the general use of energy storage in various domains of the distribution grids. Next, there is a detailed analysis of the voltage rise phenomenon in the distribution grids and the role of distributed generation in it, as long as the importance of reactive power control against the phenomenon. Various measures against the problem are reported, with emphasis given to power curtailment, reactive power control, energy storage and the coordination of them. There is an examination of a variety of approaches to each kind of control, and comparison between them. Also, there is an analysis of the growing importance of self-consumption, and its role in the prevention of the voltage rise phenomenon. Finally, the development of a model of a low voltage distribution grid connected to a single installation and the simulation with the use of Simulink, allows an analysis of the results of each of the imposed control methods, as long as the results of the coordination of them. The case studied is that of low consumption with high generation. After that, the same process is made for a radial grid with five similar systems, which shows the impact of self-consumption in the voltage stability of a large network	en
heal.advisorName	Χατζηαργυρίου, Νικόλαος	el
heal.committeeMemberName	Χατζηαργυρίου, Νικόλαος	el
heal.committeeMemberName	Παπαθανασίου, Σταύρος	el
heal.committeeMemberName	Γεωργιλάκης, Παύλος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών. Τομέας Ηλεκτρικής Ισχύος	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	143 σ.	el
heal.fullTextAvailability	true