Αξιοποίηση εφεδρικών ηλεκτροπαραγωγών ζευγών για εξομάλυνση της καμπύλης φορτίου των εγκαταστάσεων του ΟΑΚΑ

Abstract

Σκοπος της διπλωματικής αυτής εργασίας είναι να μελετήσει τρόπους για τη βέλτιστη αξιοποίηση της υφιστάμενης υποδομής του ΟΑΚΑ, και κυριότερα των εφεδρικών ΗΖ. Η αξιοποίηση αυτή αφορά τόσο στην εξαγωγή κέρδους από αυτά όσο και στην βελτίωση της αξιοπιστίας του δικτύου. Η σημερινή τους χρήση περιορίζεται στο να αναλαμβάνουν μόνο κάποια φορτία ανάγκης σε περίπτωση διακοπής της παροχής. Αθροιστικά η εγκατεστημένη ισχύς τους όμως υπερβαίνει την αιχμή του δικτύου. Συνεπώς προτείνεται να αλλαχθεί ο τρόπος χρήσης τους ώστε να μπορεί να δημιουργείται ένα ενιαίο μικροδίκτυο που να καλύπτει πλήρως τις ανάγκες της εγκατάστασης σε περίπτωση διακοπής της παροχής και γίνεται αναφορά στα προβλήματα προστασίας και ελέγχου που αυτό συνεπάγεται. Οι κατανάλωση του δικτύου είναι χρονικά εντοπισμένη γύρω από τα αθλητικά γεγονότα και τις εκδηλώσεις που πραγματοποιούνται στο συγκρότημα του ΟΑΚΑ. Για το λόγο αυτό η καμπύλη φορτίου παρουσιάζει μεγάλες αιχμές και σχετικά χαμηλό συντελεστή χρησιμοποίησης. Κατά συνέπεια δαπανάται μεγάλο ποσό από τους λογαριασμούς ηλεκτρικής ενέργειας στις χρεώσεις ισχύος. Προτείνεται λοιπόν να χρησιμοποιηθούν τα ΗΖ ώστε να παράγουν ένα μέρος της ισχύος κατά τις στιγμές που παρουσιάζεται αιχμή, ώστε να εξομαλυνθεί η καμπύλη φορτίου και να μειωθεί το κόστος της ηλεκτρικής ενέργειας. Για το σκοπό αυτό κατασκευάστηκε ένα πρόγραμμα που υπολογίζει τον βέλτιστο τρόπο που πρέπει να παράγουν τα ΗΖ ώστε να μεγιστοποιείται το οικονομικό όφελος, η γλώσσα που χρησιμοποιήθηκε ήταν η PASCAL και τα δεδομένα προέκυψαν από τα καταγραφικά μηχανήματα της ΔΕΗ. Ακόμα παίρνοντας δεδομένα από το SCADA του ΟΑΚΑ, βρέθηκε μέσω ενός προγράμματος MATLAB η βέλτιστη συνδεσμολογία του δικτύου και στη συνέχεια έγινε ξανά υπολογισμός των αναμενώμενων κερδών από την εφαρμογή της εξομάλυνσης της καμπύλης με την χρήση των ΗΖ συνυπολογίζοντας τα τεχνικά τους χαρακτηριστικά όπως η κατανάλωσή τους και ο περιορισμός τεχνικού ελαχίστου.

The purpose of this thesis is to study ways to optimally exploit the infrastructure of the Athens Olympic Stadium (AOS) and most importantly the backup generator sets intalled, in order to gain profit and to improve the network reliability. Today their use is limited to supply power to emergency loads. However, their cumulative installed capacity excedes the total power peak of the network. Therefore, it is proposed to make all the needed changes to create a microgrid and there is reference to the problems of protection and control that this entails. The highest consumption of the network happens during the sports events and the venues at the AOS. For this reason, the load curve has very sharp edges and relatively low utilization rate. Consequently, a large proportion of electricity cost is spent on power charges. It is therefore proposed to use the HZ to produce power during peak times and smoothen the load curve. For this purpose a program was made to calculate the optimum way to operate the Gen-Sets in order to maximize the economic profit, the language used was PASCAL and the data was acquired from the power supplier. What is more, after acquiring further data from the SCADA of the network, a program in MATLAB was made to find the optimal topology of the network that minimizes power costs and the profit from the application of the peak-shaving scheme was recalculated taking into account the technical specifications of the gen-sets.