Μοντελοποίηση μικροδικτύου και ένταξη αυτού στην αγορά ενέργειας με χρήση ευφυούς πράκτορα

Abstract

Σκοπός της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η μοντελοποίηση του μικροδικτύου που βρίσκεται εγκατεστημένο στο εργαστήριο ΣΗΕ της σχολής Ηλεκτρολόγων Μηχανικών του ΕΜΠ και η μελέτη ένταξής του στην αγορά ενέργειας με χρήση ευφυούς πράκτορα. Τα συστήματα του εργαστηρίου που μοντελοποιούνται είναι το Φ/Β σύστημα και το σύστημα των μπαταριών. Εφαρμόζονται και επαληθεύονται μοντέλα που αφορούν τις μπαταρίες, τα Φ/Β πανέλα και την ηλιακή ακτινοβολία που προσπίπτει σε αυτά. Επίσης υπολογίζεται η καμπύλη απόδοσης του Φ/Β αντιστροφέα και του μετατροπέα των μπαταριών. Για το μετατροπέα των μπαταριών υπολογίζονται δύο καμπύλες, μία για τη λειτουργία του ως ανορθωτής και μία ως αντιστροφέας. Στη συνέχεια αναπτύσσεται ένα πρόγραμμα για την ένταξη του μικροδικτύου στην αγορά ενέργειας, με βάση την οριακή τιμή συστήματος που δίνεται από το EEX (European Energy Exchange). Το πρόγραμμα λειτουργεί ως πράκτορας και αποφασίζει για κάθε στιγμή αν η παραγόμενη ενέργεια από το Φ/Β θα διοχετευθεί στο δίκτυο ή αν θα αποθηκευτεί στις μπαταρίες προκειμένου να διατεθεί όταν η οριακή τιμή του συστήματος παρουσιάσει αιχμή. Τέλος, γίνεται μία εκτίμηση για την επίπτωση που θα είχε στην ένταξη του μικροδικτύου στην αγορά ενέργειας η ύπαρξη ενός φορτίου που θα πρέπει να εξυπηρετηθεί από το ίδιο το μικροδίκτυο.

The purpose of this diploma thesis is the modeling of the microgrid located in the Power Systems Laboratory of the department of Electrical Engineering at the National Technical University of Athens and the study of its integration in the energy market using an intelligent agent. The laboratory systems that are modeled are the PV system and the battery system. There are implemented and verified models on the batteries, the PV panels and the solar radiation incident on the PV panels. Also, it is calculated the yield curve of the PV inverter and the battery converter. For the battery converter, there are two calculated curves, one for its function as a rectifier and one as an inverter. Then, a program of integrating the microgrid in the energy market is developed, based on the system marginal price given by the EEX (European Energy Exchange). The program, which functions as an intelligent agent, decides at any time whether the energy generated by PV system will be allocated to the network or stored in batteries to be disposed of when the system marginal price takes its peak. Finally, there is an estimation of the impact it would have on integrating the microgrid in the energy market, the existence of a load that should be served by the microgrid.