Εκτίμηση Δυναμικής και Στατικής Ασφάλειας του Ελληνικού Διασυνδεδεμένου ΣΗΕ υπό μεγάλη διείσδυση ΑΠΕ σύμφωνα με το Εθνικό Σχέδιο Δράσης για το 2020

Abstract

Aυτη η διπλωματική εργασία σκοπό έχει τη μελέτη της ασφάλειας του διασυνδεδεμένου συστήματος Ηλεκτρικής ενέργειας υπο Μεγάλη διείσδυση Ανανεώσιμων πηγών ενέργειας. Συγκεκριμένα έγινε προσομοίωση της διείσδυσης απο ΑΠΕ που αναμένεται να έχει η Ελλάδα μέχρι και το 2020 σύμφωνα με το Εθνικό Σχέδιο Δρασης. Το 2020 η εγκατεστημένη ισχυς για τα Αιολικά πάρκα θα πρέπει να αγγίζει τα 7500 MW , για τα φωτοβολταικά τα 2200 MW , τα 250 MW για συγκεντρωμένη ηλιακή ενέργεια ,τα 120 MW για γεωθερμικη ενέργεια , τα 250 MW για βιομαζα και τα 880 MW για μεγάλα υδροηλεκτρικα πάρκα μαζι με μονάδες αποθήκευσης με κοιλότητες συμπιεσμενου αέρα. Μ ' αυτη τη διείσδυση για τη Ελλάδα θα μπορεί να επιτευχθει ο στόχος 20-20-20 όπως και για όλες τις χώρες της Ευρώπης δηλαδη το 20% της ολικής κατανάλωσης ηλεκτρικής ενέργειας να προέρχεται απο Ανανεώσιμες πηγές ενέργειας , οι ρύποι απο το φαινόμενο του θερμοκηπίου να μειωθούν κατα 20% και η εξοικονόμηση ενέργειας κάθε χώρας να φτάσει το 20% . Προκειμένου να εξεταστεί αν είναι εφικτή μια τέτοια διείσδυση , καθώς και να εκτιμηθούν ορισμένοι κινδύνοι οι οποίοι μπορούν να παρουσιαστούν έγινε αρχικά ανάλυση του Ελληνικού συστήματος στην Μόνιμη κατάσταση έτσι ώστε να εξεταστεί η φόρτιση ορισμενων γραμμών και η αυξημένη ταση σε ορισμένους ζυγούς. Στη συνέχεια έγινε ανάλυση της δυναμικης συμπεριφορας του συστήματος υπο εννιά διαταραχές για τέσσερα βασικά σενάρια. Ενα σενάριο με μεγάλο φορτίο και μεγάλη διείσδυση ,ένα σενάριο με μικρό φορτίο και αυξημένη παραγωγη απο αιολικα,ένα σενάριο με μικρό φορτίο και αυξημένη παραγωγη απο Φωτοβολταϊκά και ένα σενάριο με μεσαίο φορτιο και μεγάλη διείσδυση ΑΠΕ.Αυτα τα σενάρια κρίθηκαν και τα κρισιμότερα για την ασφάλεια του Συστηματος μας. Τέλος προσοιμοιώθηκε και ένα τελευταίο σενάριο με αποκοπή της μίας εκ των δύο γραμμών της διασυνδεσης Ελλάδας - Dubrovo για το μέσο φορτίο και την διαταραχή εκείνη που οδηγει στην μεγαλύτερη απώλεια ισχυος , με και χωρίς εφεδρεία έτσι ώστε να γίνει εκτίμηση κάποιων κινδύνων που υπάρχουν για το Ελληνικό σύστημα απο την Μεγαλη διείσδυση ΑΠΕ. Επίσης κρίθηκε σκόπιμο να επισημανθεί η ανάγκη για εφεδρεία για την επίτευξη του Εθνικού αυτού στόχου, όπου στην προκειμένη περίπτωση ήταν ένα μεγαλο υδροηλεκτρικό πάρκο στο συστημα το οποίο κάλυπτε την απώλεια ισχυος που παρουσιαζόταν απο τα ΑΠΕ, κυρίως απο τα Φωτοβολταικά.

This diploma thesis aspires to examine the security of the Greek interconnected power system under large scale integration of renewable energy resources. We conducted simulation of the Greek interconnected power system for this level of integration of Renewable energy resources that Greece is expected to introduce according the National Renewable Energy Plan 2020,. Specifically, this plan requires that in 2020 the installed capacity of the Wind plants should reach 7500 MW , 2200 MW for the photovoltaics , 250MW for solar concentrated power, 120MW for geothermal power, 250MW for biomass and 880MW for large hydroelectric plants with compressed air energy storage. Under this integration Greece would be able to reach the target 20-20-20 like other European countries. That means, 20% of the total consumed electric energy will come from Renewables, the carbon-dioxide emissions will decrease 20% and energy savings will be 20% . In order to examine whether such a penetration was feasible and to assess some potential hazards, a steady state analysis of the Greek interconnected power system was held. With this analysis, the loading of the lines and the voltage level of some buses was examined. Then, dynamic analysis of the Greek interconnected power system under nine disturbances for four different scenarios was examined. The first scenario was with high load and large integration of renewables, another scenario with average load and large integration of Renewables and finally two scenarios with low load and large production from Wind plants and Photovoltaic plants respectively. These scenarios are believed to be the most crucial for the security of the Greek power System. Finally, simulation of a different scenario with tripping of one out of two lines of the Interconnection of Greece with Dubrovo under mean load and the disturbance that led to the higher level of power loss was held. This simulation was examined with and without reserves. In the case of reserve, a large hydroelectric plant is supposed to cover the power loss caused by Renewables, and especially photovoltaics. This simulation was meant to highlight the significance of reserves in Power systems with high integration of renewable energy resources and the challenges that this system must face in order to operate efficiently.