heal.abstract |
Οι φυσικές καταστροφές είναι ικανές να προκαλέσουν σημαντικές ζημιές στις υποδομές των συστημάτων ηλεκτρικής ενέργειας. Ως φυσικές καταστροφές χαρακτηρίζονται τα γεωλογικά και μετεωρολογικά φαινόμενα, όπως τα ακραία καιρικά γεγονότα, οι σεισμοί, οι πλημμύρες και οι πυρκαγιές. Πιο συγκεκριμένα, τα ακραία καιρικά φαινόμενα των τελευταίων ετών, ανά τον κόσμο, είχαν ως αποτέλεσμα μεγάλες καταστροφές των δικτύων ηλεκτρικής ενέργειας, οδηγώντας σε απρόβλεπτες διακοπές παροχής ηλεκτρικής ενέργειας, διάρκειας από λίγες ώρες έως μερικές εβδομάδες. Παρά τη μικρή πιθανότητα εμφάνισης τέτοιων φαινομένων, η μεγάλη τους επίδραση στο σύστημα και το οικονομικό τους κόστος, καθιστούν αναγκαία την ανάπτυξη μοντέλων και αλγορίθμων για την πρόβλεψη τους, την εκτίμηση της επίδρασης τους στο σύστημα και την αντιμετώπιση τους.
Η παρούσα διδακτορική διατριβή εστιάζεται στην ενίσχυση της ανθεκτικότητας των συστημάτων ηλεκτρικής ενέργειας έναντι των ακραίων καιρικών φαινομένων και των πυρκαγιών. Ως ανθεκτικότητα ενός συστήματος ηλεκτρικής ενέργειας ορίζεται η ικανότητα του συστήματος να αντιμετωπίζει γεγονότα μικρής πιθανότητας αλλά με μεγάλο αντίκτυπο, να ανακάμπτει ταχέως μετά την εμφάνιση τους, καθώς και να προσαρμόζει την λειτουργία του και τη δομή του, ώστε να αντιμετωπίσει και να μετριάσει τις επιπτώσεις παρόμοιων γεγονότων στο μέλλον.
Ειδικότερα, προτείνονται δείκτες και μεγέθη για την ποσοτικοποίηση της ανθεκτικότητας και την εκτίμηση της επίδρασης των ακραίων καιρικών φαινομένων στο σύστημα. Βάσει των δεικτών που ορίζονται, εξετάζονται και αξιολογούνται διάφορα μέτρα ενίσχυσης και λειτουργικά «ευφυή» μέτρα για την ενίσχυση της ανθεκτικότητας, έναντι των ακραίων καιρικών φαινομένων.
Στη συνέχεια, προτείνεται μια ανάλυση κινδύνου πραγματικού χρόνου, ικανή να παρέχει σημαντική πληροφορία για την επίπτωση ενός ακραίου καιρικού φαινομένου στο σύστημα, κατά τη διάρκεια εξέλιξης του φαινομένου. Επίσης, εξετάζεται η ελεγχόμενη νησιδοποίηση ως μέτρο ενίσχυσης της ανθεκτικότητας, η εφαρμογή της οποίας αποφασίζεται βάσει της προτεινόμενης ανάλυσης κινδύνου πραγματικού χρόνου.
Ακολούθως, με εφαρμογή μοντέλου τριών επιπέδων μελετάται η συνεισφορά του κατάλληλου ημερήσιου προγραμματισμού μονάδων παραγωγής προς την ενίσχυση της ανθεκτικότητας του συστήματος έναντι επικείμενου ακραίου καιρικού φαινομένου.
Τέλος, παρουσιάζεται ένα μοντέλο βέλτιστης λειτουργίας δικτύου διανομής το οποίο εκτίθεται σε πυρκαγιά, με στόχο την ενίσχυση της ανθεκτικότητας του συστήματος. |
el |