Μοντελοποίηση γήρανσης συσσωρευτών και βέλτιστη διαστασιολόγησή τους για έλεγχο τάσης στα δίκτυα διανομής ηλεκτρικής ενέργειας

Λάσκαρης, Αλέξανδρος; Laskaris, Alexandros

dc.contributor.author	Λάσκαρης, Αλέξανδρος	el
dc.contributor.author	Laskaris, Alexandros	en
dc.date.accessioned	2018-09-10T09:56:10Z
dc.date.available	2018-09-10T09:56:10Z
dc.date.issued	2018-09-10
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/47558
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.15715
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	Αποθήκευση	el
dc.subject	Ανανεώσιμες πηγές ενέργειας	el
dc.subject	Ενέργεια	el
dc.subject	Μοντελοποίηση	el
dc.subject	Συσσωρευτές	el
dc.subject	Storage	en
dc.subject	Renewable energy sources	en
dc.subject	Energy	en
dc.subject	Convex optimization	en
dc.subject	Batteries	en
dc.title	Μοντελοποίηση γήρανσης συσσωρευτών και βέλτιστη διαστασιολόγησή τους για έλεγχο τάσης στα δίκτυα διανομής ηλεκτρικής ενέργειας	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Ενέργεια	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2018-07-11
heal.abstract	Σκοπός της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η παρουσίαση και ανάλυση της έννοιας των χαρτών γήρανσης των μονάδων αποθήκευσης ηλεκτρικής ενέργειας καθώς και η ανάπτυξη μιας μεθόδου ενσωμάτωσής τους, στα πλαίσια μιας βέλτιστης διαστασιόλογησης των μονάδων αποθήκευσης σε δίκτυα διανομής ηλεκτρικής ενέργειας Χ.Τ. με σκοπό τη ρύθμιση της τάσης. Αρχικά έγινε μια εκτενής παρουσίαση και ανάλυση της έννοιας των χαρτών γήρανσης των μονάδων αποθήκευσης ηλεκτρικής ενέργειας και συγκεκριμένα των μπαταριών ιόντων λιθίου. Παρουσιάζοντας ένα υφιστάμενο εμπειρικό μοντέλο για το φαινόμενο της γήρανσης των μπαταριών ιόντων λιθίου και συγκεκριμένα των μπαταριών LiFePO4 αναλύσαμε τη μέθοδο κανονικοποίησης και παραμετροποίησής του προκειμένου να είναι εφικτό να ενταχθεί στα πλαίσια ενός βέλτιστου προγραμματισμού για την διαστασιολόγηση των μονάδων αποθήκευσης. Σε δεύτερο στάδιο το πρόβλημα της διαστασιολόγησης προσεγγίστηκε με τη μέθοδο του ημιορισμένου προγραμματισμού, λόγω της μη γραμμικότητας του προβλήματος της βέλτιστης ροής φορτίου στα δίκτυα διανομής. Ως αντικειμενική συνάρτηση στο πρόβλημα της διαστασιολόγησης θεωρήθηκε η ελαχιστοποίηση των απωλειών ενέργειας του δικτύου, της συνολικής χωρητικότητας όλων των μονάδων αποθήκευσης, της συνολικής ισχύος των διατάξεων μετατροπής ισχύος καθώς και του παράγοντα της γήρανσης των μπαταριών. Στο τελικό στάδιο έγινε παρουσίαση των αποτελεσμάτων της βελτιστοποίησης των άνω παραγόντων, καθώς και σύγκριση με χρήση του κριτηρίου του Ετήσιου Ισοδύναμου Κόστους της επένδυσης. Στην παρούσα εργασία, αναπτύχθηκε λογισμικό σε περιβάλλον MATLAB, τόσο για την μοντελοποίηση του φαινομένου γήρανσης των μπαταριών όσο και για την προαναφερόμενη βελτιστοποίηση η οποία εφαρμόστηκε σε ένα δίκτυο διανομής 19 ζυγών επιβεβαιώνοντας την παραπάνω μεθοδολογία. Ο χρονικός ορίζοντας επίλυσης του προβλήματος ήταν οι έξι μήνες ,ώστε να ληφθεί υπόψη η στοχαστικότητα της ζήτησης των φορτίων.	el
heal.abstract	The purpose of this diploma thesis is to present and analyze the concept of degradation maps of electricity storage units and to develop a method for their integration in the framework of an optimal dimensioning of storage units in electricity distribution networks, for the purpose of regulating the voltage. Initially, there had been an extensive presentation and analysis of the concept of degradation maps of power storage units, particularly lithium-ion batteries. By presenting an existing empirical model on the phenomenon of degradation of lithium-ion batteries and LiFePO4 batteries in particular, we have analyzed its normalization and parameterization method in order to be able to fit into an optimal scheduling for unit design. In a second step the dimensioning problem was approached by the semidefinite programming method because of the non-linearity of the problem of optimal load flow in the distribution networks. An objective function of the dimensioning problem was the minimization of network losses, the total capacity of all storage units, the total power of the power conversion devices and the aging factor of the batteries. At the final stage, the results of optimization were presented as well as a comparison using the criterion of the Annual Equivalent Cost of the investment. In the present study, software was developed in MATLAB environment, both for modeling of the degradation phenomenon of the batteries and for optimization which was applied to a distribution network of 19 buses confirming the above methodology. The time horizon for resolving the problem was six months to take account of the stochasticity of the demand.	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	149 σ.
heal.fullTextAvailability	true