Πιθανοτική διαστασιολόγηση εφεδρείας αποκατάστασης συχνότητας σε συστήματα ηλεκτρικής ενέργειας

Παπαματθαίου, Δημήτριος; Papamatthaiou, Dimitrios

dc.contributor.author	Παπαματθαίου, Δημήτριος	el
dc.contributor.author	Papamatthaiou, Dimitrios	en
dc.date.accessioned	2022-02-09T11:32:19Z
dc.date.available	2022-02-09T11:32:19Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/54610
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.22308
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	Εφεδρεία αποκατάστασης συχνότητας	el
dc.subject	Αβεβαιότητα	el
dc.subject	Λάθος πρόγνωσης	el
dc.subject	Πιθανοτική διαστασιολόγηση	el
dc.subject	Περιθώριο παραγωγής	el
dc.subject	Frequency restoration reserves	en
dc.subject	Uncertainty	en
dc.subject	Forecast error	en
dc.subject	Probabilistic sizing	en
dc.subject	Generation margin	en
dc.title	Πιθανοτική διαστασιολόγηση εφεδρείας αποκατάστασης συχνότητας σε συστήματα ηλεκτρικής ενέργειας	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Ηλεκτρική Ισχύς	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2021-10-21
heal.abstract	Η ολοένα αυξανόμενη διείσδυση Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας (ΑΠΕ) στην παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας εγείρει νέες προκλήσεις στους διαχειριστές του συστήματος στο πρόβλημα της διαστασιολόγησης της εφεδρείας. Η αβεβαιότητα στην παραγωγή των ΑΠΕ, ιδίως της αιολικής και φωτοβολταϊκής παραγωγής, προστιθέμενη στην ήδη υπάρχουσα αβεβαιότητα του συστήματος, μπορεί να έχει σημαντικές επιπτώσεις στη λειτουργία του συνολικά. Οι συνθήκες αυτές κάνουν πιο επιτακτική την ανάγκη χρήσης πιθανοτικών μεθόδων διαστασιολόγησης της εφεδρείας, δηλαδή μεθόδων που λαμβάνουν υπόψη την δυναμική μεταβολή της αβεβαιότητας του συστήματος, έναντι μεθόδων που χρησιμοποιούν στατικούς κανόνες. Στην παρούσα εργασία προτείνεται η εφαρμογή στο ελληνικό σύστημα μιας πιθανοτικής μεθόδου διαστασιολόγησης, η οποία βοηθά τον διαχειριστή του συστήματος να ορίσει την Εφεδρεία Αποκατάστασης Συχνότητας (ΕΑΣ) στην ημερήσια αγορά (Αγορά Επόμενης Ημέρας). Αξιοποιώντας ιστορικά δεδομένα του ελληνικού συστήματος μοντελοποιούνται οι αβεβαιότητες που εισάγουν το φορτίο, η συμβατική παραγωγή, η αιολική και η παραγωγή από φωτοβολταϊκά. Στη συνέχεια, μέσω της συνάρτησης του Περιθωρίου Παραγωγής (Generation Margin), γίνεται η διαδοχική συνέλιξη των κατανομών των επιμέρους αβεβαιοτήτων και προκύπτει η κατανομή της συνολικής αβεβαιότητας του συστήματος. Από την κατανομή αυτή προκύπτει η απαιτούμενη εφεδρεία για τον αντίστοιχο δείκτη αξιοπιστίας που τίθεται καθώς και το αντίστροφο. Μέσα από χαρακτηριστικά παραδείγματα γίνεται σύγκριση της προτεινόμενης μεθόδου με διάφορες ντετερμινιστικές μεθόδους. Από τα αποτελέσματα, επιβεβαιώνεται η διαπίστωση ότι το υψηλό ρίσκο που διατρέχει το σύστημα με τη χρήση ντετερμινιστικών μεθόδων διαστασιολόγησης στο περιβάλλον αυξημένης διείσδυσης ΑΠΕ. Επιπλέον, αναδεικνύεται η χρησιμότητα της μεθόδου για την ακριβή και ασφαλή διαστασιολόγηση εφεδρείας με το ελάχιστο αποδεκτό ρίσκο. Τέλος γίνεται συζήτηση για την περεταίρω επέκταση της μεθόδου και βελτίωσης της ακρίβειάς της.	el
heal.abstract	The continuously increasing share of Renewable Sources (RES) in electricity power production arises new challenges to system operators regarding the problem of reserve sizing. The uncertainty of RES production, especially wind and photovoltaic, added to the uncertainty of the existing system, can have significant affects on operations in general. These circumstances make more necessary the use of probabilistic reserve sizing methods, methods that take into account the dynamic variation of system's uncertainty, against methods that use static rules. In this project, a probabilistic reserve sizing method is proposed for implementation in the Greek system, that supports the system operator in calculating the Frequency Restoration Reserve (FRR) level in a daily market. Exploiting historical data from the Greek system the uncertainties of load and conventional, wind as well as photovoltaic generation are modeled. Using the Generation Margin function, the final distribution of system's uncertainty is calculated through consecutive convolutions. From this distribution the required reserve level for a curtain reliability index is calculated and vice versa. Through illustrative examples the proposed method is compared with several deterministic methods. The results confirm the high operation risk from using deterministic methods in a high RES penetration context. Furthermore, the examples demonstrate the usefulness of the proposed method for precise and safe reserve sizing with the minimum acceptable risk. Finally, further expansion and precision enhancement is discussed.	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	87 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false