Μελέτη τεχνικών προστασίας από βραχυκυκλώματα σε μη διασυνδεδεμένα νησιά (ΜΔΝ) με υψηλή διείσδυση ΑΠΕ

Γκιώκας, Γεώργιος; Gkiokas, Georgios

dc.contributor.author	Γκιώκας, Γεώργιος	el
dc.contributor.author	Gkiokas, Georgios	en
dc.date.accessioned	2022-02-11T18:34:14Z
dc.date.available	2022-02-11T18:34:14Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/54700
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.22398
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	Προσαρμοστική προστασία	el
dc.subject	Διεσπαρμένη παραγωγή	el
dc.subject	Ανανεώσιμες πηγές ενέργειας	el
dc.subject	ΜΔΝ	el
dc.subject	Μη διασυνδεδεμένα νησιά	el
dc.subject	Power system protection	en
dc.subject	Renewable energy sources	en
dc.subject	Distributed energy resources DER	en
dc.subject	Adaptive protection	en
dc.subject	Non-interconnected islands	en
dc.title	Μελέτη τεχνικών προστασίας από βραχυκυκλώματα σε μη διασυνδεδεμένα νησιά (ΜΔΝ) με υψηλή διείσδυση ΑΠΕ	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Συστήματα Ηλεκτρικής Ενέργειας	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2021-10-21
heal.abstract	Η παρούσα διπλωματική εργασία πραγματεύεται την μελέτη σύγχρονων μεθόδων προστασίας απομονωμένων ηλεκτρικών δικτύων με υψηλή διείσδυση ΑΠΕ. Συγκεκριμένα, το αντικείμενο της εργασίας απαρτίζεται από τρεις κύριους άξονες. Αρχικά, γίνεται αναφορά στις βασικές αρχές που διέπουν την προστασία ηλεκτρικών συστημάτων, τον εξοπλισμό που χρησιμοποιείται και διάφορες τεχνικές προστασίας με τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα που παρουσιάζουν σε Μη Διασυνδεδεμένα Νησιά. Στην συνέχεια, αναλύονται τα κυριότερα προβλήματα που παρουσιάζονται από την διείσδυση υψηλού ποσοστού μονάδων διεσπαρμένης παραγωγής κατά κύριο λόγο ΑΠΕ. Έχοντας εξετάσει όλα τα παραπάνω, γίνεται αναφορά σε τρόπους αντιμετώπισης των εν λόγω προβλημάτων και προκλήσεων και παρουσιάζεται η λογική της προσαρμοστικής προστασίας των δικτύων. Εν συνεχεία, αναλύονται οι απαιτήσεις των διαχειριστών των δικτύων τόσο για τις ελεγχόμενες μονάδες παραγωγής, όσο και για τις μη ελεγχόμενες (ΑΠΕ). Επιπλέον, γίνεται αναφορά σε διάφορες τεχνικές και μεθόδους υποστήριξης της τάσης, τις οποίες ενδεχομένως θα μπορούσαν να συμπεριλάβουν οι μελλοντικοί κώδικες δικτύων. Τέλος, αναπτύσσονται μοντέλα ελέγχου των μετατροπέων για έγχυση ρεύματος μονάδων ΑΠΕ και μονάδων αποθήκευσης μπαταριών σε βραχυκυκλώματα, για μελέτες και προσομοιώσεις προστασίας. Ο τελευταίος άξονας της εργασίας είναι ο σχεδιασμός ενός συστήματος προσαρμοστικής προστασίας και η δοκιμή του σε πρότυπη εργαστηριακή διάταξη αποτελούμενη από έναν εξομοιωτή πραγματικού χρόνου (RTDS), πραγματικές συσκευές προστασίας (ηλεκτρονόμοι) και μία μονάδα ελέγχου πραγματικού χρόνου που υποστηρίζει διάφορα επικοινωνιακά πρωτόκολλα όπως το IEC 61850 και το DNP 3. Αρχικά, σχεδιάζεται ένα πρόγραμμα στον ψηφιακό προσομοιωτή για την εκτέλεση μιας αυτοματοποιημένης μεθόδου μελέτης βραχυκυκλωμάτων προσομοιώνοντας και την συμβολή των ΑΠΕ σε αυτά. Στην συνέχεια, αναπτύσσεται ένα μοντέλο βελτιστοποίησης για το πρόβλημα εύρεσης των βέλτιστων ρυθμίσεων των στοιχείων υπερέντασης των ηλεκτρονόμων στο λογισμικό MATLAB. Βάσει όλων αυτών των μεθόδων, πραγματοποιείται μελέτη προσαρμοστικής προστασίας για το ηλεκτρικό δίκτυο ενός πραγματικού Μη Διασυνδεδεμένου Νησιού με υψηλή διείσδυση ΑΠΕ. Τέλος, παρουσιάζονται τα αποτελέσματα της μελέτης και των πειραμάτων, εξετάζονται τα πλεονεκτήματα και προτάσσονται κατευθύνσεις για μελλοντική επέκταση της μελέτης.	el
heal.abstract	The purpose of this diploma thesis is to study modern methods of protection, suitable for non-interconnected microgrids with high penetration of renewable energy sources. The object of this thesis is generally divided into three parts. At the beginning, fundamentals of the protection systems and equipment is presented with advantages and disadvantages in case of adoption in an islanded system. Furthermore, the high penetration of renewable energy sources introduces new challenges for the protection schemes. All in all, considering all the available technology, the introduction of adaptive protection is presented. The second part of this thesis is to study the grid codes regulations for both the Distributed Energy Resources independently the technology (controlled or not). Various strategies of supporting the voltage in faults proposed in the literature is discussed. Considering the topology of the islanded systems and the suitable strategy for control current algorithm, a converted model suitable for protection studies is developed with current limitation control considering the nominal characteristics of the electronics elements. The last part of this thesis is the development of a modern adaptive protection scheme and the test in CHIL simulation with a real time digital simulator and real devices, relays and a controller which supports many communications protocols based on IEC 61850 standard or DNP 3. First of all, it is designed an automated method performing the short circuit study in the digital simulator which simulates the behavior of Renewable energy sources. Subsequently, the optimization problem is defined and a model of finding the optimum collaboration of relays overcurrent elements is developed in MATLAB. Furthermore, based on this progress, an adaptive protection study for a real Non-Interconnected Greek island with high penetration of Renewable energy sources is designed. Finally, results from simulation are discussed and new proposals extending the study is presented.	en
heal.advisorName	Χατζηαργυρίου, Νικόλαος	el
heal.committeeMemberName	Παπαθανασίου, Σταύρος	el
heal.committeeMemberName	Γεώργιος, Κορρές	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών. Τομέας Ηλεκτρικής Ισχύος	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	107 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false