Βελτιστοποίηση της δέσμευσης μονάδων και οικονομικού διαμοιρασμού ενέργειας, με πλήρη διείσδυση ηλεκτρικών οχημάτων και υψηλή απορρόφηση παραγωγής από ανανεώσιμες πηγές ενέργειας,  σε μη διασυνδεδεμένη νήσο του Αιγαίου Πελάγους.

Στυλιανίδης, Κυριάκος; Stylianidis, Kyriakos

dc.contributor.author	Στυλιανίδης, Κυριάκος	el
dc.contributor.author	Stylianidis, Kyriakos	en
dc.date.accessioned	2022-09-28T07:57:53Z
dc.date.available	2022-09-28T07:57:53Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/55781
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.23479
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc/3.0/gr/	*
dc.subject	Πρόβλημα Δέσμευσης Μονάδων και Οικονομικού Διαμοιρασμού Ενέργειας	el
dc.subject	Πλήρης Διείσδυση Ηλεκτρικών Οχημάτων	el
dc.subject	Γραμμικός Προγραμματισμός Μεικτών Ακεραίων	el
dc.subject	Μη Διασυνδεδεμένα Νησιά	el
dc.subject	Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας	el
dc.subject	Unit Commitment and Energy Dispatch Problem	en
dc.subject	Full penetration of Electric Vehicles	en
dc.subject	Mixed Integer Linear Programming	en
dc.subject	Non-Interconnected Islands	en
dc.subject	Renewable Energy Sources	en
dc.title	Βελτιστοποίηση της δέσμευσης μονάδων και οικονομικού διαμοιρασμού ενέργειας, με πλήρη διείσδυση ηλεκτρικών οχημάτων και υψηλή απορρόφηση παραγωγής από ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, σε μη διασυνδεδεμένη νήσο του Αιγαίου Πελάγους.	el
dc.title	Optimization of unit commitment and economic energy dispatch, with full penetration of electric vehicles and high absorption of production from renewable energy sources, in a non-interconnected island of the Aegean Sea.	en
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Μεικτός ακέραιος γραμμικός προγραμματισμός	el
heal.classification	Προγραμματισμός παραγωγής συστήματος ηλεκτρικής ενέργειας	el
heal.classification	Επιχειρησιακή έρευνα	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	22-02-22
heal.abstract	Ζητούμενο της παρούσας εργασίας αποτελεί η εύρεση λύσης στο πρόβλημα της δέσμευσης μονάδων και του οικονομικού διαμοιρασμού ενέργειας για το σύστημα ηλεκτρικής ενέργειας της Αστυπάλαιας, με στόχο την επίτευξη πλήρους διείσδυσης του στόλου ηλεκτρικών οχημάτων (ΗΟ) και υψηλής αξιοποίησης της ηλεκτροπαραγωγής από ανανεώσιμες πηγές ενέργειας (ΑΠΕ). Στα πλαίσια εύρεσης της οικονομικότερης λύσης στο πρόβλημα αυτό, αναπτύσσεται ένας αλγόριθμος γραμμικού προγραμματισμού μεικτών ακέραιων σε περιβάλλον MATLAB. Στόχος του μοντέλου αποτελεί ο καθορισμός του οικονομικότερου χρονοπρογραμματισμού των μονάδων παραγωγής, έτσι ώστε ο διαμοιρασμός της παραγωγής των μονάδων που επιλέγονται να λειτουργήσουν, να επαρκεί για την ασφαλή κάλυψη της ζήτησης του συστήματος. Με την ανάπτυξη του μοντέλου κατορθώνεται η τήρηση και ικανοποίηση πληθώρας περιορισμών του συστήματος, όπως είναι οι απαιτήσεις στρεφόμενων εφεδρειών, τα όρια παραγωγής, τα όρια πρόσληψης/απόρριψης ισχύος, οι ελάχιστοι απαιτούμενοι χρόνοι λειτουργίας των μονάδων και άλλα. Με τις ΑΠΕ να εντάσσονται ολοένα και περισσότερο στο μείγμα παραγωγής, προκύπτει η έννοια του «καθαρού φορτίου» λόγω της αξιοκρατικής προτίμησης που δίνεται στις μονάδες ΑΠΕ. Θέτοντας ως στόχο επομένως την κατά το δυνατό υψηλότερη διείσδυση της ηλεκτροπαραγωγής από μονάδες ΑΠΕ, ο αλγόριθμος φροντίζει ώστε τα επίπεδα παραγωγής των υπόλοιπων μονάδων να προσαρμόζονται και να ρυθμίζονται σύμφωνα με τα επίπεδα λειτουργίας των ΑΠΕ του εκάστοτε συστήματος. Ακόμα, το αυξανόμενο μερίδιο των ηλεκτρικών οχημάτων (ΗΟ) στα οδικά δίκτυα αποτελεί κίνητρο για την έναρξη λεπτομερών αναλύσεων της οικονομικής σκοπιμότητας και των επιπτώσεών τους στην πλευρά της διανομής ηλεκτρικής ενέργειας. Υπάρχουν επίσης σημαντικά ζητήματα που πρέπει να επιλύονται σχετικά με τη δυνατότητα ενός συστήματος παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας να εξυπηρετεί το πρόσθετο φορτίο που προκαλείται από τη φόρτιση ΗΟ. Σε μια προσπάθεια εύρεσης λύσεων στα παραπάνω ζητήματα, επιχειρείται η εισαγωγή των ΗΟ στο μοντέλο επίλυσης του προβλήματος, ως «ευέλικτες» μονάδες αποθήκευσης ηλεκτρικής ενέργειας, οι οποίες αποφορτίζονται και φορτίζονται με την πάροδο του χρόνου. Οι άκαμπτες μονάδες παραγωγής επηρεάζουν σημαντικά το λειτουργικό κόστος του συστήματος και την ενοποίηση των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας. Προτείνεται επομένως μια αποτελεσματική εναλλακτική λύση που αφορά τη λειτουργία των άκαμπτων μονάδων βασικού φορτίου κάτω από το κατασκευαστικά προτεινόμενο τεχνικό ελάχιστο όριο λειτουργίας τους (TML) για σύντομες χρονικές περιόδους. Εντάσσοντας επομένως τις απαιτήσεις και τις μεθόδους αυτές προτείνεται, αναλύεται και επεξηγείται ένας πλήρης αλγόριθμος επίλυσης του προβλήματος δέσμευσης μονάδων και οικονομικού διαμοιρασμού, ενώ τελικά εξάγονται τα αποτελέσματα για δέκα υποθέσεις Σεναρίων στο σύστημα της Αστυπάλαιας. Από τα αποτελέσματα καταδεικνύεται η χρησιμότητα του μοντέλου στον έλεγχο και καθορισμό του χρονοδιαγράμματος ηλεκτροπαραγωγής ενός ηλεκτρικού συστήματος, με πλήρη διείσδυση ηλεκτρικών οχημάτων και υψηλή απορρόφηση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας.	el
heal.abstract	The subject of the present study is the solution to the problem of unit commitment and economic energy dispatch for the electricity system of Astypalea, with the aim of achieving full penetration of electric vehicle (EV) fleets, whilst ensuring a high utilization of electricity generation from renewable energy sources (RES). In order to find the most economical solution to this problem, a linear programming algorithm of mixed integers is developed in a MATLAB environment. The aim of the model is to determine the most economical scheduling of production units, so that the production sharing of the units selected to operate, is sufficient to safely meet the energy demand of the system. With the development of this model, it is possible to observe and satisfy a variety of system constraints, such as the requirements of rotating reserves, production limits, power ramp up and ramp-down limits, the minimum required operating times of units and more. With RES increasingly becoming part of the production mix, the concept of "net load" emerges due to the meritocratic preference given to RES units. Aiming therefore at the highest possible penetration of electricity generation from RES units, the algorithm ensures that the production levels of the other units are adjusted and regulated according to the RES operating levels of each system. Furthermore, the growing share of electric vehicles (EVs) in road networks constitutes an incentive to inaugurate detailed studies of economic feasibility and their impact on the distribution of electricity. There are also important issues that need to be addressed regarding the ability of a power generation system to handle the additional load caused by EV charging. In an effort to find solutions to the above issues, an attempt is actualized in order to introduce electric vehicles into the problem-solving model, as "flexible" electricity storage units, which are discharged and charged over time. Rigid and "inflexible" production units, significantly affect the operating costs of the system and the integration of renewable energy sources. An effective alternative is therefore proposed, for the operation of rigid base load units below their structurally recommended technical minimum operating limit (TML) for short periods of time. Incorporating these requirements and methods, a complete algorithm for solving the problem of unit commitment and economic dispatch is proposed, analyzed and explained, while the results for ten Scenario cases are finally extracted for the energy system of the non-interconnected island of Astypalea. The results demonstrate the usefulness of the model in controlling and determining the power generation schedule of an electrical system, with full penetration of electric vehicles and high absorption of renewable energy sources.	en
heal.advisorName	Τόλης, Αθανάσιος	el
heal.advisorName	Σταματάκης, Δημήτριος	el
heal.committeeMemberName	Τόλης, Αθανάσιος	el
heal.committeeMemberName	Ρεντιζέλας, Αθανάσιος	el
heal.committeeMemberName	Κηρυττόπουλος, Κωνσταντίνος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών. Τομέας Βιομηχανικής Διοίκησης και Επιχειρησιακής Έρευνας	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	130 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false