Υπολογισμός των περιθωρίων ισχύος για εγκατάσταση ΑΠΕ στο ΣΗΕ Κρήτης μετά την διασύνδεσή του με το ηπειρωτικό σύστημα

Κρητικού, Ευγενία; Kritikou, Evgenia

dc.contributor.author	Κρητικού, Ευγενία	el
dc.contributor.author	Kritikou, Evgenia	en
dc.date.accessioned	2023-04-28T10:33:55Z
dc.date.available	2023-04-28T10:33:55Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/57588
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.25285
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	Διεσπαρμένη Παραγωγή	el
dc.subject	Διασύνδεση Αυτόνομων Ηλεκτρικών Συστημάτων	el
dc.subject	Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας	el
dc.subject	ΣΗΕ Κρήτης	el
dc.subject	Υπολογισμός Περιθωρίων Ισχύος	el
dc.subject	RES Production	en
dc.subject	Hosting Capacity Problem	en
dc.subject	Transmission Systems	en
dc.subject	PowerWorld Simulator	en
dc.subject	Limitation factors	en
dc.title	Υπολογισμός των περιθωρίων ισχύος για εγκατάσταση ΑΠΕ στο ΣΗΕ Κρήτης μετά την διασύνδεσή του με το ηπειρωτικό σύστημα	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Μελέτη Ροών Ισχύος	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2023-03-09
heal.abstract	Η ανάπτυξη των τεχνολογιών Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας (ΑΠΕ) και η κατεύθυνση αντικατάστασης των ρυπογόνων θερμικών μονάδων από την παγκόσμια ενεργειακή κοινότητα οδηγεί σε ταχεία αλλαγή του μίγματος παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας, με όλο και μεγαλύτερη διείσδυση μονάδων Διεσπαρμένης Παραγωγής (ΔΠ) στα Συστήματα Ηλεκτρικής Ενέργειας (ΣΗΕ). Ιδιαίτερα κρίσιμο ζήτημα για την αύξηση της διείσδυσης των ΑΠΕ αποτελεί η ικανότητα υποδοχής τέτοιων μονάδων παραγωγής από το Δίκτυο Διανομής και το Σύστημα Μεταφοράς. Το περιθώριο υποδοχής ισχύος από ΑΠΕ των δικτύων (Hosting Capacity Problem) προσδιορίζεται λαμβάνοντας υπόψη τα τεχνικά χαρακτηριστικά και τους λειτουργικούς περιορισμούς των στοιχείων του δικτύου και την ικανοποίηση προδιαγραφών σχεδιασμού του συστήματος. Στην παρούσα διπλωματική, εξετάζονται τα περιθώρια ισχύος για εγκατάσταση ΑΠΕ στο ηλεκτρικό σύστημα της Κρήτης μετά την ολοκλήρωση της πρώτης φάσης της διασύνδεσης με το Εθνικό Σύστημα Μεταφοράς Ηλεκτρικής Ενέργειας (Γραμμή Μεταφοράς 150 kV Υ/Σ Μολάων – Υ/Σ Χανίων). Οι τεχνολογίες ΑΠΕ που εξετάζονται είναι αυτές των χερσαίων αιολικών πάρκων (ΑΠ) και των φωτοβολταϊκών σταθμών (Φ/Β). Κατά το πρώτο στάδιο της μελέτης προσδιορίζεται το μίγμα των δύο τεχνολογιών ΑΠΕ ανά υποσταθμό ΥΤ/ΜΤ της Κρήτης λαμβάνοντας υπόψη τον περιορισμό του θερμικού ορίου των Μετασχηματιστών (Μ/Σ) και το όριο βραχυκύκλωσης ανά υποσταθμό. Δύο σενάρια διερευνήθηκαν για τον προσδιορισμό του μίγματος ΑΠΕ ανά υποσταθμό. Στο πρώτο σενάριο επιδιώκεται η μεγιστοποίηση της συνολικής εγκατεστημένης ισχύος των νέων σταθμών ΑΠΕ, ενώ στο δεύτερο σενάριο στοχεύεται η μεγιστοποίηση της παραγόμενης ενέργειας των νέων σταθμών ΑΠΕ. Ο παραπάνω προσδιορισμός πραγματοποιήθηκε με τη βοήθεια των λογιστικών φύλλων του Microsoft Excel. Στην συνέχεια χρησιμοποιήθηκαν τα αποτελέσματα του σεναρίου μεγιστοποίησης της εγκατεστημένης ισχύος των νέων ΑΠΕ για την προσομοίωση του ηλεκτρικού συστήματος της Κρήτης μέσα από το λογισμικό Power World Simulator και την επίλυση του προβλήματος της βέλτιστης ροής ισχύος (Optimal Power Flow, OPF) για κάθε ώρα του έτους μέσα από το εργαλείο Time Step Simulation. Με αυτό τον τρόπο παρατηρήθηκαν οι επιπτώσεις υψηλής ένταξης ΑΠΕ στο Σύστημα Μεταφοράς στις τάσεις των ζυγών Υψηλής Τάσης (ΥΤ) και στις φορτίσεις των Γραμμών Μεταφοράς (Γ.Μ.) αλλά και η παραβίαση των ορίων των διασυνδετικών γραμμών. Προκειμένου να υπολογιστεί προσεγγιστικά το ισχύον περιθώριο εγκατάστασης ισχύος ΑΠΕ χωρίς να παραβιάζονται τα όρια του Συστήματος Μεταφοράς, διεξάχθηκαν διαδοχικές προσομοιώσεις με σταδιακή μείωση της επιπρόσθετης ισχύος ΑΠΕ που προέκυψε μέσω της βελτιστοποίησης, παρατηρώντας ταυτόχρονα την ένταξη των θερμικών μονάδων παραγωγής με βάση τα κόστη λειτουργίας τους. Τέλος, με βάση το παραπάνω σενάριο, αναπτύχθηκε εργαστηριακή άσκηση η οποία ανατέθηκε στους φοιτητές του μαθήματος ΑΣΗΕ 1.	el
heal.abstract	The development of RES technologies and the direction of replacing polluting thermal units by the global energy community has changed the energy production mix with a greater penetration of Dispersed Production units in the Electricity Systems. A particularly critical issue of increasing the penetration of RES is the ability of the Distribution Network and the Transmission System to receive such production units. The network hosting capacity problem (Hosting Capacity Problem) is determined taking into account the technical characteristics and functional limitations of the network elements and the satisfaction of system design specifications. In this thesis, the margins for installation of RES power in the power system of Crete after the completion of the first phase of the interconnection with the National Electricity Transmission System (T.L. 150 kV Substation of Molaon – Substation of Chania) is examined. The RES technologies considered are those of onshore wind farms (WF) and photovoltaic (PV) plants. During the first stage of the study, the mix of the two RES technologies per substation HV/MV of Crete is determined taking into account the limitation of the thermal limit of the transformers and the short circuit limit per substation. Two scenarios were investigated to determine the RES mix per substation. In the first scenario, the goal is to maximize the total installed capacity of the new RES plants, while in the second scenario, the goal is to maximize the energy produced by the new RES plants. The above determination was carried out with the help of Microsoft Excel spreadsheets. Subsequently, the results of the scenario of maximizing the installed power of the new RES were used to simulate the electronic system of Crete through the Power World Simulator software and to solve the problem of the optimal power flow for each hour of the year, using the Time Step Simulation tool. In this way, the effects of high integration of RES in the Transmission System were observed on the voltages of the HV substations and on the loading of the Transmission Lines as well as the violation of the limits of the interconnection lines. Finally, in order to approximately calculate the power installation margins without violating the limits of the Transmission System, successive simulations were carried out with a reduction of around 10% of the new RES power of the results of the optimization of the installed power, observing at the same time the inclusion of thermal production units with based on their operating costs.	en
heal.advisorName	Κορρές, Γεώργιος	el
heal.committeeMemberName	Γκόνος, Ιωάννης	el
heal.committeeMemberName	Παπαθανασίου, Σταύρος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών. Τομέας Ηλεκτρικής Ισχύος	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	89 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false