Βέλτιστη ταυτόχρονη τοποθέτηση μονάδων διασπαρμένης παραγωγής και αποθηκευτικών μονάδων σε δίκτυα ηλεκτρικής ενέργειας

Abstract

Σκοπός της διπλωματικής εργασίας είναι η ταυτόχρονη τοποθέτηση μονάδων διεσπαρμένης παραγωγής και αποθηκευτικών μονάδων σε δίκτυα διανομής ηλεκτρικής ενέργειας, με τέτοιο τρόπο ώστε να ελαχιστοποιούνται οι ετήσιες απώλειες ενέργειας λόγω της σύνθετης αντίστασης των γραμμών. Στο πρόβλημα αυτό παίζουν σημαντικό ρόλο τα χαρακτηριστικά των μονάδων και του δικτύου, αλλά και οι κλιματολογικές συνθήκες. Έτσι, δημιουργείται ένα προσεγγιστικό μαθηματικό μοντέλο, το οποίο λαμβάνει υπόψη όλους αυτούς τους παράγοντες, για να βρεθεί η βέλτιστη λύση. Στην παρούσα εργασία, αναπτύχθηκε λογισμικό σε περιβάλλον GAMS, το οποίο εφαρμόστηκε διαδοχικά σε δίκτυα διανομής 5, 15 και 31 ζυγών. Αρχικά, για κάθε δίκτυο, λύνεται το πρόβλημα της βέλτιστης ροής φορτίου για διάφορα σενάρια όσον αφορά τα είδη των μονάδων διεσπαρμένης παραγωγής ή αποθήκευσης που συνδέονται στους ζυγούς. Έπειτα αναλύονται και συγκρίνονται τα αποτελέσματα εκτέλεσης του κώδικα για τα σενάρια αυτά. Τέλος, εισάγονται επιπλέον παράμετροι, εξετάζεται η επίδρασή τους στα αποτελέσματα και προτείνονται τρόποι περαιτέρω επέκτασης της εργασίας.

The scope of this thesis is the simultaneous placement of distributed generation units and storage units in electrical energy distribution networks, in such a way to minimize the annual energy losses that are caused by the impedance of the lines. In this problem, both the characteristics of the units and the network and the climate conditions play a crucial role. Thus, an approximate mathematical model, which takes into consideration these factors, is created to find the optimal solution. In this work, a software has been developed on a GAMS environment, which was applied consecutively to distribution networks of 5, 15 and 31 buses. Initially, for each network, the optimal power flow problem is solved for various scenarios regarding the type of distributed generation or storage units that are connected to the buses. Then, the results of running the software for these scenarios are analysed and compared. Finally, extra parameters are inserted, their effect on the results are examined and ways to further expand the thesis are proposed.