Ανάλυση διασύνδεσης ΑΠΕ μέσω γραμμής συνεχούς ρεύματος υψηλής τάσης και επίδρασή της στο δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας
Loading...
Date
2026-10-07
Authors
Ψυχαλίνος, Νικόλαος
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Abstract
Η ραγδαία αύξηση της διείσδυσης των Ανανεώσιμων ΠηγώνΕνέργειας (ΑΠΕ) στα σύγχρονα συστήματα ηλεκτρικής ενέργειας, σε συνδυασμό με την ανάγκη μεταφοράς μεγάλων ποσοτήτων ισχύος από απομακρυσμένες περιοχές παραγωγής (υπεράκτια ή νησιωτικά πάρκα) προς την ηπειρωτική χώρα, καθιστά τη μεταφορά μέσω συνεχούς ρεύματος υψηλής τάσης (HVDC) μια ελκυστική τεχνική λύση. Η παρούσα Διπλωματική Εργασία μελετά ένα ολοκληρωμένο σύστημα ισχύος, στο οποίο μια συστοιχία φωτοβολταϊκών (Φ/Β) μαζί με ένα σύστημα αποθήκευσης ενέργειας (ΣΑΕ) — εγκατεστημένο κοντά στην παραγωγή — διασυνδέεται μέσω ζεύξης HVDC με το κύριο δίκτυο, τροφοδοτώντας παράλληλα και τοπικά φορτία εναλλασσόμενου ρεύματος.Για την αξιόπιστη μελέτη της ευστάθειας και του ελέγχου,αναπτύσσεται αρχικά το πλήρες, ακριβές μη-γραμμικό δυναμικό μοντέλο ολόκληρου του συστήματος (15ης τάξης) στο σύγχρονα περιστρεφόμενο πλαίσιο αναφοράς d-q, αποφεύγοντας γραμμικοποιήσεις οι οποίες θα μπορούσαν να αλλοιώσουν τα αποτελέσματα.Στη συνέχεια εφαρμόζονται σχήματα ελέγχου αναλογικούολοκληρωτικο (Proportional-Integral , PI) τύπου, σε διάταξη διαδοχικών βρόχων (cascaded) σε όλες τις διεπαφές ισχύος ac/dc και dc/dc. Εισάγεται ένα συντονισμένο σχήμα ελέγχου που επιτυγχάνει: ρύθμιση τάσης και αέργου ισχύος και στις δύο ac πλευρές της ζεύξης HVDC, παρακολούθηση του σημείου μέγιστης ισχύος (MPPT) των Φ/Β, και συνεργατικό διαμοιρασμό ισχύος του ΣΑΕ ανάλογα με την ηλιακή ακτινοβολία και την κατάσταση φόρτισης (SoC).Η ορθότητα και η αποδοτικότητα των προτεινόμενων σχημάτων επαληθεύονται μέσω εκτενών προσομοιώσεων σε περιβάλλονMATLAB/Simulink, υπό τρία απαιτητικά σενάρια λειτουργίας: μεταβολές της ηλιακής ακτινοβολίας, μόνιμο τριφασικό βραχυκύκλωμα στη γραμμή σύνδεσης με το κύριο δίκτυο, και μεγάλες μεταβολές του τοπικού φορτίου.Σε όλες τις περιπτώσεις το σύστημα επιδεικνύει ευσταθή και ικανοποιητική απόκριση, επιβεβαιώνοντας ότι ο έλεγχος στη ζεύξη HVDC συμβάλλει σε ταχεία ρύθμιση της τάσης, ακόμη και υπό συνθήκες αδύναμου δικτύου.
Description
Keywords
Συστήματα ισχύος AC/DC, Μη-γραμμική μοντελοποίηση, Φ/Β και ΣΑΕ, Ζεύξη HVDC, Έλεγχος τάσης/αέργου ισχύος