Αναζήτηση

Πλοήγηση

• Κοινότητες
• Συγγραφείς
• Έτος
• Τίτλοι
• Θέματα

Ο Χώρος μου

• Είσοδος

Ανάπτυξη λογισμικού για την ανάλυση της μεταβατικής ευστάθειας συστημάτων ηλεκτρικής ενέργειας με μεγάλη διείσδυση αιολικών συστημάτων

Laskaris Andreas

Πλήρης Εγγραφή

---

Περίληψη

Η εργασία αυτή αφορά την υλοποίηση λογισμικού για τον υπολογισμό της μεταβατικής ευστάθειας σύγχρονων γεννητριών αλλά και μονάδων ανεμογεννητριών. Στο πρώτο κεφάλαιο γίνεται μια εισαγωγή στο παραδοσιακό δίκτυο ηλεκτροδότησης με μια αναφορά στις συμβατικές μονάδες παραγωγής. Στη συνεχεία γίνεται επέκταση σε μονάδες ανεμογεννητριών με μια ιστορική ανάδρομη στη χρήση τους. Επιπλέον τοποθετείται και μια στατιστική ανάλυση που αναδεικνύει τη σημαντικότητα των μονάδων αυτών. Στο δεύτερο κεφάλαιο αναλύεται η κατανομή της ταχύτητας του άνεμου τονίζοντας τη στοχαστική φύση του. Έπειτα γίνεται αναφορά στον τρόπο υπολογισμού της κατανομής του άνεμου με τη μέθοδο του Weibull. Τέλος η ανάλυση καταλήγει στις βασικές αρχές της θεωρίας πτέρωσης όπου και υπολογίζεται με καλή ακρίβεια η ισχύς που προσδίδει ο άνεμος πάνω στα πτερύγια μιας ανεμογεννήτριας. Στο τρίτο κεφάλαιο αναπτύσσεται η θεωρία της λειτουργίας των ηλεκτρικών μηχανών με μεγάλη έμφαση στις σύγχρονες γεννήτριες όπου διακρίνονται όλα τα χαρακτηριστικά και οι διαφοροποιήσεις των σύγχρονων μηχανών. Η ανάλυση επεκτείνεται στη χρήση του μετασχηματισμού Park με βάση την οποία γίνεται επέκταση στην επίλυση των εξισώσεων των σύγχρονων γεννητριών ηλεκτρικής διέγερσης και μονίμων μαγνητών αντίστοιχα. Μετά από την επίλυση των δύο τύπων σύγχρονης γεννήτριας αναλύεται η Ευστάθεια των σύγχρονων μηχανών σε συστήματα ηλεκτρικής ενέργειας. Τέλος, παρατείθενται τα αποτελέσματα της προσομοίωσης μιας σύγχρονης γεννήτριας ηλεκτρικής διέγερσης υπό τη λειτουργία της σαν συμβατική μονάδα παραγωγής. Στο τέταρτο κεφάλαιο εισάγεται η γενική δομή μιας ανεμογεννήτριας με τα βασικά τεχνικά χαρακτηριστικά των συστημάτων της. Έπειτα γίνεται διαχωρισμός των επιμέρους συστημάτων με πρώτο από αυτά να αναλύεται το αεροδυναμικό σύστημα και η θεωρία της μεγίστης απολαβής ισχύος από τον άνεμο. Μετά από μια επιπλέον ανάλυση των σύγχρονων γεννητριών σε αιολικά συστήματα, η συνέχεια άφορα τους ηλεκτρονικούς μετατροπείς που τοποθετούνται και τον τρόπο ελέγχου αυτών. Στο τέλος του κεφαλαίου προσομοιώνεται η απόκριση ενός αιολικού συστήματος σε φυσιολογικές συνθήκες, σε βυθίσεις τάσεις, ριπές άνεμου αλλά και βραχυκυκλώματα. Το πέμπτο κεφάλαιο άφορα την περιγραφή ενός ηλεκτρικού δικτύου και την ανάλυση των ροών φορτίου σε αυτό. Αναφέρεται ξεχωριστά η μορφή της κάθε συνιστώσας του δικτύου και έπειτα ο τρόπος επίλυσης της ροής ισχύος σε αυτό. Το κεφάλαιο αυτό καταλήγει στη γενική μορφή των ζυγών και στους υπολογισμούς των τάσεων τους με τη χρήση των εξισώσεων ροών φορτίου. Στο έκτο και τελευταίο κεφάλαιο γίνεται συνδυασμός των προηγουμένων κεφαλαίων με σκοπό την υλοποίηση λογισμικού το οποίο υπολογίζει τη μεταβατική ευστάθεια των μονάδων παραγωγής ενός δικτύου όταν σε αυτό εφαρμόζονται ακραίες συνθήκες (ριπές άνεμου, απότομη αύξηση ζήτησης ισχύος, βραχυκυκλώματα κ. α.). Στην αρχή αναφέρονται τα χαρακτηριστικά των στοιχείων του λογισμικού. Έπειτα αναλύεται η μέθοδος υπολογισμού της ροής φορτίου πάνω σε δεδομένο ηλεκτρικό δίκτυο. Στο σημείο αυτό τοποθετείται η μέθοδος υπολογισμού η οποία είναι η Gauss με την επέκταση της Gauss-Seidel. Μετά, ακολουθεί μια σύντομη εξήγηση της ροής των υπολογισμών και εξηγείται αναλυτικά ο τρόπος επίλυσης των διαφορικών εξισώσεων που χρησιμοποιήθηκε σε όλα τα κεφάλαια της εργασίας. Στο τέλος του κεφαλαίου παρατείθενται τα αποτελέσματα του λογισμικού για την ανάλυση ενός ηλεκτρικού δικτύου έξι ζυγών στο οποίο είναι συνδεδεμένα όλα τα πιθανά συστήματα. Τέλος παρατείθeνται τα τελικά συμπεράσματα και οι πιθανές επεκτάσεις του παρόντος λογισμικού.

Διαθέσιμα αρχεία

Υπηρεσίες