Προσέγγιση στοχαστικής παραγωγής αιολικών πάρκων για μακροπρόθεσμη ανάλυση ευστάθειας τάσης - Τσούνης, Ιωάννης-Άγγελος (Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών. Τομέας Ηλεκτρικής Ισχύος, 2018)
Η παρούσα διπλωματική εργασία διερευνά την προσεγγιστική αναπαράσταση χρονοσειρών αιολικής ισχύος με τμηματικά γραμμικές συναρτήσεις κι εν συνεχεία την επίδραση της μεταβλητότητας της ενεργού παραγωγής αιολικών πάρκων στη μέγιστη μεταφερόμενη ισχύ και κατά συνέπεια στο όριο ευστάθειας τάσης ενός ασθενούς συστήματος μεταφοράς ηλεκτρικής ενέργειας. Σκοπός αυτής της προσέγγισης είναι η δραστική μείωση του αριθμού των μεταβολών (σημείων) που απαιτούνται για την ικανοποιητική αναπαράσταση χρονοσειρών, ώστε να καθίσταται υλοποιήσιμη η χρήση τους για προσομοιώσεις στην μακροπρόθεσμη χρονική κλίμακα και στα αντίστοιχα λογισμικά πακέτα, όπως το WPSTAB που χρησιμοποιείται στην εργασία. Συγκεκριμένα, αναπτύσσονται τέσσερις μέθοδοι προσέγγισης χρονοσειρών με τμηματικά γραμμικές συναρτήσεις· η Μέθοδος Μέσου Όρου, η Μέθοδος Ελαχίστων Τετραγώνων, η Μέθοδος Εξομάλυνσης με Φίλτρο Fourier και Τοπικών Ακροτάτων και τέλος ένας συνδυασμός των δυο τελευταίων. Ακολούθως, επιλέγεται ως βέλτιστη η μέθοδος με την οποία επιτυγχάνεται η διατήρηση των ακραίων τιμών της αρχικής χρονοσειράς και ταυτόχρονα μικρή απόκλιση μεταξύ των τιμών της αρχικής και της προσεγγιστικής χρονοσειράς. Το σύστημα δοκιμών που εξετάζεται αποτελείται από μία γραμμή μεταφοράς, στο μέσο της οποίας συνδέεται μέσω γραμμής διανομής Μέσης Τάσης η αιολική παραγωγή. Τα δεδομένα των γραμμών σύνδεσης προέρχονται από δύο πραγματικά Αιολικά Πάρκα που είναι συνδεδεμένα στο Ελληνικό σύστημα, στην περιοχή της Πελοποννήσου. Η γραμμή σύνδεσης κάθε πάρκου αποτελείται από τον υποσταθμό Υψηλής/Μέσης Τάσης και περιλαμβάνει μετασχηματιστή ισχύος εξοπλισμένο με ΣΑΤΥΦ. Στον ζυγό Μέσης Τάσης του υποσταθμού υπάρχουν αυτόματοι πυκνωτές αντιστάθμισης. Το αιολικό πάρκο και οι επί μέρους ελεγκτές των ανεμογεννητριών έχουν την δυνατότητα να ρυθμίζουν την έγχυση άεργου ισχύος στον ισοδύναμο ζυγό σύνδεσης του πάρκου. Η στρατηγική ελέγχου του ηλεκτρονικού μετατροπέα είναι ο ευφυής έλεγχος με εντολή μέγιστης άεργης υποστήριξης σε συνθήκες εκτάκτου ανάγκης. Προσομοιώνεται αρχικά το σύστημα με ένα Α/Π, ώστε να διαπιστωθεί η σχέση μεταξύ της επίδρασης της αρχικής και της προσεγγιστικής χρονοσειράς στο όριο φόρτισης του συστήματος. Εν συνεχεία εξετάζεται το σύστημα δοκιμών με δύο διασυνδετικές γραμμές διανομής των Αιολικών Πάρκων, θεωρώντας ως είσοδο τις προσεγγιστικές συσχετισμένες χρονοσειρές της επιλεγμένης μεθόδου (Μέθοδος Εξομάλυνσης με Φίλτρο Fourier και Τοπικών Ακροτάτων). Τέλος, πραγματοποιείται στατιστική ανάλυση των αποτελεσμάτων της μεθόδου κι εξετάζονται τα χαρακτηριστικά της χρονικής διάρκειας, της μεταβολή ισχύος και της κλίσης των ευθύγραμμων τμημάτων της προσεγγιστικής χρονοσειράς.