Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/10889/12058
Title: Προσομοίωση της λειτουργίας υβριδικού συστήματος ηλεκτροπαραγωγής
Other Titles: Simulation of a hybrid power plant
Authors: Ρέζου, Ελένη
Keywords: Υβριδικός σταθμός παραγωγής
Ανανεώσιμες πηγές ενέργειας
Αιολική ενέργεια
Υδροηλεκτρική ενέργεια
Αποθήκευση ενέργειας
Άντληση ενέργειας
Αντλησιοταμίευση
Μη διασυνδεδεμένα νησιά
Σέριφος
Προσομοίωση λειτουργίας ΥΒΣ
Keywords (translated): Hybrid power station
Renewable energy sources
Wind power
Hydropower energy
Wind pumped storage
Non-Interconnected islands
Serifos Island
Simulation
Energy pumping
Hybrid power plant
Abstract: Σκοπός της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η ανάπτυξη αλγορίθμου που προσομοιώνει τη λειτουργία ενός υβριδικού συστήματος ηλεκτροπαραγωγής στο αυτόνομο ηλεκτρικό σύστημα ενός Μη Διασυνδεδεμένου Νησιού. Πιο συγκεκριμένα, η ανάπτυξη αλγορίθμου που περιγράφει τη λειτουργία ενός υβριδικού συστήματος αποτελούμενου από ένα αιολικό πάρκο και ένα υδροηλεκτρικό σταθμό με δυνατότητα αναστροφής. Αρχικά, διερευνήθηκε η λειτουργία τέτοιων υβριδικών συστημάτων συμπαραγωγής αιολικής και υδροηλεκτρικής ενέργειας με χρήση συστήματος αντλησιοταμίευσης. Στην συνέχεια, οι βασικές αρχές λειτουργίας τους χρησιμοποιήθηκαν για την ανάπτυξη του αλγορίθμου στο προγραμματιστικό περιβάλλον του προγράμματος Matlab. Για την λειτουργία του αλγορίθμου απαιτείται ο καθορισμός των τεχνικών χαρακτηριστικών μεγεθών του υβριδικού συστήματος και ωριαία δεδομένα της αιολικής παραγωγής και της ζήτησης φορτίου που χρησιμοποιούνται ως δεδομένα εισόδου. Η ορθότητα του αλγορίθμου που αναπτύχθηκε επιβεβαιώθηκε προσομοιώνοντας τη λειτουργία του προτεινόμενου υβριδικού συστήματος στη νήσο Σέριφο και συγκρίνοντας τα αποτελέσματα με τα ετήσια αποτελέσματα λειτουργίας. Για την δημιουργία των ωριαίων δεδομένων εισόδου που απαιτούνται για την λειτουργία του αλγορίθμου χρησιμοποιήθηκε το πρόγραμμα Homer, στο οποίο σχεδιάστηκε το φορτίο και το εκάστοτε αιολικό πάρκο, και έγινε εξαγωγή του ετήσιου φορτίου και της ετήσιας αιολικής παραγωγής σε ωριαίες τιμές. Στη συνέχεια κάνοντας χρήση του αλγορίθμου που αναπτύχθηκε, διερευνήθηκε η συμβολή του υβριδικού συστήματος στην κάλυψη των ενεργειακών αναγκών του νησιού, για διαφορετικά μεγέθη του υποσυστημάτων που το απαρτίζουν, δηλαδή εγκατεστημένη ονομαστική ισχύ αιολικού πάρκου, συνολική ισχύ υδροστροβίλων του υδροηλεκτρικού σταθμού και αντλιών του αντλητικού συστήματος. Σύμφωνα με τα αποτελέσματα αυτής της παραμετρικής διερεύνησης, που βασίζεται στον αλγόριθμο προσομοίωσης της λειτουργίας του υβριδικού συστήματος, επιτεύχθηκε διείσδυση σχεδόν 100% ΑΠΕ στη νήσο Σέριφο σε διάφορες περιπτώσεις. Τέλος παρουσιάζεται αναλυτικά η λειτουργία του υβριδικού συστήματος σε μια από τις περιπτώσεις όπου σύμφωνα με την προηγούμενη διερεύνηση, επιτεύχθηκε υψηλή διείσδυση ΑΠΕ στο νησί της Σερίφου, με την ελάχιστη δυνατή απορριπτόμενη ενέργεια και παρουσιάζονται τα συγκεντρωτικά αποτελέσματα της ετήσιας προσομοίωσης της λειτουργίας του.
Abstract (translated): This MSc thesis concerns the development of an algorithm that simulates the operation of a Hybrid Power Plant in an autonomous electrical system of a non-interconnected island. More specifically, the algorithm simulates the operation of a Hybrid System consisting of a wind farm and a hydropower plant with pumped storage. Following the theoretical study of the combined use of wind power and pumped storage (WPS) systems, an algorithm has been developed in the programming language of MatLab environment, based on the operating principles of the combined use of WPS systems. For the simulation, the design parameters of the plant should be known in advance, as well as the hourly wind power production of the wind farm as well as the electricity demand. The operation algorithm has been tested for a proposed Hybrid System at Serifos island and it was validated on an annual basis. The program Homer was used for exporting the hourly data of wind power production and electricity demand. Moreover, the algorithm was enriched in order to calculate the energy contribution of the different power units that constitute the WPS system. According to the results of the analysis, it was found that a high Renewable Energy Sources (RES) penetration could be attained in different scenarios.
Appears in Collections:Τμήμα Ηλεκτρολ. Μηχαν. και Τεχνολ. Υπολογιστών (ΜΔΕ)

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
Διπλωμ. Ελένη Ρέζου.pdf5.4 MBAdobe PDFView/Open


This item is licensed under a Creative Commons License Creative Commons