Έλεγχος και Ευστάθεια ΣΗΕ

Στο κεφάλαιο αυτό γίνεται εισαγωγή στα θέματα του μαθήματος.

Εισαγωγή. Κέντρο κατανομής φορτίου. Δομή ψηφιακού συστήματος: Σύστημα ελέγχου ηλεκτρικής ενέργειας της Ελλάδος. Έλεγχος αυτόματης παραγωγής σε ηλεκτρικά συστήματα. Λειτουργία χωρίς κεντρικό έλεγχο. Δυναμική αλληλεπίδραση μεταξύ βρόχων p-f και Q-V. Δυναμικές μεταβλητές κατάστασης διαφορών. Αυτόματος έλεγχος φορτίου-συχνότητας γεννητριών. Μαθηματικό μοντέλο του ρυθμιστή ταχύτητας. Μαθηματικό μοντέλο του στροβίλου. Διαίρεση φορτίου μεταξύ γεννητριών. Διαίρεση του συστήματος σε περιοχές ελέγχου. Ισορροπία μεταβολών ισχύος σε περιοχές ελέγχου. Σχηματική παράσταση της περιοχής ελέγχου. Έλεγχος ισχύος-συχνότητας απομονωμένης περιοχής ελέγχου. Εντολή ελέγχου ΔP_c=0. Εντολή ελέγχου ΔP_c?0. Σύστημα δύο περιοχών ελέγχου. Νέα μόνιμη κατάσταση συστήματος δύο περιοχών με ΔP_c1=ΔP_c2=0. Χρονική απόκριση συστήματος δύο περιοχών με ΔP_c1=ΔP_c2=0. Σύστημα δύο περιοχών ελέγχου με  ΔP_c?0. Έλεγχος p-f για σύστημα n-περιοχών. Βέλτιστη ρύθμιση παραμέτρων. Κατανομή της παραγωγής στις γεννήτριες. Βέλτιστος έλεγχος ΣΗΕ. Μοντέλο μεταβλητών κατάστασης για σύστημα δύο περιοχών. Βέλτιστη στρατηγική ελέγχου. Περίληψη. Παραδείγματα.

Εισαγωγή. Σύστημα ελέγχου τάσης γεννητριών. Διάγραμμα αυτόματου ρυθμιστή τάσης γεννητριών. Απλή παράσταση γεννήτριας. Κύκλωμα σταθεροποίησης του ρυθμιστή τάσης. Καμπύλες λειτουργίας σύγχρονης γεννήτριας. Καμπύλες γεννήτριας Q-V. Εξάρτηση της τάσης ζυγών από την άεργο ισχύ. Μέθοδοι ελέγχου της τάσης ζυγών. Χωρητική αντιστάθμιση σειράς. Εγκάρσια χωρητική ή επαγωγική αντιστάθμιση: Βασικές αρχές λειτουργίας TSC και TCR. Σύγχρονος αντισταθμιστής. Έλεγχος της τάσης με μετασχηματιστή: Μετασχηματιστής αντιστάθμισης, Μετασχηματιστής με στατικό-ηλεκτρονικό LTC. Αστάθεια τάσης: Ανάλυση φαινομένουτης αστάθειας τάσης, Χρονική διάρκεια της αστάθειας τάσης. Περίληψη. 

Εισαγωγή. Συγχρονισμός γεννήτριας σε άπειρο ζυγό. Απλό σύστημα δύο μηχανών. Ορισμοί και επεξήγηση όρων. Τύποι αστάθειας. Μεταβατική ευστάθεια-Βασικές έννοιες. Εξίσωση ταλάντωσης. Μεταβατική ισχύς στροβίλου. Μεταβατική ηλεκτρική έξοδος της γεννήτριας. Απλή παράσταση σύγχρονης γεννήτριας. Μέθοδοι μελέτης μεταβατικής ευστάθειας. Κριτήριο ίσων εμβαδών για μεταβατική ευστάθεια. Άλλες εφαρμογές του κριτηρίου των ίσων εμβαδών: Αποσύνδεση παράλληλης γραμμής, Τριφασικό βραχυκύκλωμα σε παράλληλη γραμμή. Αριθμητική επίλυση των εξισώσεων ταλάντωσης (έμμεση λύση). Μελέτη μεταβατικής ευστάθειας με τη βοήθεια υπολογιστών: Περιγραφή του συστήματος, Λύση του προβλήματος. Διάγραμμα ροής για την επίλυση του προβλήματος. Αποτελέσματα με χρήση υπολογιστή. Παράγοντες που επηρεάζουν τη μεταβατική ευστάθεια. Επίδραση των συστημάτων ελέγχου συχνότητας και τάσης στη μεταβατική ευστάθεια.  Επίδραση του βρόχου ελέγχου συχνότητας. Επίδραση του βρόχου ελέγχου τάσης. Σχέση μεταξύ τάσης διέγερσης και τερματικής τάσης. Συγκέντρωση των εξισώσεων. Περίληψη. Παραδείγματα.

Εισαγωγή. Εκτιμητής κατάστασης από τη ροή ισχύος γραμμών. Δείκτης συμπεριφοράς για μετρήσεις με θόρυβο. Παρακολούθηση του συστήματος. Εντοπισμός εσφαλμένων δεδομένων. Βελτίωση της εκτίμησης κατάστασης με την προσθήκη μετρήσεων. 

Εισαγωγή. Δράση των ηλεκτρονικών ελεγκτών ισχύος στα facts: Αντισταθμιστής κορεσμένης επαγωγής, Ελεγχόμενος με θυρίστορ ρυθμιστής φασικής γωνίας, Ενοποιημένος ελεγκτής ροής ισχύος. Διαταραχές που επηρεάζουν την ποιότητα ισχύος. Εξοπλισμός για τη δημιουργία ευέλικτων συστημάτων διανομής. Διακοπτικός εξοπλισμός στερεάς κατάστασης. Εγκάρσιοι και σειριακοί ρυθμιστές. Μελλοντικές τάσεις και προοπτικές.

Εισαγωγή. Μορφές απελευθέρωσης της αγοράς ηλεκτρικής ενέργειας. Απελευθέρωση της αγοράς ηλεκτρικής ενέργειας στις ΗΠΑ. Απελευθέρωση της αγοράς ηλεκτρικής ενέργειας στη Βρετανία. Απελευθέρωση της αγοράς ηλεκτρικής ενέργειας στη Νορβηγία. Προβλήματα και επιπτώσεις από την απελευθέρωση της αγοράς ηλεκτρισμού. Απελευθέρωση της αγοράς ηλεκτρικής ενέργειας στην Ελλάδα. Η βιομηχανία ηλεκτρισμού τον 21° αιώνα.

Σκοπός αυτής της εργαστηριακής άσκησης είναι η εξοικείωση με τη μέθοδο των συμμετρικών συνιστωσών που χρησιμοποιείται για την ανάλυση τριφασικών ηλεκτρικών δικτύων σε μη συμμετρικές συνθήκες λειτουργίας.

Αντικείμενο της εργαστηριακής αυτής άσκησης είναι η εύρεση των ακολουθιακών σύνθετων αντιστάσεων των βασικών συνιστωσών ενός ενεργειακού συστήματος, δηλαδή των σύγχρονων μηχανών, των μετασχηματιστών και των γραμμών μεταφοράς.

Αντικείμενο της εργαστηριακής αυτής άσκησης είναι να γίνει κατανοητό πως με κατάλληλη σύνδεση των δικτύων θετικής, αρνητικής και μηδενικής ακολουθίας είναι δυνατόν να προσομοιωθούν και να  μελετηθούν τα διάφορα είδη ασύμμετρων βραχυκυκλωμάτων, δηλαδή το μονοφασικό προς γη, το διφασικό και το διφασικό προς γη, αλλά και το συμμετρικό τριφασικό.

Στην εργαστηριακή αυτή άσκηση μελετάται η συμπεριφορά ενός σύγχρονου κινητήρα που λειτουργεί υπό φορτίο. Πιο συγκεκριμένα παρατηρείται η μεταβολή της γωνίας ισχύος καθώς μεταβάλλεται το φορτίο, καθορίζεται το όριο φόρτισης του κινητήρα και διερευνάται η επίδραση ρεύματος πεδίου στην ικανότητα φόρτισης του κινητήρα.

Αντικείμενο αυτής της εργαστηριακής άσκησης είναι η μελέτη της ταλάντωσης του δρομέα ενός σύγχρονου κινητήρα μετά από μία διαταραχή και η διερεύνηση της επίδρασης που έχουν στην συχνότητα της ταλάντωσης παράμετροι όπως η αδράνεια του δρομέα και η αντίδραση της μηχανής. Διερευνάται επίσης ο τρόπος με τον οποίον διαταραχές στις γραμμές μεταφοράς επιδρούν στην λειτουργία του σύγχρονου κινητήρα και εξετάζονται οι διακυμάνσεις που προκαλούνται στην τάση και στη ισχύ.

Αντικείμενο της εργαστηριακής αυτής άσκησης είναι η εξοικείωση  με την λειτουργία των διαφόρων τύπων ηλεκτρονόμων καθώς και η συνδυασμένη χρήση αυτών για τη δημιουργία ενός συστήματος προστασίας.