Εξελιγμένα/Κυβερνοφυσικά δίκτυα συστημάτων ηλεκτρικής ενέργειας με μεγάλη διείσδυση ΑΠΕ και Εξελιγμένα Συστήματα Μεταφοράς και Διανομής Ηλεκτρικής Ενέργειας ( DGP_104 και 22ΜΜ026)
Νικόλαος Βοβός, Παναγής Βοβός και Κωνσταντόπουλος Γεώργιος
Διεσπαρμένη παραγωγή και τα τεχνικά χαρακτηριστικά που προσδιορίζουν το μικροδίκτυο. Περιγραφή κατανεμημένων παραγωγών. Παροχή βοηθητικών υπηρεσιών από το μικροδίκτυο στο σύστημα διανομής, έλεγχος συχνότητας, τάσης και εξασφάλιση ποιότητας ισχύος στο ίδιο το μικροδίκτυο. Θέματα περιβαλλοντικών επιπτώσεων και προτύπων τηλεπικοινωνιακών συστημάτων για μικροδίκτυα. Συστήματα ελέγχου και διαχείρισης μικροδικτύων και ενεργών συστημάτων διανομής. Βασικά προβλήματα προστασίας μικροδικτύων. Εποπτικός έλεγχος και αναζήτηση δεδομένων (SCADA) σε ενεργά δίκτυα διανομής. Επίδραση της ενσωμάτωσης της διεσπαρμένης παραγωγής στην ποιότητα ισχύος και την αξιοπιστία. Οικονομικά μικροδικτύων.
ΛιγότεραΔιεσπαρμένη παραγωγή και τα τεχνικά χαρακτηριστικά που προσδιορίζουν το μικροδίκτυο. Περιγραφή κατανεμημένων παραγωγών. Παροχή βοηθητικών υπηρεσιών από το μικροδίκτυο στο σύστημα διανομής, έλεγχος συχνότητας, τάσης και εξασφάλιση ποιότητας ισχύος στο ίδιο το μικροδίκτυο. Θέματα περιβαλλοντικών επιπτώσεων και προτύπων τηλεπικοινωνιακών συστημάτων για μικροδίκτυα. Συστήματα ελέγχου και διαχείρισης μικροδικτύων και ενεργών συστημάτων διανομής. Βασικά προβλήματα προστασίας μικροδικτύων. Εποπτικός έλεγχος και αναζήτηση δεδομένων (SCADA) σε ενεργά δίκτυα διανομής. Επίδραση της ενσωμάτωσης της διεσπαρμένης παραγωγής στην ποιότητα ισχύος και την αξιοπιστία. Οικονομικά μικροδικτύων.
Διεσπαρμένη παραγωγή και τα τεχνικά χαρακτηριστικά που προσδιορίζουν το μικροδίκτυο. Περιγραφή κατανεμημένων παραγωγών. Παροχή βοηθητικών υπηρεσιών από το μικροδίκτυο στο σύστημα διανομής, έλεγχος συχνότητας, τάσης και εξασφάλιση ποιότητας ισχύος στο ίδιο το μικροδίκτυο. Θέματα περιβαλλοντικών επιπτώσεων και προτύπων τηλεπικοινωνιακών συστημάτων για μικροδίκτυα. Συστήματα ελέγχου και διαχείρισης μικροδικτύων και ενεργών συστημάτων διανομής. Βασικά προβλήματα προστασίας μικροδικτύων. Εποπτικός έλεγχος και αναζήτηση δεδομένων (SCADA) σε ενεργά δίκτυα διανομής. Επίδραση της ενσωμάτωσης της διεσπαρμένης παραγωγής στην ποιότητα ισχύος και την αξιοπιστία. Οικονομικά μικροδικτύων.
Περίγραμμα
Περιεχόμενο μαθήματος
Στο βιβλίο αυτό παρουσιάζονται τα εξελιγμένα ή έξυπνα δίκτυα, που στοχεύουν στη δυνατότητα ενσωμάτωσης στα δίκτυα ηλεκτρικής ενέργειας μεγάλων ποσο- στών διεσπαρμένων πηγών ενέργειας, μεταξύ των οποίων και οι ανανεώσιμες (ΑΠΕ), καθώς και στην εξασφάλιση αξιόπιστης και ποιοτικής ηλεκτρικής ισχύος στα ευαίσθητα φορτία, που συνεχώς πολλαπλασιάζονται λόγω του σύγχρονου τρόπου ζωής. Ενώ τα τελευταία χρόνια είχαμε σημαντικότατες τεχνοοικονομικές εξελίξεις που κατέστησαν τις ΑΠΕ οικονομικά βιώσιμες, τα δίκτυα με την παρούσα δομή τους δεν αξιοποιούν όλες τις δυνατότητές τους και δεν μπορούν να δεχτούν σημαντικό ποσοστό ένταξης ΑΠΕ, επειδή είναι ευμετάβλητες. Έχει τεκμηριωθεί λοιπόν και πραγματοποιείται σταδιακά ο μετασχηματισμός των δικτύων και για το σκοπό αυτό πρόκειται να γίνουν κολοσσιαίες επενδύσεις τα επόμενα χρόνια. Η χώρα μας και οι μηχανικοί της μπορούν να συμμετάσχουν σε αυτή την τεράστια αγορά, γιατί τα προϊόντα που απαιτούνται, περιλαμβάνουν σημαντικότατο κόστος σχεδίασης και λογικές επενδύσεις σε υλικό. Άρα, είναι ιδιαίτερα προσαρμοσμένα στις δυνατότητες της χώρας μας. Αυτές οι καινοτομίες μπορούν να προκαλέσουν ιδιαίτερη δραστηριότητα για οικονομική ανάπτυξη, δημιουργία επαγγελματικών ευκαιριών και θέσεων εργασίας. Αποτελούν, εκτός των άλλων, και μια σημαντική ευκαιρία για την ανάπτυξη της ερευνητικής δραστηριότητας των Πανεπιστημίων, καθώς η εξέλιξη αυτών των τεχνολογιών προϋποθέτει και αναπτύσσει τη διεπιστημονική συνεργασία, ενώ παράλληλα διευκολύνει και τις διεθνείς συνεργασίες.
Για τη βαθύτερη κατανόηση αρκετών θεμάτων που εξετάζονται στο βιβλίο είναι απαραίτητες οι βασικές γνώσεις ανάλυσης, ελέγχου και προστασίας των συμβατικών ΣΗΕ. Τα εξελιγμένα ή έξυπνα δίκτυα είναι αυτοδιορθούμενα, εφοδιασμένα με τεχνικές δυναμικής βελτιστοποίησης και με μετρήσεις σε πραγματικό χρόνο εξασφαλίζουν μέγιστη απόδοση, βελτιστοποιώντας την παραγωγή και κατανάλωση της ηλεκτρικής ενέργειας. Για την ανάπτυξη και αποτελεσματική λειτουργία τους απαιτούν τη συνεργασία των επιστημονικών πεδίων των ΣΗΕ, ελέγχου, τηλεπικοινωνιών, υπολογιστών, ψηφιακών και αναλογικών ηλεκτρονικών. Η ανάπτυξή τους αναμένεται να επιφέρει αλλαγές στα δίκτυα ανάλογες με τις αλλαγές που έφερε στις επικοινωνίες η ψηφιοποίησή τους. Η δομική αρχιτεκτονική τους περιλαμβάνει χιλιάδες αισθητήρες και ενεργοποιητές, τον έλεγχό τους από μία νέα γενιά δικτύων υπολογιστών με ασφαλή συστήματα διαχείρισης ενέργειας και εξαιρετικής πιστότητας συστήματα εποπτικού ελέγχου και αναζήτησης δεδομένων (SCADA).
Στο βιβλίο αυτό παρουσιάζονται τα εξελιγμένα ή έξυπνα δίκτυα, που στοχεύουν στη δυνατότητα ενσωμάτωσης στα δίκτυα ηλεκτρικής ενέργειας μεγάλων ποσο- στών διεσπαρμένων πηγών ενέργειας, μεταξύ των οποίων και οι ανανεώσιμες (ΑΠΕ), καθώς και στην εξασφάλιση αξιόπιστης και ποιοτικής ηλεκτρικής ισχύος στα ευαίσθητα φορτία, που συνεχώς πολλαπλασιάζονται λόγω του σύγχρονου τρόπου ζωής. Ενώ τα τελευταία χρόνια είχαμε σημαντικότατες τεχνοοικονομικές εξελίξεις που κατέστησαν τις ΑΠΕ οικονομικά βιώσιμες, τα δίκτυα με την παρούσα δομή τους δεν αξιοποιούν όλες τις δυνατότητές τους και δεν μπορούν να δεχτούν σημαντικό ποσοστό ένταξης ΑΠΕ, επειδή είναι ευμετάβλητες. Έχει τεκμηριωθεί λοιπόν και πραγματοποιείται σταδιακά ο μετασχηματισμός των δικτύων και για το σκοπό αυτό πρόκειται να γίνουν κολοσσιαίες επενδύσεις τα επόμενα χρόνια. Η χώρα μας και οι μηχανικοί της μπορούν να συμμετάσχουν σε αυτή την τεράστια αγορά, γιατί τα προϊόντα που απαιτούνται, περιλαμβάνουν σημαντικότατο κόστος σχεδίασης και λογικές επενδύσεις σε υλικό. Άρα, είναι ιδιαίτερα προσαρμοσμένα στις δυνατότητες της χώρας μας. Αυτές οι καινοτομίες μπορούν να προκαλέσουν ιδιαίτερη δραστηριότητα για οικονομική ανάπτυξη, δημιουργία επαγγελματικών ευκαιριών και θέσεων εργασίας. Αποτελούν, εκτός των άλλων, και μια σημαντική ευκαιρία για την ανάπτυξη της ερευνητικής δραστηριότητας των Πανεπιστημίων, καθώς η εξέλιξη αυτών των τεχνολογιών προϋποθέτει και αναπτύσσει τη διεπιστημονική συνεργασία, ενώ παράλληλα διευκολύνει και τις διεθνείς συνεργασίες.
Για τη βαθύτερη κατανόηση αρκετών θεμάτων που εξετάζονται στο βιβλίο είναι απαραίτητες οι βασικές γνώσεις ανάλυσης, ελέγχου και προστασίας των συμβατικών ΣΗΕ. Τα εξελιγμένα ή έξυπνα δίκτυα είναι αυτοδιορθούμενα, εφοδιασμένα με τεχνικές δυναμικής βελτιστοποίησης και με μετρήσεις σε πραγματικό χρόνο εξασφαλίζουν μέγιστη απόδοση, βελτιστοποιώντας την παραγωγή και κατανάλωση της ηλεκτρικής ενέργειας. Για την ανάπτυξη και αποτελεσματική λειτουργία τους απαιτούν τη συνεργασία των επιστημονικών πεδίων των ΣΗΕ, ελέγχου, τηλεπικοινωνιών, υπολογιστών, ψηφιακών και αναλογικών ηλεκτρονικών. Η ανάπτυξή τους αναμένεται να επιφέρει αλλαγές στα δίκτυα ανάλογες με τις αλλαγές που έφερε στις επικοινωνίες η ψηφιοποίησή τους. Η δομική αρχιτεκτονική τους περιλαμβάνει χιλιάδες αισθητήρες και ενεργοποιητές, τον έλεγχό τους από μία νέα γενιά δικτύων υπολογιστών με ασφαλή συστήματα διαχείρισης ενέργειας και εξαιρετικής πιστότητας συστήματα εποπτικού ελέγχου και αναζήτησης δεδομένων (SCADA).
