Έλεγχος και Ευστάθεια Συστημάτων Ηλεκτρικής Ενέργειας

Επειδή μέχρι σήμερα δεν έχουμε ανακαλύψει οικονομικές μεθόδους αποθήκευσης μεγάλων ποσοτήτων ηλεκτρικής ενέργειας, για την καλή λειτουργία των Συστημάτων Ηλεκτρικής Ενέργειας (ΣΗΕ) απαιτείται η συνεχής ρύθμιση της παραγόμενης πραγματικής και άεργου ισχύος ώστε να καλύπτει τις συνεχείς μεταβολές του φορτίου και των απωλειών. Πέραν των άλλων δυσκολιών η εξασφάλιση αυτής της συνεχούς ισορροπίας διαταράσσεται από ποικίλες διαταραχές μεταξύ των οποίων οι σημαντικότερες είναι τα βραχυκυκλώματα. Η αξιόπιστη λειτουργία των ΣΗΕ υπό αυτές τις συνθήκες εξετάζεται και ερμηνεύεται στο παρόν βιβλίο, ώστε να διευκολυνθεί η σχεδίαση τους για λειτουργία υπό όλες τις δυσμενείς συνθήκες. Αν και η έμφαση του βιβλίου είναι στην κατανόηση και ανάλυση των βασικών προβλημάτων των ΣΗΕ, η ανάπτυξη των θεμάτων συμπληρώνεται με τη περιγραφή της μεθοδολογίας ανάλυσης των ΣΗΕ με Ηλεκτρονικό Υπολογιστή, που είναι απαραίτητη λόγω του μεγέθους των ΣΗΕ.
Απαραίτητο συμπλήρωμα στην κατανόηση των θεμάτων που σχετίζονται με τον Έλεγχο και την Ευστάθεια των Συστημάτων Ηλεκτρικής Ενέργειας (ΣΗΕ) είναι τα προβλήματα και οι λύσεις τους που υπάρχουν στα κατάλληλα κεφάλαια. Για να έχει το καλύτερο δυνατό αποτέλεσμα ο μελετητής του βιβλίου πρέπει να ανατρέχει στη λύση των προβλημάτων μόνο για να επιβεβαιώσει την ορθότητα της δικής του λύσης ή αν δεν ήταν επιτυχείς οι δικές του προσπάθειες για τη λύση. Τα προβλήματα που επιλύονται, έχουν επιλεγεί, ώστε να διευκρινίζουν τα σημαντικά θέματα που ανακύπτουν κατά την λύση των δύσκολων προβλημάτων των ΣΗΕ. Στόχος τους είναι να μεταδώσουν στο μηχανικό τη μεθοδολογία σκέψης για την επίλυση των προβλημάτων με παραδοσιακές και σύγχρονες μεθόδους.

Περιεχόμενα

Κεφάλαιο 1: ΕΙΣΑΓΩΓΗ
Εισαγωγή

Κεφάλαιο 2: ΕΛΕΓΧΟΣ ΠΡΑΓΜΑΤΙΚΗΣ ΙΣΧΥΟΣ – ΣΥΧΝΟΤΗΤΑΣ

1. Εισαγωγή
2. Κέντρο κατανομής φορτίου
3. Δομή ψηφιακού συστήματος
4. Έλεγχος αυτόματης παραγωγής σε ηλεκτρικά συστήματα
5. Λειτουργία χωρίς κεντρικό έλεγχο
6. Δυναμική αλληλεπίδραση μεταξύ βρόχων p– f και Q–V
7. Δυναμικές μεταβλητές κατάστασης διαφορών
8. Αυτόματος έλεγχος φορτίου – συχνότητας γεννητριών
9. Μαθηματικό μοντέλο του ρυθμιστή ταχύτητας
10. Μαθηματικό μοντέλο του στροβίλου
11. Διαίρεση φορτίου μεταξύ γεννητριών
12. Διαίρεση του συστήματος σε περιοχές ελέγχου
13. Ισορροπία μεταβολών ισχύος σε περιοχή ελέγχου
14. Σχηματική παράσταση της περιοχής ελέγχου
15. Έλεγχος ισχύος – συχνότητας απομονωμένης περιοχής ελέγχου
16. Εντολή ελέγχου ΔP_c = 0
17. Εντολή ελέγχου ΔP_c ≠ 0
18. Σύστημα δυο περιοχών ελέγχου
19. Νέα μόνιμη κατάσταση συστήματος δυο περιοχών με ΔP_c1 = ΔP_c2 = 0
20. Χρονική απόκριση συστήματος δυο περιοχών με ΔP_c1 = ΔP_c2 = 0
21. Σύστημα δυο περιοχών ελέγχου με ΔP_c ≠ 0
22. Έλεγχος p–f για σύστημα n-περιοχών ελέγχου
23. Βέλτιστη ρύθμιση παραμέτρων
24. Κατανομή της παραγωγής στις γεννήτριες
25. Βέλτιστος έλεγχος ΣΗΕ
26. Μοντέλο μεταβλητών κατάστασης για σύστημα δυο περιοχών
27. Βέλτιστη στρατηγική ελέγχου
28. Περίληψη
    Προβλήματα
    Αναφορές

Κεφάλαιο 3: ΕΛΕΓΧΟΣ ΑΕΡΓΟΥ ΙΣΧΥΟΣ – ΤΑΣΗΣ

1. Εισαγωγή
2. Σύστημα ελέγχου τάσης γεννητριών
3. Διάγραμμα αυτόματου ρυθμιστή τάσης γεννητριών
4. Απλή παράσταση γεννήτριας
5. Κύκλωμα σταθεροποίησης του ρυθμιστή τάσης
6. Καμπύλες λειτουργίας σύγχρονης γεννήτριας
7. Καμπύλες γεννήτριας Q–V
8. Εξάρτηση της τάσης ζυγών από την άεργο ισχύ
9. Μέθοδοι ελέγχου της τάσης ζυγών
10. Χωρητική αντιστάθμιση σειράς
11. Εγκάρσια χωρητική ή επαγωγική αντιστάθμιση
12. Σύγχρονος αντισταθμιστής
13. Έλεγχος της τάσης με μετασχηματιστή
14. Αστάθεια τάσης
15. Περίληψη
    Προβλήματα
    Αναφορές

Κεφάλαιο 4: ΜΕΤΑΒΑΤΙΚΗ ΕΥΣΤΑΘΕΙΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ

1. Εισαγωγή
2. Συγχρονισμός γεννήτριας σε άπειρο ζυγό
3. Απλό σύστημα δυο μηχανών
4. Ορισμοί και επεξήγηση των όρων
5. Τύποι αστάθειας
6. Μεταβατική ευστάθεια – Βασικές έννοιες
7. Εξίσωση ταλάντωσης
8. Μεταβατική ισχύς στροβίλου
9. Μεταβατική ηλεκτρική έξοδος της γεννήτριας
10. Απλή παράσταση σύγχρονης γεννήτριας
11. Μέθοδοι μελέτης μεταβατικής ευστάθειας
12. Κριτήριο ίσων εμβαδών για μεταβατική ευστάθεια
13. Άλλες εφαρμογές του κριτηρίου των ίσων εμβαδών
14. Αριθμητική επίλυση των εξισώσεων ταλάντωσης (έμμεση λύση)
15. Μελέτη μεταβατικής ευστάθειας με τη βοήθεια υπολογιστών
16. Διάγραμμα ροής για την επίλυση του προβλήματος
17. Αποτελέσματα με χρήση υπολογιστή
18. Παράγοντες που επηρεάζουν τη μεταβατική ευστάθεια
19. Επίδραση των συστημάτων ελέγχου συχνότητας και τάσης στη μεταβατική ευστάθεια
20. Επίδραση του βρόχου ελέγχου συχνότητας
21. Επίδραση του βρόχου ελέγχου τάσης
22. Σχέση μεταξύ τάσης διέγερσης και αντιηλεκτρεγερτικής τάσης
23. Συγκέντρωση των εξισώσεων
24. Περίληψη
    Προβλήματα
    Αναφορές

Κεφάλαιο 5: ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΚΑΤΑΣΤΑΣΗΣ

1. Εισαγωγή
2. Εκτιμητής κατάστασης από τη ροη ισχύος γραμμών
3. Γενικές παρατηρήσεις
4. Δείκτης συμπεριφοράς για μετρήσεις με θόρυβο
5. Παρακολούθηση του συστήματος
6. Εντοπισμός εσφαλμένων δεδομένων
7. Προσδιορισμός του Σ_ν για την κανονικοποίηση των μετρήσεων
8. Βελτίωση της εκτίμησης κατάστασης με την πρόσθεση μετρήσεων
9. Περίληψη
   Προβλήματα
   Αναφορές

Κεφάλαιο 6: ΑΠΟΔΟΤΙΚΟΤΕΡΑ ΔΙΚΤΥΑ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΚΑΙ ΕΥΕΛΙΚΤΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΔΙΑΝΟΜΗΣ

1. Εισαγωγή
2. Δράση των ηλεκτρονικών ελεγκτών ισχύος στα facts
3. Διαταραχές που επηρεάζουν την ποιότητα ισχύος
4. Εξοπλισμός για τη δημιουργία ευέλικτων συστημάτων διανομής
5. Διακοπτικός εξοπλισμός στερεάς κατάστασης
6. Εγκάρσιοι και σειριακοί ρυθμιστές
7. Μελλοντικές τάσεις και προοπτικές
   Αναφορές

Κεφάλαιο 7: ΑΠΕΛΕΥΘΕΡΩΣΗ ΤΗΣ ΑΓΟΡΑΣ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ: Διεθνείς Εμπειρίες

1. Εισαγωγή
2. Μορφές απελευθέρωσης της αγοράς ηλεκτρικής ενέργειας
3. Απελευθέρωση της αγοράς ηλεκτρικής ενέργειας στις ΗΠΑ
4. Απελευθέρωση της αγοράς ηλεκτρικής ενέργειας στη Βρετανία
5. Απελευθέρωση της αγοράς ηλεκτρικής ενέργειας στη Νορβηγία
6. Προβλήματα και επιπτώσεις από την απελευθέρωση της αγοράς ηλεκτρισμού
7. Απελευθέρωση της αγοράς ηλεκτρικής ενέργειας στην Ελλάδα
8. Συμπεράσματα
9. Η βιομηχανία ηλεκτρισμού τον 21ο αιώνα
10. Περίληψη
    Αναφορές

• Προβλήματα και Λύσεις του Κεφαλαίου 2
  Έλεγχος Πραγματικής Ισχύος – Συχνότητας
• Προβλήματα και Λύσεις του Κεφαλαίου 3
  Έλεγχος Αέργου Ισχύος – Τάσης
• Προβλήματα και Λύσεις του Κεφαλαίου 4
  Μεταβατική Ευστάθεια Συστημάτων Ηλεκτρικής Ενέργειας
• Προβλήματα και Λύσεις του Κεφαλαίου 5
  Εκτίμηση Κατάστασης Συστημάτων Ηλεκτρικής Ενέργειας

Ευρετήριο Όρων