Μείωση υπερτάσεων σε ηλεκτρικά δίκτυα μέσω διεπαφής με δίκτυα τηλεθέρμανσης

Abstract

Η παρούσα διπλωματική διερευνά τις δυνατότητες παροχής επικουρικών υπηρεσιών από δίκτυα τηλεθέρμανσης σε ηλεκτρικά δίκτυα μέσω ολοκληρωμένης ανάλυσης και μοντελοποίησης και των δύο συστημάτων. Με την αυξανόμενη διείσδυση των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας στα ηλεκτρικά δίκτυα, η διατήρηση της σταθερότητας του δικτύου καθίσταται σημαντική πρόκληση λόγω της μεταβλητής φύσης τους. Για την αντιμετώπιση αυτού του προβλήματος, τα πολυενεργειακά συστήματα, που συνδυάζουν διαφορετικές ενεργειακές υποδομές, όπως ηλεκτρικά και θερμικά δίκτυα, προσφέρουν μια λύση. Η παρούσα έρευνα μοντελοποιεί και προσομοιώνει την ενοποίηση ενός ηλεκτρικού δικτύου με ένα σύστημα τηλεθέρμανσης χρησιμοποιώντας την γλώσσα προγραμματισμού Python, και συγκεκριμένα τις βιβλιοθήκες pandapower και pandapipes. Το σύστημα ενσωματώνει μια αντλία θερμότητας που μετατρέπει την πλεονάζουσα ηλεκτρική ενέργεια σε θερμική ενέργεια, η οποία αποθηκεύεται σε μια θερμική δεξαμενή για μεταγενέστερη χρήση. Η μελέτη επικεντρώνεται στην αλληλεπίδραση μεταξύ του ελέγχου της τάσης στην ηλεκτρική πλευρά και του θερμικού ελέγχου στο δίκτυο θέρμανσης, αναδεικνύοντας τον ρόλο των ελεγκτών στη βελτιστοποίηση της χρήσης ενέργειας. Τα αποτελέσματα προσομοίωσης καταδεικνύουν πώς το δίκτυο τηλεθέρμανσης μπορεί να υποστηρίξει το ηλεκτρικό δίκτυο, να συνεισφέρει στην περαιτέρω αξιοποίηση της ενέργειας που παράγεται από ανανεώσιμης πηγές ενέργειας και να συμβάλλει στην διατήρηση των λειτουργικών ορίων του δικτύου. Αυτή η ολοκληρωμένη προσέγγιση στη διαχείριση του δικτύου συμβάλλει στην ενεργειακή απόδοση και τη σταθερότητα στα σύγχρονα έξυπνα δίκτυα.