Η ΜΕΘΟΔΟΣ ΤΩΝ ΜΕΤΑΒΛΗΤΩΝ ΚΑΤΑΣΤΑΣΗΣ ΣΤΗΝ ΑΝΑΛΥΣΗ ΚΑΙ ΤΟΝ ΕΛΕΓΧΟ ΤΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ

Abstract

IN THIS THESIS, A NEW METHOD OF DYNAMIC DIGITAL SIMULATION OF POWER SYSTEMS ISPROPOSED. THE THEORETICAL BASIS OF A FLEXIBLE AND COMPUTATIONALLY EFFICIENTMETHOD FOR TRANSIENT SIMULATION OF INTEGRATED AC/DC SYSTEMS OF ANY DESIRED CONFIGURATION IS ANALYSED. THE METHOD PROVIDES AN EFFICIENT SOLUTION TO THE PROBLEM OF SIMULATING NONLINEAR CHARACTERISTICS AND TOPOLOGICAL CHANGES, SUCH AS CAUSED BY CONVERTER OPERATION, FAULTS OR OTHER SWITCHING ACTIONS. THE BASICFEATURE OF THE PROPOSED SIMULATION METHOD IS THE DECOMPOSITION OF THE POWERSYSTEM INTO EQUIVALENT BUSES AND TRANSMISSION LINES SUBSYSTEMS. FOLLOWING THIS TECHNIQUE, THE STATE EQUATIONS OF THE WHOLE SYSTEM ARE SUBSTITUTED BY THE STATE EQUATIONS OF EACH COMPONENT, WRITTEN INDEPENDENTLY, AND A SET OF ALGEBRAIC EQUATIONS REPRESENTING THE INTERACTION OF THE COMPONENTS. USING THE COMPONENT MATRICES [AI], INSTEAD OF THE SPARSE SYSTEM MATRIX [A], THE CONSTRUCTIONOF THE STATE EQUATIONS OF THE CONVERTERS AS A FUNCTION OF THE STATE OF THEIR VALVES IS FACILITATED AND THE DEMANDS IN COMPUTER STORAGE AND EXECUTION TIME ARE MINIMIZED. ALSO, TOPOLOGICAL OR PARAMETER CHANGES IN A COMPONENT I INFLUENCE THE CORRESPONDING MATRIX [AI] ONLY AND, THEREFORE, ARE SIMULATED EASILY. HENCE, THE METHOD IS CONVENIENT FOR THE SIMULATION OF DIFFERENT REPRESENTATION MODELS OF THE SYSTEM DEVICES AND EFFICIENT FOR PARALLEL PROCESSING TECHNIQUES, IF HIGHER SIMULATION SPEEDS ARE REQUIRED FOR CERTAIN APPLICATIONS. A DIGITAL COMPUTER PROGRAM BASED ON THE ABOVE METHOD IS DEVELOPED THAT INCLUDES THE SIMULATION OF THE FOLLOWING COMPONENTS OF POWER SYSTEMS: (ABSTRACT TRUNCATED)

ΣΤΗΝ ΠΑΡΟΥΣΑ ΔΙΑΤΡΙΒΗ ΠΡΟΤΕΙΝΕΤΑΙ, ΜΙΑ ΝΕΑ ΤΕΧΝΙΚΗ ΔΥΝΑΜΙΚΗΣ ΨΗΦΙΑΚΗΣ ΕΞΟΜΟΙΩΣΗΣ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ (ΣΗΕ), ΠΟΥ ΠΕΡΙΛΑΜΒΑΝΟΥΝ Η ΟΧΙ ΑΠΛΕΣ Η ΠΟΛΥΤΕΡΜΑΤΙΚΕΣ ΔΙΑΣΥΝΔΕΣΕΙΣ ΣΥΝΕΧΟΥΣ ΡΕΥΜΑΤΟΣ ΥΨΗΛΗΣ ΤΑΣΗΣ, ΓΙΑ ΤΗ ΛΕΠΤΟΜΕΡΕΙΑΚΗΕΞΟΜΟΙΩΣΗ ΤΟΥΣ ΜΕ ΕΥΕΛΙΚΤΟ ΚΑΙ ΕΥΚΟΛΑ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΖΟΜΕΝΟ ΤΡΟΠΟ. Η ΤΕΧΝΙΚΗ ΑΥΤΗ ΒΑΣΙΖΕΤΑΙ ΣΤΟ ΔΙΑΧΩΡΙΣΜΟ ΤΩΝ ΣΗΕ ΣΕ ΕΠΙΜΕΡΟΥΣ ΥΠΟΣΥΣΤΗΜΑΤΑ. Ο ΔΙΑΧΩΡΙΣΜΟΣ ΓΙΝΕΤΑΙ ΜΕ ΒΑΣΗ ΤΗ ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ ΤΩΝ ΔΙΑΣΥΝΔΕΣΕΩΝ ΣΥΝΙΣΤΩΣΩΝ (COMPONENT INTERCONNECTION METHOD). Η ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΑΥΤΗΣ ΤΗΣ ΤΕΧΝΙΚΗΣ ΟΔΗΓΕΙ ΣΤΗ ΔΙΑΤΥΠΩΣΗ ΔΥΟ ΒΑΣΙΚΩΝ ΤΥΠΩΝ ΥΠΟΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ: ΤΟΥ ΖΥΓΟΥ ΓΕΝΙΚΟΥ ΤΥΠΟΥ ΚΑΙ ΤΗΣ ΓΡΑΜΜΗΣ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ (ΕΝΑΛΛΑΣΣΟΜΕΝΟΥ Η ΣΥΝΕΧΟΥΣ ΡΕΥΜΑΤΟΣ). ΚΑΘΕ ΥΠΟΣΥΣΤΗΜΑ ΖΥΓΟΥ ΓΕΝΙΚΟΥ ΤΥΠΟΥ ΔΙΑΧΩΡΙΖΕΤΑΙ ΣΤΙΣ ΕΠΙΜΕΡΟΥΣ ΣΥΝΙΣΤΩΣΕΣ, ΠΟΥ ΤΟ ΑΠΟΤΕΛΟΥΝ ΚΑΙ ΓΙΑ ΚΑΘΕ ΣΥΝΙΣΤΩΣΑ ΔΙΑΤΥΠΩΝΟΝΤΑΙ ΟΙ ΕΞΙΣΩΣΕΙΣ ΚΑΤΑΣΤΑΣΗΣ. ΣΥΜΦΩΝΑ ΜΕ ΤΗΝ ΠΡΟΤΕΙΝΟΜΕΝΗ ΤΕΧΝΙΚΗ ΟΙ ΕΞΙΣΩΣΕΙΣ ΚΑΤΑΣΤΑΣΗΣ ΚΑΘΕ ΣΗΕ ΠΡΟΚΥΠΤΟΥΝ ΑΠΟ ΤΙΣ ΕΞΙΣΩΣΕΙΣΚΑΤΑΣΤΑΣΗΣ ΤΩΝ ΕΠΙΜΕΡΟΥΣ ΥΠΟΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΤΟΥ ΚΑΙ ΕΝΟΣ ΣΥΝΟΛΟΥ ΑΛΓΕΒΡΙΚΩΝ ΣΧΕΣΕΩΝ, ΠΟΥ ΕΚΦΡΑΖΟΥΝ ΤΗΝ ΑΛΛΗΛΕΠΙΔΡΑΣΗ ΤΩΝ ΕΠΙΜΕΡΟΥΣ ΥΠΟΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ. ΜΕ ΤΟΝ ΤΡΟΠΟ ΑΥΤΟ ΕΠΙΤΥΓΧΑΝΕΤΑΙ: Α) Η ΕΛΑΧΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗ ΤΩΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΩΝ ΚΑΤΑ ΤΗ ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑ ΤΗΣ ΑΡΙΘΜΗΤΙΚΗΣ ΟΛΟΚΛΗΡΩΣΗΣ ΤΩΝ ΕΞΙΣΩΣΕΩΝ ΚΑΤΑΣΤΑΣΗΣ, ΕΠΕΙΔΗ ΠΕΡΙΟΡΙΖΕΤΑΙ Η ΑΡΑΙΟΤΗΤΑ ΤΩΝ ΠΙΝΑΚΩΝ, ΠΟΥ ΕΜΠΛΕΚΟΝΤΑΙ ΣΤΗ ΔΙΑΤΥΠΩΣΗ ΤΩΝ ΠΑΡΑΠΑΝΩ ΕΞΙΣΩΣΕΩΝ. ΠΡΑΚΤΙΚΑ Ο ΠΙΝΑΚΑΣ [Α] ΤΩΝ ΕΞΙΣΩΣΕΩΝ ΚΑΤΑΣΤΑΣΗΣ ΟΛΟΚΛΗΡΟΥ ΤΟΥ ΔΙΚΤΥΟΥ ΑΝΤΙΚΑΘΙΣΤΑΤΑΙ ΑΠΟ ΤΟΥΣ ΠΙΝΑΚΕΣ [ΑI],I =1,2,3,...,M ΟΠΟΥ M ΤΟ ΠΛΗΘΟΣ ΤΩΝ ΣΥΝΙΣΤΩΣΩΝΤΩΝ ΕΠΙΜΕΡΟΥΣ ΥΠΟΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ. (ΠΕΡΙΚΟΠΗ ΠΕΡΙΛΗΨΗΣ)