Papers by Antonis Marinopoulos
Bookmarks Related papers MentionsView impact
Utilities Policy
Bookmarks Related papers MentionsView impact
Το αντικείμενο της παρούσας διδακτορικής διατριβής είναι η διείσδυση της Διανεμημένης Παραγωγής Η... more Το αντικείμενο της παρούσας διδακτορικής διατριβής είναι η διείσδυση της Διανεμημένης Παραγωγής Ηλεκτρικής Ενέργειας (ΔΠ), και ειδικότερα των Φωτοβολταϊκών Συστημάτων, στο Σύστημα Ηλεκτρικής Ενέργειας (ΣΗΕ). Στόχος της διατριβής είναι η εκτίμηση της επίδρασης που πρόκειται να έχει η διείσδυση αυτή στις απώλειες Joule του δικτύου διανομής, λαμβάνοντας υπόψη τη στοχαστικότητα των φορτίων και της παραγωγής. Προτείνεται μια μέθοδος εύρεσης της βέλτιστης κατανομής Φ/Β μονάδων για ελαχιστοποίηση των απωλειών και ένας δείκτης επίδρασης των Φ/Β μονάδων στις απώλειες. Ο δείκτης αυτός αναμένεται να συμβάλλει στην προσπάθεια του Διαχειριστή Δικτύου Διανομής στον προσδιορισμό του κόστους των υπηρεσιών που προσφέρει στους παραγωγούς. Η δομή της διδακτορικής διατριβής έχει ως εξής: · Στο Κεφάλαιο 1 γίνεται μια ιστορική αναδρομή στο θέμα της ΔΠ. Δίνονται οι διάφοροι ορισμοί της ΔΠ, περιγράφονται τα χαρακτηριστικά αυτής και παρατίθενται συνοπτικά τα νέα ζητήματα (τεχνικά, ρυθμιστικά, οικονομικά κ.α.) που εισάγονται με τη διείσδυση της στο ΣΗΕ. · Στο Κεφάλαιο 2 σχολιάζεται η βιβλιογραφία όσον αφορά στην επίδραση της ΔΠ σε τεχνικά ζητήματα του δικτύου και κυρίως στο θέμα των απωλειών Joule. Εντοπίζονται τα σημεία εκείνα όπου απαιτείται περαιτέρω εμβάθυνση και ειδικότερα η ανάγκη να συμπεριληφθεί η στοχαστικότητα των φορτίων όσον αφορά στη διερεύνηση της μείωσης των απωλειών Joule. Με βάση τα παραπάνω, καθορίζεται τελικά ο στόχος της διδακτορικής διατριβής. · Στο Κεφάλαιο 3 παρουσιάζεται σύντομα η τεχνολογία των Φ/Β συστημάτων και η μεθοδολογία υπολογισμού της παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας από αυτά. Το κεφάλαιο κλείνει με μια αναφορά στις τελευταίες αναπτυξιακές τάσεις στα ζητήματα των Φ/Β τόσο στο παγκόσμιο και το ευρωπαϊκό όσο και στο ελληνικό επίπεδο. Αναλύεται συνοπτικά το νέο νομοθετικό πλαίσιο στην Ελλάδα και παρουσιάζονται τα θετικά αποτελέσματα που αναμένονται βάσει αυτού. · Στο Κεφάλαιο 4 διερευνάται η επίδραση της σύνδεσης Φ/Β συστημάτων στις απώλειες Joule των δικτύων διανομής. Εισάγεται αρχικά η έννοια της στοχαστικότητας των φορτίων της κατανάλωσης και στη συνέχεια περιγράφεται η ανάπτυξη ενός προγράμματος ροής φορτίου σε περιβάλλον MATLAB για τον υπολογισμό των απωλειών Joule. Στο πρόγραμμα αυτό για πρώτη φορά λαμβάνονται υπόψη στοχαστικές τιμές των φορτίων με χρήση της μεθόδου Monte Carlo, ενώ για τη στοχαστικότητα αυτή γίνεται η παραδοχή ότι οι χρονοσειρές που χρησιμοποιούνται αποτελούν διαδικασίες Markov. Η στοχαστικότητα αφορά τόσο στο φορτίο της κατανάλωσης, όσο και στην παραγωγή των Φ/Β και στην Οριακή Τιμή του Συστήματος (ΟΤΣ). Στη συνέχεια, αναλύεται η επίδραση της στοχαστικότητας στις απώλειες Joule και η διαφορά της επίδρασης αυτής στις συνολικές ετήσιες απώλειες του δικτύου σε αντίθεση με τις απώλειες μιας συγκεκριμένης φόρτισης ή/και ενός συγκεκριμένου κλάδου. Με τη βοήθεια του παραπάνω προγράμματος εξετάζονται διάφορα σενάρια και διερευνάται η βέλτιστη τοπολογία και το βέλτιστο ποσοστό διείσδυσης των Φ/Β με στόχο την ελαχιστοποίηση των ετήσιων απωλειών Joule. Τέλος, γίνεται αναφορά στην σημασία του προφίλ παραγωγής των Φ/Β, σε αντίθεση με άλλες πηγές ΔΠ. · Στο Κεφάλαιο 5 εξετάζεται η επίδραση της θέσης του «Κοινού Σημείου Σύνδεσης» των Φ/Β εγκαταστάσεων στις ετήσιες απώλειες Joule μιας γραμμής διανομής. Για το λόγο αυτό επεκτείνονται κάποιες από τις λειτουργίες του προγράμματος που αναπτύχθηκε στο κεφάλαιο 4, με σκοπό την παραγωγή τυχαίων σεναρίων κατανομής των Φ/Β και εν συνεχεία τη διερεύνηση της σχέσης που συνδέει την τοπολογία και το μέγεθος των Φ/Β με τις απώλειες Joule του δικτύου. Με βάση την παρατήρηση των αποτελεσμάτων, προτείνεται ένας δείκτης που συνδέει το σημείο σύνδεσης μιας μονάδας και την εγκατεστημένη ισχύ της με την αναμενόμενη μείωση ή αύξηση των απωλειών που αυτή θα επιφέρει. Στο δείκτη αυτό λαμβάνεται υπόψη η συσχέτιση μεταξύ της εγκατεστημένης ισχύος των Φ/Β και της ονομαστικής ισχύος των ΜΣ στους διάφορους κόμβους, το μέγεθος της μονάδας σε συνάρτηση με την απόσταση της από την αρχή της γραμμής και η πιθανή υπέρβαση ενός συγκεκριμένου ορίου της εγκατεστημένης ισχύος σε έναν κόμβο. Ο δείκτης μπορεί να χρησιμοποιηθεί προκειμένου να αποτιμηθεί η συνεισφορά μιας νέας Φ/Β μονάδας στις απώλειες Joule του δικτύου και ανάλογα να κοστολογηθεί. · Στο Κεφάλαιο 6 γίνεται μια σύντομη ανασκόπηση της διδακτορικής διατριβής μαζί με τα κυριότερα συμπεράσματα που προέκυψαν. Παράλληλα, τονίζεται η συμβολή της διατριβής, ενώ στο τέλος δίνονται ορισμένες προτάσεις για περαιτέρω έρευνα. Η διδακτορική διατριβή κλείνει με την παράθεση της σχετικής βιβλιογραφίας καθώς επίσης και των ανακοινώσεων και δημοσιεύσεων που προέκυψαν κατά τη διάρκεια της εκπόνησης της διατριβής. Στο τέλος, ακολουθούν και τρία παραρτήματα με τα συνολικά διαγράμματα των προσομοιώσεων των κεφαλαίων 4 και 5.
Bookmarks Related papers MentionsView impact
Bookmarks Related papers MentionsView impact
Elsevier eBooks, 2021
Bookmarks Related papers MentionsView impact
Bookmarks Related papers MentionsView impact
Electric Power Systems Research, Feb 1, 2013
ABSTRACT A closed loop simulation technique of power and communication network for smart grid sce... more ABSTRACT A closed loop simulation technique of power and communication network for smart grid scenarios is investigated in this paper. Depending on the voltage level, different communication technologies are used to improve the system intelligence. Considering network overlap and reach of communication system an optimal zone division is used to ensure minimal communication traffic. Depending on the communication technology and available infrastructure the communication delay and data loss varies. The best way to investigate the impact of a communication network in coordinated control is by closed loop simulations. In this paper the power network is simulated in Simpower while communication network is simulated in TrueTime. There are connected back to back in Simulink and operated in closed loop. This simulation method provides users to investigate power system control with communication in loop without detail modeling of the communication network. The closed loop simulation in a zone based test system is demonstrated in low voltage (with DG penetration) as well as in an islanding of a medium voltage network.
Bookmarks Related papers MentionsView impact
IEEE Transactions on Power Systems, Aug 1, 2011
Bookmarks Related papers MentionsView impact
ABSTRACT This paper examines the impact of distributed generation to loss reduction in power dist... more ABSTRACT This paper examines the impact of distributed generation to loss reduction in power distribution networks. In specific, the way that penetration level and allocation of PV units in a distribution medium voltage feeder affects power losses is investigated. Different approaches, regarding PV units placement across the feeder and their capacity, are analyzed and useful conclusions regarding the penetration level of PV units and their optimal placement across distribution feeders for loss reduction are derived.
Bookmarks Related papers MentionsView impact
Renewable Energy, Sep 1, 2014
Bookmarks Related papers MentionsView impact
Bookmarks Related papers MentionsView impact
ABSTRACT Photovoltaic (PV) Power Systems are becoming one of the most developing investment areas... more ABSTRACT Photovoltaic (PV) Power Systems are becoming one of the most developing investment areas in the field of Renewable Energy Sources (RES). An important impact of PV installation is the reliability improvement of the Power System. In order to evaluate this improvement the behavior of various reliability indices is estimated under several assumptions. The aim of the paper is to use the estimated power production of PV units in order to evaluate the potential improvement of these indices. Meteorological data are computed, formulated and imported to appropriate software in order to simulate the PV units and generate their power output. Data for unserved loads during peak demand hours are utilized. Assuming that a proportion of the eventually unsupplied power could be provided by the accessed power generation of the PV units, the reliability of the power system is improved. Finally, the resulting improvement is also expressed in financial terms.
Bookmarks Related papers MentionsView impact
Bookmarks Related papers MentionsView impact
ABSTRACT This paper presents a dynamic Proton Exchange Membrane Fuel Cell Model (PEMFC) model bas... more ABSTRACT This paper presents a dynamic Proton Exchange Membrane Fuel Cell Model (PEMFC) model based on mass balance and semi-empirical equations. A complete PEMFC System containing a Power Conditioning Unit (PCU) is also investigated and various scenarios are simulated to assess the behaviour of a grid-connected FC in a Distributed Generation (DG) network.
Bookmarks Related papers MentionsView impact
29th European Photovoltaic Solar Energy Conference and Exhibition, Nov 7, 2014
This paper aims to highlight the potential for reduction of the photovoltaic array cabling, in or... more This paper aims to highlight the potential for reduction of the photovoltaic array cabling, in order to reduce the initial cost of a large scale PV power plant. We use a custom MATLAB tool to calculate the optimized configuration of the cabling for a PV array unit, which includes PV modules, combiner boxes, cables and one inverter station. In order to further optimize the cabling we investigate whether a second stage of combiner boxes (mentioned in this work as recombiner boxes) could lead to PV cabling reduction. Thus, we develop a method, which groups together a number of combiner boxes in various alternative ways and by using a recombiner connects them with the inverter. Afterwards, a comparison between the cases of using one and two stages of combiner boxes is performed for various PV array power ratings and for two different types of PV modules. It has to be mentioned that for the comparison, the cable conductor mass has been considered as a cost index, so that in all cases the optimization is focused in total conductor mass reduction. Recently, there have been discussions for increasing the maximum permissible voltage level in the PV array from 1000V to 1500V, mainly to allow longer PV strings. Thus, this study is performed for systems of both 1000V and 1500V maximum voltage ratings.
Bookmarks Related papers MentionsView impact
Energies, Mar 23, 2022
Bookmarks Related papers MentionsView impact
ABSTRACT The deterministic approach concerning the channel modeling of residential power distribu... more ABSTRACT The deterministic approach concerning the channel modeling of residential power distribution circuits for broadband communication purposes presupposes the knowledge of the topology of these circuits. In this work, a novel method is proposed concerning the usage of neural networks for the determination of the unknown circuit topologies. Moreover, the first step of this method is presented, regarding the usage of backpropagation neural networks for the determination of the topology of theoretical model residential power distribution circuits. The method is explained, and subsequently implemented in specific example problems.
Bookmarks Related papers MentionsView impact
2012 IEEE International Energy Conference and Exhibition (ENERGYCON), 2012
ABSTRACT The paper investigates the necessary European cross-border connections upgrade to facili... more ABSTRACT The paper investigates the necessary European cross-border connections upgrade to facilitate the integration of future amounts of solar power. Simulations have been carried out for studying the effect of increased photovoltaic power generation in the European high voltage transmission network. A simplified model of the EU power system has been used assuming as a base case the 2020 projected power generation mix with 87 GW of PV installed capacity. Two scenarios for additional PV installed capacity have been implemented on the 2020 base case: the first one considers a 25 GW PV installation in North Africa imported in the EU grid and the second one considers 50 GW of PV installed capacity distributed among the EU countries. The second scenario ends up to be less critical than the first one.
Bookmarks Related papers MentionsView impact
IEEE Open Journal of the Industrial Electronics Society
Bookmarks Related papers MentionsView impact
Energies
Given the additional awareness of the increasing energy demand and gas emissions’ effects, the de... more Given the additional awareness of the increasing energy demand and gas emissions’ effects, the decarbonization of the transportation sector is of great significance. In particular, the adoption of electric vehicles (EVs) seems a promising option, under the condition that public charging infrastructure is available. However, devising a pricing and scheduling strategy for public EV charging stations is a non-trivial albeit important task. The reason is that a sub-optimal decision could lead to high waiting times or extreme changes to the power load profile. In addition, in the context of the problem of optimal pricing and scheduling for EV charging stations, the interests of different stakeholders ought to be taken into account (such as those of the station owner and the EV owners). This work proposes a deep reinforcement learning-based (DRL) agent that can optimize pricing and charging control in a public EV charging station under a real-time varying electricity price. The primary go...
Bookmarks Related papers MentionsView impact
Uploads
Papers by Antonis Marinopoulos