Έλεγχος αυτόνομου DC μικροδικτύου με πειραματική υλοποίηση
Loading...
Date
2024-10-14
Authors
Κιρκινέζος, Νικόλαος
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Abstract
Τις τελευταίες δεκαετίες, η εξάντληση των ορυκτών καυσίμων σε συνδυασμό με την
περιβαλλοντική επιβάρυνση που προκαλούν οι συμβατικές μονάδες παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας που αξιοποιούν τα ορυκτά καύσιμα, οδήγησε στην αξιοποίηση των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας. Στο πλαίσιο αυτό αναπτύχθηκαν οι ιδέες της διεσπαρμένης παραγωγής και του μικροδικτύου. Η διεσπαρμένη παραγωγή αφορά στην παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας από αποκεντρωμένες μονάδες μικρής κλίμακας που βρίσκονται κοντά στα κέντρα κατανάλωσης. Το μικροδίκτυο είναι ένα δίκτυο που αποτελείται από διεσπαρμένες παραγωγές, συστήματα αποθήκευσης ενέργειας και φορτία εντός καθορισμένων ηλεκτρικών ορίων. Το δίκτυο αυτό έχει την δυνατότητα να λειτουργεί είτε σε σύνδεση με το κυρίως δίκτυο, είτε αυτόνομα. Στην παρούσα διπλωματική θα εστιάσουμε στα μικροδίκτυα συνεχούς ρεύματος καθώς αυτά παρουσιάζουν πλεονεκτήματα σε σχέση με τα μικροδίκτυα εναλλασσόμενου ρεύματος.
Πιο συγκεκριμένα θα γίνει μοντελοποίηση ενός μικροδικτύου συνεχούς ρεύματος, το οποίο θα αποτελείται από διεσπαρμένες παραγωγές οι οποίες είναι παράλληλα συνδεδεμένες μεταξύ τους στον κοινό ζυγό και στον οποίο συνδέεται ένα φορτίο. Στόχος είναι η εφαρμογή ελέγχου σε αυτό με σκοπό την ρύθμιση της τιμής της τάσης στον κοινό ζυγό και της κατανομής των ρευμάτων των μετατροπέων. Ο έλεγχος αυτός πραγματοποιείται από την σκοπιά των μετατροπέων ισχύος μέσω των οποίων οι διεσπαρμένες παραγωγές έχουν την δυνατότητα να συνδέονται στον κοινό ζυγό του μικροδικτύου και συγκεκριμένα από την σκοπιά των μετατροπέων συνεχούς ρεύματος ανύψωσης τάσης (DC/DC boost converters). Ο εφαρμοζόμενος έλεγχος είναι ο ιεραρχικός έλεγχος και θα γίνει με δύο τρόπους.
Ο ένας αφορά σε προσομοίωση της εφαρμογής πρωτογενούς και δευτερογενούς ελέγχου του κυκλώματος παράλληλων μετατροπέων σε περιβάλλον Matlab/Simulink. Ο πρωτογενής έλεγχος πραγματοποιείται με την μέθοδο του ελέγχου στατισμού.
Ο δεύτερος αφορά σε ανάπτυξη πειραματικής διάταξης που υλοποιήθηκε στο Εργαστήριο Συστημάτων Ισχύος, Ανανεώσιμης και Κατανεμημένης Ισχύος με σκοπό την εφαρμογή πρωτογενούς ελέγχου σε πραγματικό κύκλωμα παράλληλων μετατροπέων.
Description
Keywords
Διεσπαρμένη παραγωγή, Μικροδίκτυα, Έλεγχος στατισμού