Ανάλυση διασύνδεσης ΑΠΕ μέσω γραμμής συνεχούς ρεύματος υψηλής τάσης και επίδρασή της στο δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας
| datacite.contributor.RelatedPerson | Κωνσταντόπουλος, Γεώργιος | |
| datacite.contributor.RelatedPerson | Καλαντώνης, Βασίλειος | |
| datacite.contributor.Supervisor | Αλεξανδρίδης, Αντώνιος | |
| dc.contributor.author | Ψυχαλίνος, Νικόλαος | |
| dc.contributor.other | Psychalinos, Nikolaos | |
| dc.date.accessioned | 2026-10-12T06:54:54Z | |
| dc.date.available | 2026-10-12T06:54:54Z | |
| dc.date.issued | 2026-10-07 | |
| dc.degree | graduateThesis | |
| dc.description.abstract | Η ραγδαία αύξηση της διείσδυσης των Ανανεώσιμων ΠηγώνΕνέργειας (ΑΠΕ) στα σύγχρονα συστήματα ηλεκτρικής ενέργειας, σε συνδυασμό με την ανάγκη μεταφοράς μεγάλων ποσοτήτων ισχύος από απομακρυσμένες περιοχές παραγωγής (υπεράκτια ή νησιωτικά πάρκα) προς την ηπειρωτική χώρα, καθιστά τη μεταφορά μέσω συνεχούς ρεύματος υψηλής τάσης (HVDC) μια ελκυστική τεχνική λύση. Η παρούσα Διπλωματική Εργασία μελετά ένα ολοκληρωμένο σύστημα ισχύος, στο οποίο μια συστοιχία φωτοβολταϊκών (Φ/Β) μαζί με ένα σύστημα αποθήκευσης ενέργειας (ΣΑΕ) — εγκατεστημένο κοντά στην παραγωγή — διασυνδέεται μέσω ζεύξης HVDC με το κύριο δίκτυο, τροφοδοτώντας παράλληλα και τοπικά φορτία εναλλασσόμενου ρεύματος.Για την αξιόπιστη μελέτη της ευστάθειας και του ελέγχου,αναπτύσσεται αρχικά το πλήρες, ακριβές μη-γραμμικό δυναμικό μοντέλο ολόκληρου του συστήματος (15ης τάξης) στο σύγχρονα περιστρεφόμενο πλαίσιο αναφοράς d-q, αποφεύγοντας γραμμικοποιήσεις οι οποίες θα μπορούσαν να αλλοιώσουν τα αποτελέσματα.Στη συνέχεια εφαρμόζονται σχήματα ελέγχου αναλογικούολοκληρωτικο (Proportional-Integral , PI) τύπου, σε διάταξη διαδοχικών βρόχων (cascaded) σε όλες τις διεπαφές ισχύος ac/dc και dc/dc. Εισάγεται ένα συντονισμένο σχήμα ελέγχου που επιτυγχάνει: ρύθμιση τάσης και αέργου ισχύος και στις δύο ac πλευρές της ζεύξης HVDC, παρακολούθηση του σημείου μέγιστης ισχύος (MPPT) των Φ/Β, και συνεργατικό διαμοιρασμό ισχύος του ΣΑΕ ανάλογα με την ηλιακή ακτινοβολία και την κατάσταση φόρτισης (SoC).Η ορθότητα και η αποδοτικότητα των προτεινόμενων σχημάτων επαληθεύονται μέσω εκτενών προσομοιώσεων σε περιβάλλονMATLAB/Simulink, υπό τρία απαιτητικά σενάρια λειτουργίας: μεταβολές της ηλιακής ακτινοβολίας, μόνιμο τριφασικό βραχυκύκλωμα στη γραμμή σύνδεσης με το κύριο δίκτυο, και μεγάλες μεταβολές του τοπικού φορτίου.Σε όλες τις περιπτώσεις το σύστημα επιδεικνύει ευσταθή και ικανοποιητική απόκριση, επιβεβαιώνοντας ότι ο έλεγχος στη ζεύξη HVDC συμβάλλει σε ταχεία ρύθμιση της τάσης, ακόμη και υπό συνθήκες αδύναμου δικτύου. | |
| dc.description.translatedabstract | The rapid increase of Renewable Energy Source (RES) penetration in modern power systems, together with the need to transmit large amounts of power from remote generation sites (offshore or island parks) to the mainland grid, has established High Voltage Direct Current (HVDC) transmission as an attractive technical solution. This thesis studies an integrated power system in which a photovoltaic (PV) cluster together with an Energy Storage System (ESS) — installed close to the generation — is connected through an HVDC link to the main grid, while simultaneously supplying local AC loads.To reliably investigate system stability and control, the complete and accurate nonlinear dynamic model of the entire system (of 15th order) is first developed in the synchronously rotating d-q reference frame, thus avoiding linearizations that could distort the results.Subsequently, cascaded Proportional-Integral (PI) control schemes are applied to all AC/DC and DC/DC power interfaces. A novel coordinated control scheme is introduced that achieves voltage and reactive power regulation on both AC sides of the HVDC link, Maximum Power PointTracking (MPPT) of the PV, and cooperative power sharing of the ESS depending on solar irradiance and State of Charge (SoC).The correctness and effectiveness of the proposed schemes are verified through extensive MATLAB/Simulink simulations under three demanding operating scenarios: variations of solar irradiance, a permanent three-phase short circuit on the mainland connection line, and large local load disturbances.In all cases the system exhibits a stable and satisfactory response, confirming that control of the HVDC link contributes to fast voltage regulation even under (almost) weak AC grid conditions. | |
| dc.identifier.uri | https://hdl.handle.net/10889/32976 | |
| dc.language.iso | el | |
| dc.rights | Attribution 3.0 Greece | en |
| dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/gr/ | |
| dc.subject | Συστήματα ισχύος AC/DC | |
| dc.subject | Μη-γραμμική μοντελοποίηση | |
| dc.subject | Φ/Β και ΣΑΕ | |
| dc.subject | Ζεύξη HVDC | |
| dc.subject | Έλεγχος τάσης/αέργου ισχύος | |
| dc.subject.alternative | AC/DC power systems | |
| dc.subject.alternative | Νonlinear modeling | |
| dc.subject.alternative | PV/ESS renewables | |
| dc.subject.alternative | HVDC link | |
| dc.subject.alternative | Voltage/Reactive power control | |
| dc.title | Ανάλυση διασύνδεσης ΑΠΕ μέσω γραμμής συνεχούς ρεύματος υψηλής τάσης και επίδρασή της στο δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας | |
| dc.title.alternative | Analysis of renewable energy sources integration through a high-voltage direct current transmission line and its impact on the electrical power system |
Files
Original bundle
1 - 1 of 1
Loading...
- Name:
- Διπλωματική_Εργασία_Νικόλαος_Ψυχαλίνος_1092742.pdf
- Size:
- 3.86 MB
- Format:
- Adobe Portable Document Format
License bundle
1 - 1 of 1
No Thumbnail Available
- Name:
- license.txt
- Size:
- 5.02 KB
- Format:
- Item-specific license agreed upon to submission
- Description: