Προσομοίωση σε πραγματικό χρόνο φωτοβολταϊκού συστήματος
Loading...
Date
2025-02-13
Authors
Δημητρίου, Γιώργος
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Abstract
Η παρούσα διπλωματική εργασία επικεντρώνεται στην μοντελοποίηση και στον έλεγχο ενος φωτοβολταϊκού συστήματος, το οποίο είναι διασυνδεδεμένο με το κεντρικό δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας,ενσωματώνοντας επίσης μία συστοιχία συσσωρευτών. Το σύστημα περιλαμβάνει μια συστοιχία φωτοβολταϊκών πάνελ, έναν μετατροπέα DC/DC ανύψωσης τάσης, μαζί με ενα αλγόριθμο MMPT ο οποίος είναι υπεύθυνος για την εύρεση του σημείου μέγιστης απόδοσης ισχύος. Ακολούθως, έχουμε μία συστοιχία συσσωρευτών συνδεδεμένη με ένα DC/DC μετατροπέα διπλής κατεύθυνσης, ο οποίος ανάλογα με τη λειτουργία του συστήματος είναι υπεύθυνος να φορτίζει ή να εκφορτίζει τους συσσωρευτές. Τα παραπάνω είναι συνδεδεμένα σε κοινό DC δίαυλο μέσω του οποίου εξασφαλίζεται η ροή ισχύος από και προς το δίκτυο. Η συνεχής τάση που παράγεται μετατρέπεται σε εναλλασσόμενη μέσω ενός αντιστροφέα DC/AC και ενός φίλτρου RLC, που συνδυαστικά ως σκοπό έχουν τη μετατροπή της DC τάσης σε AC τάση και μάλιστα επιθυμητού πλάτους και συχνότητας . Ο έλεγχος του συστήματος στοχεύει σε τρεις σημαντικές λειτουργίες που πρέπει να διεκπεραιώνει το σύστημα και οι οποίες είναι η εύρεση του σημείου μέγιστης ισχύος της φωτοβολταϊκής συστοιχίας, η φόρτιση/εκφόρτιση της συστοιχίας συσσωρευτών ανάλογα με τις ανάγκες του συστήματος και τέλος η διατήρηση τόσο της τάσης λειτουργίας όσο και της συχνότητας του τοπικού φορτίου.Τέλος, η προσομοίωση πραγματοποιείται με το λογισμικό TYPHOON HIL σε πραγματικό χρόνο. Πιο αναλυτικα,στο κεφάλαιο 1 γίνεται μια λεπτομερής εισαγωγή στην έννοια των φωτοβολταϊκών συστημάτων καθως και και των μονάδων αποθήκευσης ενέργειας.Στο κεφάλαιο 2, παρουσιάζεται η μοντελοποίηση του συστήματος, με λεπτομερή περιγραφή των μετατροπέων που χρησιμοποιήθηκαν. Επίσης, αναφέρεται ο μετασχηματισμός Park, ο οποίος συνέβαλε στην απλοποίηση των διαφορικών εξισώσεων, διευκολύνοντας τη διαδικασία σχεδίασης των ελέγχων που αναλύονται στο κεφάλαιο 3. Στο κεφάλαιο 4, βλέπουμε το μοντέλο του συστήματος στο Typhoon που μας επιτρέπει να προσομοιώσουμε το σύστημα σε πραγματικό χρόνο καθώς και τα αποτελέσματα μεσα απο το Code Composer Studio. Τέλος, θα αναλύσουμε τα αποτελέσματα τα οποία θα μας οδηγήσουν στα συμπεράσματα της εργασίας.
Description
Keywords
Φωτοβολταϊκά συστήματα, Συστοιχία συσσωρευτών