Σχεδιασμός ελέγχου και ανάλυση μικροδικτύου με προσομοίωση σε πραγματικό χρόνο
Loading...
Date
2024-10-14
Authors
Σταματελάτος, Γεώργιος
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Abstract
Η παρούσα διπλωματική εργασία πραγματεύεται τον σχεδιασμό ελέγχου σε ένα dc μικροδίκτυο. Το μικροδίκτυο παράγει ενέργεια από μια φωτοβολταϊκή πηγή ενέργειας και μια ανεμογεννήτρια. Επίσης, είναι συνδεδεμένο με το κεντρικό δίκτυο παροχής ενέργειας και έχει τη δυνατότητα αποθήκευσης, αφού περιλαμβάνει και μια μπαταρία. Ακόμη, στον DC ζυγό υπάρχει ένα ωμικό φορτίο. Στόχος είναι η εφαρμογή κατάλληλου ελέγχου ώστε ανάλογα με το επίπεδο φόρτισης της μπαταρίας να στέλνεται ισχύς από ή προς το δίκτυο, ενώ το φορτίο καλύπτεται πλήρως. Ταυτόχρονα, γίνεται έλεγχος για να διατηρείται η τάση του φορτίου σταθερή και η παραγωγή από τις ΑΠΕ να είναι η μέγιστη δυνατή υπό μεταβαλλόμενες συνθήκες. Το πλήρες σύστημα προσομοιώνεται στο περιβάλλον Simulink του MATLAB. Επιπρόσθετα, μέρος του μικροδικτύου προσομοιώνεται σε πραγματικό χρόνο χρησιμοποιώντας τo Typhoon HIL. Στο Κεφάλαιο 1 γίνεται λόγος για την έννοια της διεσπαρμένης παραγωγής, τα πλεονεκτήματα και τις προκλήσεις της, καθώς και για τα μικροδίκτυα και τα είδη των μικροδικτύων. Στο Κεφάλαιο 2 μελετώνται οι ηλεκτρονικοί μετατροπείς ισχύος που χρησιμοποιήθηκαν με τα δυναμικά μοντέλα που περιγράφουν τη λειτουργία τους. Στο Κεφάλαιο 3 παρουσιάζεται η βασική θεωρία ελέγχου, καθώς και τα βασικά μαθηματικά εργαλεία που διευκολύνουν τον σχεδιασμό του. Στο Κεφάλαιο 4 γίνεται αναλυτικά ο σχεδιασμός ελέγχου για κάθε δομική μονάδα του μικροδικτύου, ενώ στο Κεφάλαιο 5 παρουσιάζονται και σχολιάζονται τα αποτελέσματα από την προσομοίωση του πλήρους συστήματος στο Simulink. Στο Κεφάλαιο 6 παρουσιάζεται η υλοποίηση και η προσομοίωση του μικροδικτύου στο Typhoon HIL. Τέλος, στο Κεφάλαιο 7 γίνεται μια ανακεφαλαίωση, ενώ εξάγονται συμπεράσματα και δίνονται ιδέες για περεταίρω μελέτη.
Description
Keywords
Διεσπαρμένη παραγωγή, Μικροδίκτυα, Σχεδιασμός ελέγχου, Εν σειρά βρόχοι ελέγχου, PI ελεγκτές, Μετατροπείς ισχύος