Σχεδιασμός ελέγχου και ανάλυση μικροδικτύου με προσομοίωση σε πραγματικό χρόνο

datacite.contributor.RelatedPersonΒοβός, Παναγής
datacite.contributor.RelatedPersonΑλεξανδρίδης, Αντώνιος
datacite.contributor.SupervisorΚωνσταντόπουλος, Γεώργιος
dc.contributor.authorΣταματελάτος, Γεώργιος
dc.contributor.otherStamatelatos, Georgios
dc.date.accessioned2024-10-14T10:08:08Z
dc.date.available2024-10-14T10:08:08Z
dc.date.issued2024-10-14
dc.degreegraduateThesis
dc.description.abstractΗ 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.
dc.description.translatedabstractThis thesis addresses the control design of a DC microgrid. The microgrid generates energy from a photovoltaic source and a wind turbine. It is also connected to the main power grid and has storage capabilities, as it includes a battery. Additionally, there is a resistive load on the DC bus. The goal is to apply appropriate control strategies so that, depending on the battery's charge level, power is sent to or drawn from the grid, while the load is fully supplied. At the same time, control is implemented to maintain a stable load voltage, and the renewable energy production is maximized under changing conditions. The entire system is simulated in MATLAB's Simulink environment. Moreover, part of the microgrid is simulated in real-time using Typhoon HIL. In Chapter 1, the concept of distributed generation, its advantages, challenges, and the different types of microgrids are discussed. Chapter 2 studies the power electronic converters used and the dynamic models that describe their operation. Chapter 3 presents the basic control theory and the mathematical tools that facilitate its design. Chapter 4 provides a detailed control design for each structural unit of the microgrid, while Chapter 5 presents and comments on the results of the full system simulation in Simulink. Chapter 6 focuses on the implementation and simulation of the microgrid in Typhoon HIL. Finally, Chapter 7 offers a summary, conclusions, and suggestions for further study.
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/10889/28320
dc.language.isoel
dc.rightsAttribution-ShareAlike 3.0 Greeceen
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/gr/
dc.subjectΔιεσπαρμένη παραγωγή
dc.subjectΜικροδίκτυα
dc.subjectΣχεδιασμός ελέγχου
dc.subjectΕν σειρά βρόχοι ελέγχου
dc.subjectPI ελεγκτές
dc.subjectΜετατροπείς ισχύος
dc.subject.alternativeDistributed generation
dc.subject.alternativeMicrogrids
dc.subject.alternativeControl design
dc.subject.alternativeCascaded control loops
dc.subject.alternativePI controllers
dc.subject.alternativePower converters
dc.titleΣχεδιασμός ελέγχου και ανάλυση μικροδικτύου με προσομοίωση σε πραγματικό χρόνο
dc.title.alternativeControl design and analysis of microgrid with real time simulation

Files

Original bundle
Now showing 1 - 1 of 1
Loading...
Thumbnail Image
Name:
Georgios_Stamatelatos_thesis.pdf
Size:
3.69 MB
Format:
Adobe Portable Document Format
License bundle
Now showing 1 - 1 of 1
No Thumbnail Available
Name:
license.txt
Size:
5.02 KB
Format:
Item-specific license agreed upon to submission
Description: