Υλοποίηση μονάδων διεσπαρμένης παραγωγής σε μικροδίκτυο χρησιμοποιώντας προσομοιωτή πραγματικού χρόνου

No Thumbnail Available

Date

2024-07-03

Authors

Ρούσσης, Γεώργιος

Journal Title

Journal ISSN

Volume Title

Publisher

Abstract

Η παρούσα διπλωματική εργασία πραγματεύεται τη μελέτη, τον έλεγχο και την υλοποίηση ενός AC μικροδικτύου το οποίο μπορεί να λειτουργεί είτε αυτόνομα είτε διασυνδεδεμένο με το κεντρικό δίκτυο. Το σύστημα αποτελείται από μια συστοιχία μπαταριών μόλυβδου – οξέος, φωτοβολταϊκά συστήματα, DC/AC αντιστροφείς, φορτία, γραμμές μεταφοράς και το κεντρικό δίκτυο. Επιπλέον, περιλαμβάνονται και φίλτρα τα οποία είναι απαραίτητα για τη μείωση των αρμονικών των σημάτων και τη βέλτιστη λειτουργία του συστήματος. Σκοπός της διπλωματικής εργασίας είναι η υλοποίηση των ελέγχων που εξάγονται θεωρητικά και η δοκιμή της λειτουργίας του συστήματος σε συνθήκες εικονικής αλλά και πιο ρεαλιστικής προσομοίωσης ώστε να πιστοποιηθεί η ευσταθής λειτουργία υπό τις επιθυμητές συνθήκες. Αναλυτικότερα, στο πρώτο κεφάλαιο γίνεται αναφορά στις έννοιες της διεσπαρμένης παραγωγής και του μικροδικτύου, παρουσιάζονται οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας αλλά και οι ηλεκτρονικοί μετατροπείς ισχύος ως ένα αναπόσπαστο κομμάτι του προς μελέτη αλλά και παρόμοιων συστημάτων. Επιπλέον, παρουσιάζονται οι στόχοι της διπλωματικής εργασίας. Στο δεύτερο κεφάλαιο, παρουσιάζονται τα σενάρια που θα υλοποιηθούν και γίνεται μια σύντομη μοντελοποίηση των βασικών συστημάτων που απαρτίζουν το κύκλωμα. Στο τρίτο κεφάλαιο αναλύονται τα μοντέλα του αντιστροφέα αλλά και των διεπαφών του μικροδικτύου και εξάγονται οι δυναμικές εξισώσεις που περιγράφουν τη συμπεριφορά τους. Στο τέταρτο κεφάλαιο σχεδιάζεται ο έλεγχος των DC/AC μετατροπέων που θα οδηγήσει τις μονάδες παραγωγής ηλεκτρικής ισχύος στο επιθυμητό σημείο λειτουργίας ανάλογα με το σενάριο το οποίο υλοποιείται κάθε φορά. Στο πέμπτο κεφάλαιο αναλύεται ο πραγματικού χρόνου έλεγχος υλικού σε βρόχο και παρουσιάζεται η πειραματική διάταξη που αποτελείται από τον HIL προσομοιωτή της Typhoon και τον μικροελεγκτή της Texas Instruments, οι οποίοι σε συνδυασμό προσφέρουν τη δυνατότητα μιας πιο ρεαλιστικής προσομοίωσης. Επιπλέον, παρουσιάζονται και τα αντίστοιχα μοντέλα που δημιουργήθηκαν για την εικονική προσομοίωση. Στο έκτο κεφάλαιο παρουσιάζονται τα αποτελέσματα των δύο (2) μεθόδων προσομοίωσης, σχολιάζονται και γίνεται μια σύγκριση ώστε να διαπιστωθεί αν το σύστημα και στις δύο περιπτώσεις είχε την αναμένουσα και επιθυμητή συμπεριφορά. Στο έβδομο κεφάλαιο γίνεται μια ανακεφαλαίωση, διατυπώνονται τα συμπεράσματα και πιστοποιείται η ευστάθεια του συστήματος σε κάθε κατάσταση λειτουργίας.

Description

Keywords

Φωτοβολταϊκά συστήματα, Συσσωρευτές, Ηλεκτρονικοί μετατροπείς ισχύος, Μικροδίκτυα

Citation