Σχεδιασμός ελέγχου και πειραματική υλοποίηση DC μικροδικτύου
Loading...
Date
2026-07-03
Authors
Ζωγάκης, Αριστοτέλης
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Abstract
Η συνεχής αύξηση της διείσδυσης των Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας και των συστημάτων Διεσπαρμένης Παραγωγής (ΔΠ) οδηγεί στην ανάπτυξη νέων αρχιτεκτονικών ηλεκτρικών δικτύων με αυξημένη ευελιξία, αξιοπιστία και ενεργειακή αποδοτικότητα. Στο πλαίσιο αυτό, τα μικροδίκτυα συνεχούς ρεύματος (DC Microgrids) αποτελούν μία ιδιαίτερα ελκυστική λύση, καθώς επιτρέπουν την αποτελεσματική ενσωμάτωση πηγών ενέργειας συνεχούς ρεύματος, συστημάτων αποθήκευσης και σύγχρονων ηλεκτρικών φορτίων.
Αντικείμενο της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η μελέτη, η προσομοίωση και η πειραματική διερεύνηση ενός DC μικροδικτύου που αποτελείται από παράλληλα συνδεδεμένους μετατροπείς υποβιβασμού τάσης (DC/DC Buck Converters). Αρχικά παρουσιάζονται οι βασικές έννοιες της διεσπαρμένης παραγωγής, των μικροδικτύων και των ηλεκτρονικών μετατροπέων ισχύος, καθώς και οι κυριότερες τεχνολογίες ανανεώσιμων πηγών ενέργειας και αποθήκευσης.
Στη συνέχεια αναλύεται η ιεραρχική δομή ελέγχου των DC μικροδικτύων, με έμφαση στον πρωτογενή έλεγχο μέσω της μεθόδου ελέγχου στατισμού για τον διαμοιρασμό του φορτίου μεταξύ των πηγών και στον δευτερογενή έλεγχο για την αποκατάσταση της τάσης του κοινού ζυγού. Για την αξιολόγηση της συμπεριφοράς του συστήματος αναπτύχθηκε κατάλληλο μοντέλο στο περιβάλλον MATLAB/Simulink, μέσω του οποίου εξετάστηκαν διαφορετικά σενάρια λειτουργίας και μεταβολών φορτίου.
Τέλος, πραγματοποιήθηκε εργαστηριακή υλοποίηση του συστήματος με σκοπό την επαλήθευση των αποτελεσμάτων των προσομοιώσεων και την αξιολόγηση της απόδοσης των εφαρμοζόμενων στρατηγικών ελέγχου. Τα αποτελέσματα καταδεικνύουν ότι ο συνδυασμός πρωτογενούς και δευτερογενούς ελέγχου συμβάλλει στην ομαλή λειτουργία του μικροδικτύου, επιτυγχάνοντας αποτελεσματικό διαμοιρασμό ισχύος και διατήρηση της τάσης στα επιθυμητά επίπεδα.
Description
Keywords
DC μικροδίκτυο, διεσπαρμένη παραγωγή, μετατροπείς DC/DC Buck, ιεραρχικός έλεγχος, έλεγχος στατισμού