Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/10889/12060
Title: Ανάλυση και έλεγχος αυτόνομου αιολικού συστήματος
Authors: Αποστολόπουλος, Γεώργιος
Keywords: Αιολικά συστήματα
Ανεμογεννήτριες
Keywords (translated): Wind systems
Wind turbines
Abstract: Στην παρούσα διπλωματική εργασία γίνεται ανάλυση και έλεγχος ενός αυτόνομου αιολικού συστήματος μεταβλητών στροφών που χρησιμοποιεί μια σύγχρονη μηχανή μόνιμου μαγνήτη (PMSG) και μία συστοιχία συσσωρευτών ιόντων λιθίου με το σύστημά μας. Στη συνέχεια θα προσπαθήσουμε να εφαρμόσουμε να εφαρμόσουμε μία στρατηγική ελέγχου, ώστε να επιτύχουμε τη μέγιστη παραγωγή ισχύος. Τέλος, θα σχεδιάσουμε το σύστημά μας στο πρόγραμμα προσομοίωσης Matlab/Simulink και θα το προσομοιώσουμε για διάφορες μεταβολές του ανέμου καθώς και των φορτίων στην ac και dc πλευρά του συστήματος. Με τον τρόπο αυτό θα μπορέσουμε να δούμε τη συμπεριφορά του ελέγχου που εφαρμόσαμε και να εξάγουμε κάποια συμπεράσματα. Στο πρώτο Κεφάλαιο θα γίνει αναφορά στις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας και θα δοθεί έμφαση στην αιολική ενέργεια. Στη συνέχεια θα αναφερθούμε στα τεχνικά χαρακτηριστικά των ανεμογεννητριών . Στο δεύτερο Κεφάλαιο θα γίνει η ανάλυση του αυτόνομου συστήματος. Αρχικά θα γίνει μία αναφορά στα τεχνικά χαρακτηριστικά της γεννήτριας με μόνιμους μαγνήτες και την παρουσίαση του μαθηματικού της μοντέλου. Στη συνέχεια θα αναπτύξουμε το πλήρες μαθηματικό μοντέλο της συστοιχίας συσσωρευτών ιόντων λιθίου καθώς και του μοντέλου που διαθέτει το πακέτο προσομοίωσης Simulink. Τέλος, θα αναπτύξουμε το μαθηματικό μοντέλο του συστήματος από τη πλευρά του φορτίου. Στο τρίτο Κεφάλαιο θα αναλυθεί η στρατηγική ελέγχου του συστήματος. Θα σχεδιάσουμε αναλυτικά τους ελεγκτές χωρίζοντας το σύστημά μας σε τρία μέρη, έλεγχος από τη πλευρά της γεννήτριας, έλεγχος από τη πλευρά του φορτίου και από τη πλευρά της συστοιχίας συσσωρευτών. Στο τέταρτο Κεφάλαιο θα δοθούν τα τεχνικά χαρακτηριστικά του συστήματος που χρησιμοποιήσαμε στην προσομοίωση, καθώς και τα αριθμητικά κέρδη των ελεγκτών. Τέλος, ακολουθούν τα αποτελέσματα της προσομοίωσης μαζί με ένα σύντομο σχολιασμό και μερικά συμπεράσματα.
Abstract (translated): The thesis that follows concerns the analysis and control of a variable speed wind system that uses a permanent magnet synchronous generator (PMSG) and a lithium-ion battery bank. After these, it will be attempted the implement of a control strategy to control the appropriate system to achieve maximum power production. Finally, we will implement this system in a Matlab/Simulink environment and simulate for different changes in wind speed and for variable ac and dc loads, to see how the applied control strategy behaves and extract some conclusions. In chapter 1, becomes a report in the renewable sources of energy and we focus on wind energy. Also, will analyze the technical characteristics of the wind turbines. In chapter 2, will be analyzed the stand-alone system. Firstly, we will the technical characteristics of PMSG and we extract the mathematical model of the generator. Then we presented the full mathematical model and the model of lithium-ion battery bank that is included in Matlab/Simulink. So eventually we will present the mathematical model from ac loads side. In chapter 3, we will analyze the control strategy of the system. We divide the system in three parts and we design the controllers for each part separately, control of generator side converter, control of the load side converter and control of battery bank side converter. In chapter 4 will be described the technical characteristics of the system used in the simulation and numerical gains of controllers. Finally, the simulation results along with a brief commentary and a few conclusions are given.
Appears in Collections:Τμήμα Ηλεκτρολ. Μηχαν. και Τεχνολ. Υπολογ. (ΔΕ)



Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.