Ανάλυση και προσομοίωση τμήματος μικροδικτύου

• Κύριος συγγραφέας: Λαλάκου, Μαρία
• Άλλοι συγγραφείς: Τατάκης, Εμμανουήλ
• Μορφή: Thesis
• Γλώσσα: Greek
• Έκδοση: 2017
• Θέματα: Μικροδίκτυα; Έλεγχος; Γεννήτριες diesel; Φωτοβολταϊκά συστήματα; Microgrids; Control; Diesel generators; Droop control; Photovoltaic systems; 621.314

Η παρούσα διπλωματική εργασία πραγματεύεται την ανάλυση και προσομοίωση ενός αυτόνομου μικροδικτύου, το οποίο αποτελείται από μια φωτοβολταϊκή συστοιχία, μια συστοιχία μπαταριών και μια γεννήτρια diesel. Η εργασία αυτή εκπονήθηκε στο Εργαστήριο Ηλεκτρομηχανικής Μετατροπής Ενέργειας του Τμήματος Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Τεχνολογίας Υπολογιστών της Πολυτεχνικής Σχολής του Πανεπιστημίου Πατρών. Απώτερος σκοπός είναι η μελέτη του αυτόνομου μικροδικτύου κι ο προγραμματισμός της ροής ισχύος μέσα σε αυτό. Δημιουργούνται σενάρια και στρατηγικές ελέγχου για την κάλυψη του φορτίου, μέσω της συνδυασμένης χρήσης των φωτοβολταϊκών, των μπαταριών και της γεννήτριας diesel. Παράλληλα, προσομοιώνονται οι ηλεκτρονικοί μετατροπείς που ρυθμίζουν τη ροή ισχύος και γίνονται οι απαραίτητοι έλεγχοι για τη λειτουργία τους. Αρχικά, γίνεται μια θεωρητική περιγραφή των βασικών χαρακτηριστικών των έξυπνων δικτύων, των μικροδικτύων, της χρησιμότητάς τους και των πλεονεκτημάτων τους έναντι των παραδοσιακών Συστημάτων Ηλεκτρικής Ενέργειας (ΣΗΕ). Επίσης, περιγράφεται συνοπτικά, το μικροδίκτυο που προσομοιώνεται στα πλαίσια αυτής της διπλωματικής εργασίας. Στη συνέχεια, γίνεται θεωρητική ανάλυση και μοντελοποίηση των φωτοβολταϊκών κυψελών, καθώς και των μπαταριών μολύβδου-οξέος. Ακόμα, προσομοιώνεται ο μετατροπέας ανύψωσης τάσης και ο τριφασικός αντιστροφέας. Στον ανυψωτή τάσης εφαρμόζεται έλεγχος εύρεσης του σημείου μέγιστης ισχύος (ΜΡΡΤ) της φωτοβολταϊκής συστοιχίας, ενώ στον αντιστροφέα γίνεται έλεγχος ισχύος με χρήση του d-q στρεφόμενου πλαισίου αναφοράς. Επόμενο βήμα είναι η θεωρητική ανάλυση της γεννήτριας diesel και των ελέγχων P-f και Q-V. Για την εφαρμογή των παραπάνω, σχεδιάζεται ένα μοντέλο της ντιζελογεννήτριας κι αναπτύσσεται μια λογική ένταξής της στο μικροδίκτυο. Τέλος, γίνεται προσπάθεια να προσομοιωθεί η συνδυασμένη λειτουργία των πηγών ενέργειας του μικροδικτύου, προκειμένου να εξαχθούν χρήσιμα συμπεράσματα. Πιο συγκεκριμένα, επιλέγεται η κατάσταση ταυτόχρονης λειτουργίας των μπαταριών με τη γεννήτρια diesel και των μπαταριών με τη φωτοβολταϊκή συστοιχία.