Μελέτη και προοσομοίωση λειτουργικής συμπεριφοράς μικροδικτύου

• Κύριος συγγραφέας: Μαγεράκη, Ιωάννα-Σοφία
• Άλλοι συγγραφείς: Τατάκης, Εμμανουήλ
• Μορφή: Thesis
• Γλώσσα: Greek
• Έκδοση: 2017
• Θέματα: Μικροδίκτυα; Φωτοβολταϊκές συστοιχίες; Συστοιχίες συσσωρευτών; Ηλκετροπαραγωγό ζεύγος; Τεχνική ελέγχου στατισμού; P-Q έλεγχος; Έλεγχος απομάστευσης μέγιστης ισχύος; Microgrids; Photovoltaic arrays; Batteries; Diesel generators; Droop control; P-Q control; Maximum Power Point Tracking (MPPT); 621.312

Η παρούσα μεταπτυχιακή διπλωματική εργασία πραγματεύεται τη μελέτη και προσομοίωση της λειτουργικής συμπεριφοράς τμήματος ενός μικροδικτύου, το οποίο χρησιμοποιεί ως πηγές ενέργειας μια φωτοβολταϊκή συστοιχία, μια συστοιχία συσσωρευτών και ένα ηλεκτροπαραγωγό ζεύγος. Η εργασία αυτή εκπονήθηκε στο Εργαστήριο Ηλεκτρομηχανικής Μετατροπής Ενέργειας του Τμήματος Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Τεχνολογίας Υπολογιστών της Πολυτεχνικής Σχολής του Πανεπιστημίου Πατρών. Κύριος σκοπός αυτής της εργασίας είναι η πλήρης τροφοδότηση ενός απομονωμένου οικιακού φορτίου από τις διεσπαρμένες μονάδες παραγωγής του μικροδικτύου, χωρίς περαιτέρω διασύνδεση με το κεντρικό δίκτυο χαμηλής τάσης. Απώτερος σκοπός αποτελεί η επιβεβαίωση της ορθής λειτουργίας τόσο των μετατροπέων ισχύος που χρησιμοποιήθηκαν, όσο και της μεθόδου ελέγχου τους, σε μόνιμη και μεταβατικές καταστάσεις. Αρχικά, γίνεται μια αναφορά στις έννοιες της κατανεμημένης και διεσπαρμένης παραγωγής, καθώς και στις έννοιες των έξυπνων δικτύων και μικροδικτύων. Ακόμα, γίνεται μια επιγραμματική περιγραφή της λειτουργίας των βασικότερων μονάδων παραγωγής οι οποίες χρησιμοποιούνται κυρίως σε τέτοιου είδους συστήματα. Στη συνέχεια, αναλύεται η λειτουργία των διεσπαρμένων μονάδων παραγωγής και των μονάδων αποθήκευσης ενέργειας που χρησιμοποιήθηκαν στο υπό μελέτη μικροδίκτυο, δηλαδή της φωτοβολταϊκής συστοιχίας, της συστοιχίας συσσωρευτών και του ηλεκτροπαραγωγού ζεύγους. Επίσης, μελετάται η λειτουργία του μετατροπέα ανύψωσης τάσης (Boost) και του τριφασικού αντιστροφέα, καθώς και των τεχνικών ελέγχου MPPT, P-Q και στατισμού (Droop Control), που αποτέλεσαν τη βάση υλοποίησης του συστήματος του μικροδικτύου. Επόμενο βήμα αποτελεί η μοντελοποίηση και η προσομοίωση του συστήματος σε περιβάλλον Matlab/Simulink, έτσι ώστε να πιστοποιηθεί η θεωρητική ανάλυση, καθώς και να ληφθούν τιμές και κυματομορφές διάφορων ηλεκτρικών μεγεθών. Τέλος, παρατίθενται τα συμπεράσματα, καθώς και οι μελλοντικές προοπτικές της εργασίας. Ακόμα, στα παραρτήματα παρατίθεται ο κώδικας υλοποίησης του ελέγχου απομάστευσης μέγιστης ισχύος MPPT, καθώς και η σύγκριση των διακοπτικών με τα μοντέλα μέσης τιμής των μετατροπέων που χρησιμοποιήθηκαν.