| Περίληψη: | Η παρούσα διπλωματική εργασία πραγματεύεται τη μελέτη μίας διάταξης που περιλαμβάνει μία ανεμογεννήτρια 1kW με σύγχρονη μηχανή μόνιμων μαγνητών, η οποία έχει μία ανορθωτική γέφυρα διόδων συνδεδεμένη στην έξοδό της και τη διασύνδεση αυτής με το εναλλασσόμενο δίκτυο χαμηλής τάσης. Επιπρόσθετα, πραγματεύεται την κατασκευή του μονοφασικού αντιστροφέα που ενσωματώνεται στην εν λόγω διάταξη, δίνοντας ιδιαίτερη έμφαση στη μονάδα παραγωγής παλμών. Η εργασία αυτή εκπονήθηκε στο Εργαστήριο Ηλεκτρομηχανικής Μετατροπής Ενέργειας του Τμήματος Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Τεχνολογίας Υπολογιστών της Πολυτεχνικής Σχολής του Πανεπιστημίου Πατρών.
Σκοπός είναι η κατασκευή μίας διάταξης δύο βαθμίδων για τη διασύνδεση της ανεμογεννήτριας με το δίκτυο χαμηλής τάσης. Η διάταξη αυτή περιλαμβάνει μία πρώτη βαθμίδα ανύψωσης της τάσης της ανεμογεννήτριας, μέσω της οποίας εκτελείται ένας αλγόριθμος εύρεσης του σημείου μεγίστης ισχύος (MPPT) της ανεμογεννήτριας και μίας δεύτερης βαθμίδας που χρησιμοποιείται για να μετατρέψει τη συνεχή τάση σε εναλλασσόμενη (μονοφασικός αντιστροφέας) διατηρώντας σταθερή την τάση στον πυκνωτή διασύνδεσης που παρεμβάλλεται μεταξύ των δύο βαθμίδων με έλεγχο της ενεργού ισχύος (μοναδιαίος συντελεστής ισχύος). Αυτός ο αντιστροφέας αποτελεί το κύριο αντικείμενο μελέτης και κατασκευής της παρούσας διπλωματικής εργασίας.
Αρχικά, παρουσιάζονται τα πλεονεκτήματα και οι δυσκολίες στην εκμετάλλευση της αιολικής ενέργειας, αναλύονται οι προοπτικές σήμερα, ενώ παρατίθενται και συγκρίνονται οι τεχνολογίες ανεμογεννητριών και οι τεχνικές διασύνδεσής τους με το δίκτυο εναλλασόμενης υψηλής τάσης στοχεύοντας στο να δοθεί στον αναγνώστη μια σφαιρική άποψη του υπό μελέτη θέματος.
Στη συνέχεια, παρατίθεται μία θεωρητική ανάλυση όλων των εμπλεκομένων μονάδων της τοπολογίας. Ιδιαίτερη βαρύτητα δίνεται στην ανάλυση της λειτουργίας του μονοφασικού αντιστροφέα και κυρίως στις μεθόδους παραγωγής παλμών. Μετά από μία σύντομη διαστασιολόγηση ολόκληρου του υπό μελέτη συστήματος, μελετώνται διάφορες μέθοδοι ελέγχου της ροής ισχύος του αντιστροφέα. Στο πλαίσιο αυτής της διπλωματικής ιδιαίτερη έμφαση δίνεται στη χρήση και τον προγραμματισμό ενός DSP μικροελεγκτή, του TMS320F28069M της Texas Instruments.
Το επόμενο βήμα είναι η ανάλυση των τεχνικών χαρακτηριστικών του αντιστροφέα που κατασκευάστηκε, καθώς και των κυκλωμάτων που τον αποτελούν και η περιγραφή της διαδικασίας παραγωγής του κώδικα για το μικροελεγκτή TMS320F28069M της Texas Instruments που ελέγχει τον αντιστροφέα.
Τέλος παρατίθενται παλμογραφήματα και μετρήσεις που προέκυψαν από τα πειράματα που διενεργήθηκαν μετά την ολοκλήρωση της κατασκευής σε εργαστηριακό περιβάλλον.
|
|---|
