| Περίληψη: | Η παρούσα διπλωματική εργασία πραγματεύεται τη μελέτη ενός αυτόνομου φωτοβολταϊκού συστήματος (Φ/Β) μικρής ονομαστικής ισχύος (~100W). Επιπλέον, πραγματεύεται τη σχεδίαση, κατασκευή και έλεγχο ενός μετατροπέα ανύψωσης τάσης που ενσωματώνεται στο εν λόγω σύστημα, με στόχο τη λειτουργία του Φ/Β συστήματος στο σημείο μέγιστης ισχύος. 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 διπλωματικής εργασίας είναι η κατασκευή ενός ανυψωτή τάσης, για τη διασύνδεση των φωτοβολταϊκών πλαισίων του συστήματος, τόσο με μια συστοιχία συσσωρευτών, όσο και με ένα κοινόχρηστο δίκτυο φωτισμού μίας πολυκατοικίας. Παράλληλα, βασικός στόχος είναι ο έλεγχος του μετατροπέα για την αποδοτικότερη (Έλεγχος Απομάστευσης Μέγιστης Ισχύος-MPPT) και ασφαλέστερη φόρτιση των συσσωρευτών. Απώτερος σκοπός είναι η άμεση παροχή ισχύος για τις ανάγκες του δικτύου φωτισμού κατά τη διάρκεια της ημέρας και η αποθήκευση της επιπλέον ισχύος στους συσσωρευτές, για την εξυπηρέτηση των φορτίων κατά τη διάρκεια της νύχτας.
Αρχικά, παρουσιάζονται τα πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα της χρήσης των φωτοβολταϊκών γεννητριών για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας και αναλύεται ο τρόπος με τον οποίο η ηλιακή ενέργεια μετατρέπεται σε ηλεκτρική. Επιπλέον, γίνεται μια σύντομη αναφορά στα είδη των φωτοβολταϊκών κυττάρων, καθώς και στους τύπους των φωτοβολταϊκών συστημάτων ανάλογα με τον τρόπο λειτουργίας τους.
Στη συνέχεια, πραγματοποιείται θεωρητική ανάλυση για κάθε βαθμίδα του αυτόνομου φωτοβολταϊκού συστήματος. Ιδιαίτερη έμφαση δίνεται στην ανάλυση της λειτουργίας του μετατροπέα ανύψωσης τάσης.
Επόμενο βήμα αποτελεί η διαστασιολόγηση του υπό μελέτη συστήματος και η προσομοίωσή του στο περιβάλλον Matlab/Simulink. Ακολούθως, εξετάζεται η συμπεριφορά του, αρχικά με παλμογεννήτρια και έπειτα με έλεγχο MPPT. Επιπρόσθετα, περιγράφεται ο σχεδιασμός και η κατασκευή όλων των κυκλωμάτων της διάταξης.
Τέλος, διενεργούνται πειράματα από τα οποία λαμβάνονται μετρήσεις και παλμογραφήματα για την επιβεβαίωση και την αξιολόγηση της μελέτης που προηγήθηκε, καθώς και για να εκτιμηθεί η απόδοση του μετατροπέα.
|
|---|
