Ανάλυση και έλεγχος αυτόνομου συστήματος διεσπαρμένης παραγωγής με φωτοβολταϊκή πηγή και ελεγχόμενους μετατροπείς

• Κύριος συγγραφέας: Καρβελάς, Γεώργιος
• Άλλοι συγγραφείς: Αλεξανδρίδης, Αντώνιος
• Μορφή: Thesis
• Γλώσσα: Greek
• Έκδοση: 2017
• Θέματα: Αυτόνομα φωτοβολταϊκά συστήματα; Μετατροπείς ενέργειας; Μπαταρίες; Stand-alone photovoltaic systems; Energy converters; Batteries; 621.312 4

Στην παρούσα διπλωματική εργασία γίνεται παρουσίαση της ανάλυση μιας διεσπαρμένης παραγωγής, και συγκεκριμένα μιας φωτοβολταϊκής πηγής, κατά την αυτόνομη λειτουργία της , που τροφοδοτεί μονοφασικό επαγωγικό φορτίο. Για την αυτόνομη λειτουργία, χρησιμοποιούμε μια μπαταρία Li-ion. Ακόμα, το υβριδικό σύστημα χρησιμοποιεί ηλεκτρονικούς μετατροπείς, έναν DC/DC μετατροπέα για τη σύνδεση με το φορτίο στις τιμές ρεύματος που δίνει ο αλγόριθμος «ανίχνευσης μέγιστης απόδοσης ισχύος» και έναν μετατροπέα DC/DC διπλής κατεύθυνσης που χρησιμοποιείται για τη φόρτιση/ αποφόρτιση της μπαταρίας. Παρουσιάζεται και προσομοιώνεται στη συνέχεια, ο έλεγχος του συστήματος με δύο PI ελεγκτές. Η μοντελοποίηση γίνεται με το Μatlab/Simulink και τα αποτελέσματα έχουν καλό χρόνο απόκρισης και χαμηλή κυμάτωση. Πιο αναλυτικά, στο κεφάλαιο 1 γίνεται μια ανάλυση της δομής ενός μικροδικτύου και αναλύονται κάποιες μορφές διεσπαρμένης παραγωγής, ενώ παράλληλα γίνεται αναφορά στα έξυπνα δίκτυα (smart grids). Στο κεφάλαιο 2, αναφερόμαστε ειδικά στα Φωτοβολταϊκά Συστήματα, με αναφορά στην ιστορική αναδρομή, στα υλικά τους, στον διαχωρισμό σε αυτόνομα και συνδεδεμένα, αλλά και τη μελέτη τους μέσω εξισώσεων, της καμπύλης P-V και των τεχνικών Ανίχνευσης Σημείου Μέγιστης Ισχύος. Στο κεφάλαιο 3 γίνεται παρουσίαση στα είδη και τη λειτουργία των συσσωρευτών. Στη συνέχεια, στο κεφάλαιο 4 παρουσιάζουμε τους κυριότερους ηλεκτρονικούς μετατροπείς ισχύος και συνοπτικά, την παλμοδότηση τους. Τέλος, το κεφάλαιο 5 αναλύει το μοντέλο που χρησιμοποιήσαμε για τον έλεγχο μια αυτόνομης Φ/Β πηγής με μπαταρία και μετατροπείς «boost», με τη βοήθεια των εξισώσεων Euler-Lagrange και στο κεφάλαιο 6 γίνεται η προσομοίωση στο simulink του Matlab, παραθέτοντας τις γραφικές παραστάσεις και τα συμπεράσματα.