Σύγχρονες εφαρμογές διαχείρισης κτιριακών ενεργειακών καταναλώσεων

• Κύριος συγγραφέας: Δάρμα, Σοφία
• Άλλοι συγγραφείς: Κουμπιάς, Σταύρος
• Μορφή: Thesis
• Γλώσσα: Greek
• Έκδοση: 2019
• Θέματα: Προσομοίωση; Υπολογισμοί; Ηλεκτρικά μεγέθη; Matlab/Simulink; Simulation; Calculations; Electrical quantities; 621.374 6

Η παρούσα διπλωματική εργασία έχει ως στόχο την καταγραφή και τον υπολογισμό των ηλεκτρικών μεγεθών ενός φορτίου, σε μη ημιτονοειδείς συνθήκες. Η αυξημένη παρουσία αρμονικών στα σύγχρονα Συστήματα Ηλεκτρικής Ενέργειας, καθιστά αδύνατη την εφαρμογή των κλασικών ορισμών της Θεωρίας Ισχύος. Για το λόγο αυτό, υλοποιήθηκε ένα μοντέλο προσομοίωσης με τη βοήθεια του προγράμματος SIMULINK του MATLAB, σύμφωνα με τους ορισμούς της Θεωρία Ισχύος που εφαρμόζονται όταν οι κυματομορφές της τάσης και του ρεύματος δεν είναι ημιτονοειδείς. Στο Πρώτο Κεφάλαιο γίνεται μία σύντομη αναφορά στα προβλήματα που αντιμετωπίζουν τα σύγχρονα Συστήματα Ηλεκτρικής Ενέργειας και μία εισαγωγή στο πρόγραμμα MATLAB, το οποίο χρησιμοποιήθηκε για την υλοποίηση του μοντέλου προσομοίωσης. Στο Δεύτερο Κεφάλαιο αναλύεται το φαινόμενο των αρμονικών, τα αίτια που τις προκαλούν καθώς επίσης και τα προβλήματα που δημιουργούν σε μία ηλεκτρική εγκατάσταση. Στο Τρίτο Κεφάλαιο γίνεται μία αναδρομή στη Θεωρία Ισχύος και μία λεπτομερής παρουσίαση του υπολογισμού ηλεκτρικών μεγεθών όπως η ενεργός, η άεργος και η φαινόμενη ισχύς, των ενεργών και μέγιστων τιμών της τάσης και του ρεύματος, του συντελεστή ισχύος, του δείκτη ολικής παραμόρφωσης κ.ά. Στο Τέταρτο Κεφάλαιο παρουσιάζεται η έννοια των περιοδικών συναρτήσεων και η διαδικασία ανάλυσης τους σε άθροισμα ημιτονοειδών συναρτήσεων, με τη βοήθεια της σειράς Fourier. Στο Πέμπτο Κεφάλαιο γίνεται λεπτομερής παρουσίαση του μοντέλου προσομοίωσης που υλοποιήθηκε και των υποσυστημάτων του, η διαδικασία υπολογισμού του κάθε ηλεκτρικού μεγέθους, οι τιμές των μεγεθών που προέκυψαν καθώς και η γραφική τους απεικόνιση. Στο Έκτο Κεφάλαιο περιγράφεται η διαδικασία αντιγραφής των δεδομένων από το Workspace του MATLAB σε μία Βάση Δεδομένων με τη βοήθεια του XAMPP και της MySQL και παρουσιάζονται αναλυτικά τα βήματα για τη δημιουργία ιστοσελίδας. Στο Παράρτημα περιέχεται ο κώδικας που χρησιμοποιήθηκε για την υλοποίηση της ιστοσελίδας, στην οποία εμφανίζονται οι γραφικές παραστάσεις των ηλεκτρικών μεγεθών που υπολογίστηκαν στο Πέμπτο Κεφάλαιο. Τέλος, στο Έβδομο Κεφάλαιο γίνεται μία αναφορά στα συμπεράσματα που προέκυψαν από την προσομοίωση και πιθανές μελλοντικές επεκτάσεις και εφαρμογές του μοντέλου που χρησιμοποιήθηκε. Τα συμπεράσματα που προκύπτουν από την προσομοίωση, είναι η αδυναμία εφαρμογής της Θεωρίας Ισχύος σε μη ημιτονοειδείς συνθήκες και η αναγκαιότητα για υλοποίηση κατάλληλων συστημάτων υπολογισμού των ηλεκτρικών μεγεθών, με σκοπό τη βελτίωση των οικιακών συστημάτων διαχείρισης ενέργειας.