Διερεύνηση λειτουργίας τμημάτων μικροδικτύου : ανάλυση και κατασκευή διάταξης διασύνδεσης συσσωρευτών με το δίκτυο χαμηλής τάσης
Η παρούσα διπλωματική εργασία πραγματεύεται τη μελέτη των τμημάτων που απαρτίζουν ένα μικροδίκτυο. Επιπρόσθετα, πραγματεύεται τη μελέτη, την προσομοίωση και την κατασκευή ενός μονοφασικού αντιστροφέα συνεχούς τάσης σε εναλλασσόμενη για τη διασύνδεση συσσωρευτών στο δίκτυο χαμηλής τάσης. Η εργασία αυ...
| Κύριος συγγραφέας: | |
|---|---|
| Άλλοι συγγραφείς: | |
| Μορφή: | Thesis |
| Γλώσσα: | Greek |
| Έκδοση: |
2019
|
| Θέματα: | |
| Διαθέσιμο Online: | http://hdl.handle.net/10889/12603 |
| id |
nemertes-10889-12603 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| institution |
UPatras |
| collection |
Nemertes |
| language |
Greek |
| topic |
Μικροδίκτυα Μονοφασικοί αντιστροφείς τάσης Έλεγχος P-Q Microgrids Single phase inverters P-Q control 621.31 |
| spellingShingle |
Μικροδίκτυα Μονοφασικοί αντιστροφείς τάσης Έλεγχος P-Q Microgrids Single phase inverters P-Q control 621.31 Κριτσωτάκη, Ισμήνη Διερεύνηση λειτουργίας τμημάτων μικροδικτύου : ανάλυση και κατασκευή διάταξης διασύνδεσης συσσωρευτών με το δίκτυο χαμηλής τάσης |
| description |
Η παρούσα διπλωματική εργασία πραγματεύεται τη μελέτη των τμημάτων που απαρτίζουν ένα μικροδίκτυο. Επιπρόσθετα, πραγματεύεται τη μελέτη, την προσομοίωση και την κατασκευή ενός μονοφασικού αντιστροφέα συνεχούς τάσης σε εναλλασσόμενη για τη διασύνδεση συσσωρευτών στο δίκτυο χαμηλής τάσης. 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 μελέτη και η κατασκευή κυκλώματος μονοφασικού αντιστροφέα ισχύος και η ανάπτυξη κατάλληλης τεχνικής ελέγχου, η οποία να επιτυγχάνει σύνδεση του αντιστροφέα με το δίκτυο χαμηλής τάσης και να επιτρέπει την αμφίδρομη ροή ισχύος μεταξύ αντιστροφέα και δικτύου.
Αρχικά, γίνεται ανάλυση του μικροδικτύου, με αναφορά στα βασικά χαρακτηριστικά του και στις εφαρμογές του στην Ελλάδα. Ακολουθεί σύντομη ανάλυση των μονάδων αποθήκευσης ενέργειας, η οποία στη συνέχεια επικεντρώνεται στους ηλεκτρικούς συσσωρευτές.
Στη συνέχεια γίνεται ανάλυση του υπό μελέτη συστήματος. Αναλύονται τα είδη των αντιστροφέων τάσης και οι μέθοδοι παλμοδότησής τους. Επιπλέον, μελετώνται τα φίλτρα εισόδου και εξόδου και αναλύεται η τακτική ελέγχου της ισχύος εξόδου του αντιστροφεά. Ακολουθεί η προσομοίωση του μονοφασικού αντιστροφέα τάσης στο περιβάλλον Matlab/Simulink με σκοπό την επιβεβαίωση της θεωρητικής ανάλυσης που προηγήθηκε. Μελετάται, επίσης, η επίδραση χαμηλόσυχνων αρμονικών στη λειτουργία του αντιστροφέα.
Το επόμενο βήμα είναι η επιλογή των στοιχείων που συνθέτουν το κύκλωμα ισχύος και το κύκλωμα παλμοδότησης του αντιστροφέα. Γίνεται ανάλυση των τεχνικών χαρακτηριστικών των ολοκληρωμένων κυκλωμάτων που χρησιμοποιήθηκαν και περιγράφεται η διαδικασία παραγωγής του κώδικα του μικροελεγκτή STM32F429ZI για την παλμοδότηση του αντιστροφέα.
Τέλος, παρουσιάζεται η ολοκληρωμένη πειραματική διάταξη που υλοποιήθηκε στο εργαστήριο και γίνεται παράθεση των παλμογραφημάτων από τα πειράματα που διενεργήθηκαν. Ακολουθούν τα συμπεράσματα της μελέτης και οι προοπτικές για μελλοντική εργασία. |
| author2 |
Τατάκης, Εμμανουήλ |
| author_facet |
Τατάκης, Εμμανουήλ Κριτσωτάκη, Ισμήνη |
| format |
Thesis |
| author |
Κριτσωτάκη, Ισμήνη |
| author_sort |
Κριτσωτάκη, Ισμήνη |
| title |
Διερεύνηση λειτουργίας τμημάτων μικροδικτύου : ανάλυση και κατασκευή διάταξης διασύνδεσης συσσωρευτών με το δίκτυο χαμηλής τάσης |
| title_short |
Διερεύνηση λειτουργίας τμημάτων μικροδικτύου : ανάλυση και κατασκευή διάταξης διασύνδεσης συσσωρευτών με το δίκτυο χαμηλής τάσης |
| title_full |
Διερεύνηση λειτουργίας τμημάτων μικροδικτύου : ανάλυση και κατασκευή διάταξης διασύνδεσης συσσωρευτών με το δίκτυο χαμηλής τάσης |
| title_fullStr |
Διερεύνηση λειτουργίας τμημάτων μικροδικτύου : ανάλυση και κατασκευή διάταξης διασύνδεσης συσσωρευτών με το δίκτυο χαμηλής τάσης |
| title_full_unstemmed |
Διερεύνηση λειτουργίας τμημάτων μικροδικτύου : ανάλυση και κατασκευή διάταξης διασύνδεσης συσσωρευτών με το δίκτυο χαμηλής τάσης |
| title_sort |
διερεύνηση λειτουργίας τμημάτων μικροδικτύου : ανάλυση και κατασκευή διάταξης διασύνδεσης συσσωρευτών με το δίκτυο χαμηλής τάσης |
| publishDate |
2019 |
| url |
http://hdl.handle.net/10889/12603 |
| work_keys_str_mv |
AT kritsōtakēismēnē diereunēsēleitourgiastmēmatōnmikrodiktyouanalysēkaikataskeuēdiataxēsdiasyndesēssyssōreutōnmetodiktyochamēlēstasēs AT kritsōtakēismēnē investigationofmicrogridscomponentsoperationanalysisandconstructionofasinglephaseinverterfortheintegrationofabatterybankintothelowvoltagedistributionnetwork |
| _version_ |
1771297271102570496 |
| spelling |
nemertes-10889-126032022-09-05T20:32:55Z Διερεύνηση λειτουργίας τμημάτων μικροδικτύου : ανάλυση και κατασκευή διάταξης διασύνδεσης συσσωρευτών με το δίκτυο χαμηλής τάσης Investigation of microgrid's components operation : analysis and construction of a single phase inverter for the integration of a battery bank into the low voltage distribution network Κριτσωτάκη, Ισμήνη Τατάκης, Εμμανουήλ Τατάκης, Εμμανουήλ Μητρονίκας, Επαμεινώνδας Kritsotaki, Ismini Μικροδίκτυα Μονοφασικοί αντιστροφείς τάσης Έλεγχος P-Q Microgrids Single phase inverters P-Q control 621.31 Η παρούσα διπλωματική εργασία πραγματεύεται τη μελέτη των τμημάτων που απαρτίζουν ένα μικροδίκτυο. Επιπρόσθετα, πραγματεύεται τη μελέτη, την προσομοίωση και την κατασκευή ενός μονοφασικού αντιστροφέα συνεχούς τάσης σε εναλλασσόμενη για τη διασύνδεση συσσωρευτών στο δίκτυο χαμηλής τάσης. 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 μελέτη και η κατασκευή κυκλώματος μονοφασικού αντιστροφέα ισχύος και η ανάπτυξη κατάλληλης τεχνικής ελέγχου, η οποία να επιτυγχάνει σύνδεση του αντιστροφέα με το δίκτυο χαμηλής τάσης και να επιτρέπει την αμφίδρομη ροή ισχύος μεταξύ αντιστροφέα και δικτύου. Αρχικά, γίνεται ανάλυση του μικροδικτύου, με αναφορά στα βασικά χαρακτηριστικά του και στις εφαρμογές του στην Ελλάδα. Ακολουθεί σύντομη ανάλυση των μονάδων αποθήκευσης ενέργειας, η οποία στη συνέχεια επικεντρώνεται στους ηλεκτρικούς συσσωρευτές. Στη συνέχεια γίνεται ανάλυση του υπό μελέτη συστήματος. Αναλύονται τα είδη των αντιστροφέων τάσης και οι μέθοδοι παλμοδότησής τους. Επιπλέον, μελετώνται τα φίλτρα εισόδου και εξόδου και αναλύεται η τακτική ελέγχου της ισχύος εξόδου του αντιστροφεά. Ακολουθεί η προσομοίωση του μονοφασικού αντιστροφέα τάσης στο περιβάλλον Matlab/Simulink με σκοπό την επιβεβαίωση της θεωρητικής ανάλυσης που προηγήθηκε. Μελετάται, επίσης, η επίδραση χαμηλόσυχνων αρμονικών στη λειτουργία του αντιστροφέα. Το επόμενο βήμα είναι η επιλογή των στοιχείων που συνθέτουν το κύκλωμα ισχύος και το κύκλωμα παλμοδότησης του αντιστροφέα. Γίνεται ανάλυση των τεχνικών χαρακτηριστικών των ολοκληρωμένων κυκλωμάτων που χρησιμοποιήθηκαν και περιγράφεται η διαδικασία παραγωγής του κώδικα του μικροελεγκτή STM32F429ZI για την παλμοδότηση του αντιστροφέα. Τέλος, παρουσιάζεται η ολοκληρωμένη πειραματική διάταξη που υλοποιήθηκε στο εργαστήριο και γίνεται παράθεση των παλμογραφημάτων από τα πειράματα που διενεργήθηκαν. Ακολουθούν τα συμπεράσματα της μελέτης και οι προοπτικές για μελλοντική εργασία. In this master diploma thesis the study and simulation of a microgrid’s functional behavior are presented. Also, the analysis and construction of a single-phase inverter for the interconnection of battery bank with the low power grid are presented. This work was conducted at the Laboratory of Electromechanical Energy Conversion of the Department of Electrical Engineering and Computer Technology of the Polytechnic School of University of Patras, Greece. The purpose of the thesis is the study and construction of a single-phase inverter and the development of a suitable control technique, in order to achieve interconnection of the inverter with the low voltage grid and bidirectional power flow. Firstly, the main operation of a microgrid's operation is analyzed. A brief reference of the energy storage units is done, which then focuses on the battery banks. After that, the system's operation is analyzed. Especially the types of inverters, the input and output filters and the P-Q control of the inverter. Furthermore, the single-phase inverter simulation in the Matlab/Simulink environment is presented. The next step is the analysis and selection of the components that compose the power cicrcuit. Also, the microcontroller's STM32F429ZI code is presented. Lastly, the printed circuit board and the experiment procedure are presented. Finally, the conclusions and possible future continuation of this master thesis are discussed. 2019-10-10T21:19:37Z 2019-10-10T21:19:37Z 2019-07-11 Thesis http://hdl.handle.net/10889/12603 gr 0 application/pdf |
