Περίληψη: | Η παρούσα διπλωματική εργασία πραγματεύεται τη μελέτη και κατασκευή ενός μικρο-αντιστροφέα τύπου Flyback με δυνατότητα παροχής ενεργού και αέργου ισχύος, για τη διασύνδεση Φωτοβολταϊκού πλαισίου με το δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας. Η εργασία αυτή εκπονήθηκε στο Εργαστήριο Ηλεκτρομηχανικής Μετατροπής Ενέργειας του Τμήματος Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Τεχνολογίας Υπολογιστών της Πολυτεχνικής Σχολής του Πανεπιστημίου Πατρών. Σκοπός της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η ανάλυση και η επιβεβαίωση της λειτουργίας του μετατροπέα υπό μη μοναδιαίο συντελεστή ισχύος, με ειδική διαμόρφωση της παλμοδότησης των ημιαγωγικών στοιχείων. Ο αντιστροφέας ρεύματος σχεδιάζεται με στόχο τη διασύνδεση ενός Φωτοβολταϊκού Συστήματος μικρής ισχύος με το δίκτυο χαμηλής τάσης, με υψηλό βαθμό απόδοσης. Αρχικά, γίνεται ανάλυση της λειτουργίας της τοπολογίας του μικρο-αντιστροφέα που επιλέχθηκε και παρουσιάζονται οι αλλαγές που εφαρμόζονται στο μετατροπέα τύπου Flyback, για ανταλλαγή αέργου ισχύος με το ηλεκτρικό δίκτυο. Ακολουθεί η ανάλυση των βασικότερων μηχανισμών απωλειών της τοπολογίας, η γνώση των οποίων θα οδηγήσει σε βελτίωση του βαθμού απόδοσης της τελικής διάταξης. Στη συνέχεια και με βάση την ανάλυση που προηγήθηκε, σχεδιάζεται και προσομοιώνεται η διάταξη του μικρο-αντιστροφέα, για την επιβεβαίωση της ορθής του λειτουργίας και γίνεται η τελική διαστασιολόγηση των επιμέρους στοιχείων του. Επιπρόσθετα, γίνεται προσομοίωση του συγχρονισμού με το δίκτυο χαμηλής τάσης και του κλειστού βρόχου ελέγχου ενεργού και αέργου ισχύος στην έξοδο του αντιστροφέα ρεύματος. Το επόμενο βήμα αποτελεί ο σχεδιασμός του κυκλώματος ισχύος του μικρο-αντιστροφέα και της πλακέτας ελέγχου, στην οποία τοποθετείται ο μικρο-ελεγκτής. Κατασκευάστηκε, επίσης, ο υψίσυχνος μετασχηματιστής του αντιστροφέα και πραγματοποιήθηκαν πειράματα, που αναδεικνύουν τις δυνατότητες του εργαστηριακού πρωτότυπου και αξιολογείται το τελικό αποτέλεσμα. Τέλος, με την επιτυχή ολοκλήρωση αυτής της κατασκευαστικής, διπλωματικής εργασίας, εξάγονται συμπεράσματα από την ορθή λειτουργία του μικρο-αντιστροφέα. Επιπρόσθετα, προτείνονται ιδέες για μελλοντική εργασία και πιθανές βελτιώσεις που μπορούν να εφαρμοστούν στον υπό μελέτη μικροαντιστροφέα.
|