| Περίληψη: | Σκοπός της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η ανάλυση και ο έλεγχος ac/dc τριφασικών διεπαφών ισχύος πηγών διεσπαρμένης παραγωγής σε διασυνδεδεμένη και αυτόνομη κατάσταση λειτουργίας. Η ανάπτυξη της τεχνολογίας και η ευρεία πλέον χρήση των ηλεκτρονικών μετατροπέων ισχύος στα δίκτυα ενέργειας, έχουν επιτρέψει την αξιοποίηση των πηγών διεσπαρμένης παραγωγής, με επακόλουθο την ανάπτυξη της έννοιας του μικροδικτύου. Στην παρούσα διπλωματική, μελετώνται τρία διαφορετικά σενάρια, όπου συνολικά εξετάζουν την ικανότητα λειτουργίας ενός συστήματος διεσπαρμένης παραγωγής, είτε βρίσκεται σε διασύνδεση με το ισχυρό δίκτυο ενέργειας, είτε σε απομόνωση, χάρη στην χρήση των μετατροπέων ισχύος. Αφού αναλύσουμε τη δυναμική συμπεριφορά του εκάστοτε συστήματος που μας ενδιαφέρει, μπορούμε να προχωρήσουμε στην ανάπτυξη των κατάλληλων κάθε φορά, νόμων ελέγχου, με σκοπό να πετύχουμε την επιθυμητή δυναμική συμπεριφορά. Επίσης, γνωρίζουμε πως κάθε σύστημα πρέπει να χαρακτηρίζεται από έναν βαθμό σθεναρότητας, να υπάρχει δηλαδή η δυνατότητα της αδιάκοπης λειτουργίας του ακόμη και στην περίπτωση εμφάνισης εξωτερικών διαταραχών. Τέλος, με τη χρήση του περιβάλλοντος προσομοίωσης Simulink του προγράμματος MatLab , μπορούμε να παρακολουθήσουμε την δυναμική συμπεριφορά των προς εξέταση συστημάτων, προκειμένου να ελεγχθεί η ορθότητα της μαθηματικής ανάλυσης και των ελέγχων που σχεδιάσθηκαν.
Συγκεκριμένα, στο πρώτο κεφάλαιο, γίνεται μια εισαγωγή στα συστήματα ηλεκτρικής ενέργειας και αναφέρονται οι λόγοι που οδήγησαν στην ανάπτυξη και την ευρεία χρήση των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας. Στο δεύτερο κεφάλαιο, αναλύονται οι διάφορες μορφές των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας που χρησιμοποιούνται σήμερα και γίνεται μια παρουσίαση της έννοιας και της λειτουργίας των σύγχρονων μικροδικτύων. Στο τρίτο κεφάλαιο, παρουσιάζεται η έννοια του ηλεκτρονικού μετατροπέα ισχύος, συγκεκριμένα του αντιστροφέα ισχύος, επεξηγώντας τη χρήση του στα συστήματα ηλεκτρικής ενέργειας αλλά και την αρχή λειτουργίας του. Έπειτα, στο τέταρτο κεφάλαιο, γίνεται η μοντελοποίηση των διατάξεων οι οποίες απαρτίζουν τα εξεταζόμενα συστήματα ενέργειας, δίνοντας αναλυτικά τις δυναμικές του εξισώσεις. Στη συνέχεια, στο πέμπτο κεφάλαιο, σχεδιάζονται, με βάση τις δυναμικές εξισώσεις του προηγούμενου κεφαλαίου, οι νόμοι ελέγχου που πρέπει να χρησιμοποιηθούν στο καθένα σύστημα, ώστε να πετύχουμε την επιθυμητή κατάσταση λειτουργίας. Τέλος, στο έκτο κεφάλαιο, παρουσιάζονται οι υλοποιήσεις των υπό εξέταση συστημάτων στο περιβάλλον προσομοίωσης Simulink και δίνονται αναλυτικά αποτελέσματα της δυναμικής τους συμπεριφοράς και λειτουργίας.
|
|---|
