Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/10889/11277
Title: Καταμερισμός ισχύος μεταξύ ανεξάρτητων πηγών στην διανεμημένη παραγωγή
Other Titles: Power distribution between independent sources in distributed generation
Authors: Βιολάντης, Θησέας Ραφαήλ
Keywords: Διανεμημένη παραγωγή
Ανανεώσιμες πηγές ενέργειας
Keywords (translated): Distributed generation
Renewable energy sources
Abstract: Δύο από τα κυριότερα προβλήματα του πλανήτη που σχετίζονται με την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας είναι η ρύπανση του περιβάλλοντος και η συνεχής μείωση των διαθέσιμων ορυκτών πόρων. Έτσι τις τελευταίες δεκαετίες γίνεται στροφή προς τις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας οι οποίες είναι ανεξάντλητες και φιλικές προς το περιβάλλον. Η συνεχόμενη εξέλιξη των τεχνολογιών στον κλάδο των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας σε συνδυασμό με την εμφάνιση της κατανεμημένης παραγωγής έχουν οδηγήσει σε αλλαγή της δομής των συστημάτων ηλεκτρικής ενέργειας. Τα σύγχρονα συστήματα, είτε είναι απομονωμένα είτε όχι, χρησιμοποιούν μονάδες κατανεμημένης και πράσινης ενέργειας που βρίσκονται σε μικρές αποστάσεις από τα φορτία. Στην παρούσα διπλωματική εργασία, αναλύεται το μοντέλο ενός συστήματος ηλεκτρικής ενέργειας το οποίο μπορεί να λειτουργεί αυτόνομα. Αποτελείται από δύο φωτοβολταϊκά πάνελ, δύο μπαταρίες και μετατροπείς για την κάλυψη ενός ωμικού-επαγωγικού φορτίου. Πιο αναλυτικά: Στο 1ο κεφάλαιο γίνεται μία συνοπτική αναφορά στα είδη των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, τους λόγους που οδήγησαν στην ανάπτυξή τους, καθώς και τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα που προκύπτουν από τη χρήση τους. Ακόμη, εισάγεται η έννοια της κατανεμημένης παραγωγής, και αναφέρονται οι μονάδες οι οποίες χρησιμοποιούνται σε τέτοια συστήματα ενέργειας. Στο 2ο κεφάλαιο αναλύεται η λειτουργία όλων των δομικών στοιχείων του συστήματος. Ειδικότερα, παρατίθενται η δομή και τα βασικά χαρακτηριστικά των φωτοβολταϊκών συστοιχιών και των συσσωρευτών. Το 3ο κεφάλαιο έχει ως θέμα τους ηλεκτρονικούς μετατροπείς ισχύος. Στην αρχή, παρουσιάζονται όλες οι κατηγορίες μετατροπέων που χρησιμοποιήθηκαν στο μοντέλο της εργασίας καθώς και τα βασικά στοιχεία λειτουργίας τους. Εκτός αυτών όμως, γίνεται αναφορά στην τεχνική παλμοδότησης των μετατροπέων και στον μετασχηματισμό Park, που αποτελεί το βασικό εργαλείο για την κυκλωματική ανάλυση του συστήματος. Στο 4ο κεφάλαιο γίνεται η μοντελοποίηση και ο έλεγχος του αυτόνομου συστήματος. Πιο συγκεκριμένα, παρατίθενται όλες οι εξισώσεις που διέπουν την αυτόνομη λειτουργία του συστήματος και γίνεται εισαγωγή στην έννοια του ελέγχου που εφαρμόστηκε. Επίσης, υπολογίζονται οι λόγοι κατάτμησης των μετατροπέων και τα κέρδη των ελεγκτών. Τέλος, στο 5ο κεφάλαιο παρουσιάζονται τα τελικά αποτελέσματα της προσομοίωσης τόσο του αυτονόμου, όσο και του διασυνδεδεμένου συστήματος, όπως αυτά προέκυψαν με τη χρήση του προγράμματος MATLAB/Simulink. Επιπλέον, γίνεται μια σύνοψη της διπλωματικής εργασίας και αναφέρονται πιθανές μελλοντικές χρήσεις του συγκεκριμένου μοντέλου για τη βελτίωση των συστημάτων παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας.
Abstract (translated): Two of the main problems that the planet is facing and are related to the electricity production, are the environmental pollution and the depletion of fossil resources. These problems formed the basis in order the power systems to turn round to new sources which are inexhaustible and environmentally friendly, renewable energy sources. The continuous development of technologies for renewable energy sources combined with the emergence of distributed generation are changing the power systems’ structure. Innovative power systems, isolated or not, use many units of distributed green energy which are installed close to loads. The thesis analyzes the model of a Power System which is in isolated mode. This system includes two photovoltaic, two batteries, power converters to control the system and one ohmic - inductive load More detail: Chapter 1 gives a brief reference to the types of renewable energy sources, the reasons that led to their development, as well as the positives and negatives that are resulted from their use. Still, it introduces the meaning of distributed generation and refers to the units that are commonly used in similar Power Systems. Chapter 2 analyzes the operation of all the system’s components. Especially, this chapter includes the structure and the main characteristics photovoltaic panels and batteries. Chapter 3 deals with electronic power converters. In the beginning, there are presented all the categories of the converters that were used in the model of the thesis, as well as their key operating characteristics. Apart from these, however, there is made a reference to the pulsing technique of the converters and to the Park transformation, which is a main των μετατροπέων και στον μετασχηματισμό Park, which is a key tool for the circuit analysis of the model. In Chapter 4, it takes place the modeling and the control of the autonomous system. More specifically, there are listed all the equations governing the autonomous operation of the system and there is an introduction into the concept of the applied control. Also, the segmentation ratios of inverters and controllers’ profits are calculated. Finally, the 5th Chapter presents the final results of the simulation of both the autonomous and the interconnected system, as they emerged with the use of the MATLAB / Simulink software program. In addition, a summary of the thesis is made and indicates possible future uses of this model to improve the power generation systems.
Appears in Collections:Τμήμα Ηλεκτρολ. Μηχαν. και Τεχνολ. Υπολογ. (ΔΕ)

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
Nemertes_Violantis(ele).pdf2.08 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.