Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/10889/12059
Title: Σύγχρονες εφαρμογές διαχείρισης κτιριακών ενεργειακών καταναλώσεων
Other Titles: Modern applications for building energy consumption management
Authors: Δάρμα, Σοφία
Keywords: Προσομοίωση
Υπολογισμοί
Ηλεκτρικά μεγέθη
Keywords (translated): Matlab/Simulink
Simulation
Calculations
Electrical quantities
Abstract: 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.
Abstract (translated): This Diploma Thesis aims at recording and calculating the electrical quantities of a specific load, under non sinusoidal conditions. The increased presence of harmonics in modern Power Systems makes it impossible to apply the classical definitions of Power Theory. For this reason, a simulation model was implemented using MATLAB’ s simulation program, SIMULINK, according to the definitions of Power Theory applied for non sinusoidal voltage and current waveforms. In Chapter One, a brief reference is made to the problems encountered by modern Power Systems. There is also an introduction to MATLAB, the program used for the implementation of the simulation model. The Second Chapter analyzes the phenomenon of harmonics, the causes of their appearance as well as the problems they create in a Power System. In Chapter Three, a review of Power Theory is made, as well as a detailed presentation of the calculation of electrical quantities such as active, reactive and apparent power, voltage and current RMS and Max values, power factor, total harmonic distortion etc. The Fourth Chapter presents the definition of periodic functions and their analysis in sinusoidal functions using Fourier series. The Fifth Chapter gives a detailed presentation of the simulation model and its subsystems and the methodology followed in order to calculate each electrical quantity and present its graphic representation. Chapter Six describes the process of saving data from MATLAB’s Workspace to a Database using XAMPP and MySQL. There is also a detailed description of the steps followed to create a web page. Finally, in Chapter Seven, a reference is made to the conclusions drawn from the simulation. There are also possible future extensions and applications of the model used. The conclusions that emerge from the simulation are the inability to apply Power Theory under non sinusoidal conditions and the necessity to implement appropriate systems of measuring, in order to improve the existing energy management systems.
Appears in Collections:Τμήμα Ηλεκτρολ. Μηχαν. και Τεχνολ. Υπολογιστών (ΜΔΕ)

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
Nemertes_Darma(ele).pdf6.96 MBAdobe PDFView/Open


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