Please use this identifier to cite or link to this item:
Title: Αντικεραυνική προστασία φωτοβολταϊκών εγκαταστάσεων
Other Titles: Lightning protection of photovoltaic systems
Authors: Κοκμοτός, Θεοφάνης
Keywords: Φωτοβολταϊκά συστήματα
Κεραυνικά πλήγματα
Keywords (translated): Photovoltaics
Lightning strikes
Abstract: Η παρούσα Μεταπτυχιακή Διπλωματική Εργασία πραγματεύεται τη μελέτη της μεταβατικής συμπεριφοράς ενός φωτοβολταϊκού πάρκου εγκατεστημένου στην περιοχή της Δυτικής Αχαΐας. Η εργασία αυτή εκπονήθηκε στο Εργαστήριο Υψηλών Τάσεων του τμήματος Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Τεχνολογίας Υπολογιστών της Πολυτεχνικής Σχολής του Πανεπιστημίου Πατρών, στο πλαίσιο του Μεταπτυχιακού Διπλώματος Ειδίκευσης «Κατανεμημένη πράσινη ηλεκτρική ενέργεια και οι προηγμένες δικτυακές υποδομές για τη διαχείριση και την οικονομία της». Σκοπός αυτής της εργασίας είναι η μελέτη και ο σχεδιασμός ενός αποτελεσματικού συστήματος αντικεραυνικής προστασίας για το φωτοβολταϊκό αυτό πάρκο. Στο πρώτο κεφάλαιο γίνεται αναφορά στη σημασία της χρήσης και αξιοποίησης των Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας και στις διάφορες μορφές ΑΠΕ. Επίσης αναλύεται η φωτοβολταϊκή τεχνολογία, γίνεται λόγος για το φωτοβολταϊκό φαινόμενο, παρουσιάζεται η αρχή λειτουργίας των ηλιακών κυττάρων και αναλύονται τα ηλεκτρικά χαρακτηριστικά ενός φωτοβολταϊκού συστήματος. Τέλος αναφέρονται κάποιοι βασικοί τύποι φωτοβολταϊκών συστημάτων. Στο δεύτερο κεφάλαιο αναλύεται το φαινόμενο του κεραυνού, τα είδη των κεραυνών, οι κυριότερες παράμετροι του κεραυνού, η συχνότητα εμφάνισης κεραυνών ανά περιοχή καθώς και η σημασία για ολοκληρωμένη εγκατάσταση Συστήματος Αντικεραυνικής Προστασίας (ΣΑΠ) των εγκαταστάσεων. Το τρίτο κεφάλαιο ασχολείται με τον σχεδιασμό ενός ολοκληρωμένου, λειτουργικού και αποδοτικού ΣΑΠ. Αναφέρονται τα κυριότερα μέρη ενός ΣΑΠ, αφού ταυτόχρονα έχουν επιλεγεί τα τεχνικά χαρακτηριστικά των υλικων που αποτελούν το ΣΑΠ, ανάλογα με το είδος της κατασκευής, την επικινδυνότητα των κεραυνών και την επιλογή της στάθμης προστασίας που ανήκει η εγκατάσταση. Στο τέταρτο κεφάλαιο περιγράφονται τα χαρακτηριστικά του υπό μελέτη φωτοβολταικού πάρκου. Ακολουθεί η μελέτη για την εγκατάσταση ενός συστήματος αντικεραυνικής προστασίας και τέλος ο σχεδιασμός ενός τέτοιου συστήματος. Περιγράφεται αρχικά το μοντέλο γείωσης που χρησιμοποιήθηκε για το υπό μελέτη φωτοβολταϊκό σύστημα και γίνεται υπολογισμός των ηλεκτρικών του χαρακτηριστικών. Στo πέμπτο κεφάλαιο, γίνεται η προσομοίωση του συστήματος γείωσης με τη χρήση του λογισμικού EMTP-ATPdraw, για έγχυση ρεύματος κεραυνού σε συγκεκριμένα σημεία του πλέγματος γείωσης και γίνονται κάποιες παρατηρήσεις και διαπιστώσεις. Στο έκτο κεφάλαιο παρουσιάζονται τα συμπεράσματα που προέκυψαν έπειτα από τις μετρήσεις στο λογισμικό και την αποτελεσματικότητα της επιλογής του ΣΑΠ για την εγκατάστασή μας. Επίσης γίνεται αναφορά στην περαιτέρω αξιοποίηση των ευρημάτων της εργασίας.
Abstract (translated): Τhis thesis focuses on the study of the transitional behavior and response, of a photovoltaic park which is located in Western Achaia. It was drawn up at the High Voltage Laboratory of the Polytechnic School’s Electrical and Computer Engineering Department of the University of Patras, in terms of the MSc "Distributed Green Electric Power and the Advanced Network Infrastructure for its Management and Economy". The intention of this thesis is the study and design of an efficient lightning protection system for this park. In chapter 1 there is a reference to the significance of the use of renewable energy sources, especially mentioned solar energy. Moreover, there is a description of the photovoltaic technology and its advantages. Additionally, the photovoltaic phenomenon is mentioned and the principle of solar cell operation is presented. Finally, the electrical characteristics of a photovoltaic system are analyzed and its structural elements are briefly mentioned. Chapter 2 analyzes the Lightning strike phenomenon, the types of the lightning strikes, , the main parameters of the lightning strikes, the frequency of lightning strikes per area and also the importance of a complete and functional lightning protection system. Chapter 3 discusses the main principles of a complete, functional and efficient lightning protection system. The main parts of a protection system are mentioned, since all the technical characteristic of them have been selected, taking into consideration the structure, the frequency of lightning strikes and the selection of the protection zone, to which a structure should belong. Chapter 4 refers to the characteristics of the photovoltaic park under study and its main components and characteristics. The study of the installation and the design of such a system, follows. Additionally, there is a description of the grounding model which is used for the photovoltaic system and then calculations of its electrical characteristics are made. In chapter 5 follows the simulation of the grounding system, with the EMTP-ATPdraw software , with lightning current injections at specific points of the ground grid. At the end some observations about system behavior and response are made, as well as some assumptions. In Chapter 6, the main conclusions drawn from the thesis about the installation of a lightning protection system on photovoltaic systems are mentioned and some perspectives to continue the thesis, based on the thesis΄s conclusions and inferences.
Appears in Collections:Τμήμα Ηλεκτρολ. Μηχαν. και Τεχνολ. Υπολογιστών (ΜΔΕ)

Files in This Item:
File Description SizeFormat 

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