Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/10889/12603
Title: Διερεύνηση λειτουργίας τμημάτων μικροδικτύου : ανάλυση και κατασκευή διάταξης διασύνδεσης συσσωρευτών με το δίκτυο χαμηλής τάσης
Other Titles: Investigation of microgrid's components operation : analysis and construction of a single phase inverter for the integration of a battery bank into the low voltage distribution network
Authors: Κριτσωτάκη, Ισμήνη
Keywords: Μικροδίκτυα
Μονοφασικοί αντιστροφείς τάσης
Έλεγχος P-Q
Keywords (translated): Microgrids
Single phase inverters
P-Q control
Abstract: Η παρούσα διπλωματική εργασία πραγματεύεται τη μελέτη των τμημάτων που απαρτίζουν ένα μικροδίκτυο. Επιπρόσθετα, πραγματεύεται τη μελέτη, την προσομοίωση και την κατασκευή ενός μονοφασικού αντιστροφέα συνεχούς τάσης σε εναλλασσόμενη για τη διασύνδεση συσσωρευτών στο δίκτυο χαμηλής τάσης. Η εργασία αυτή εκπονήθηκε στο Εργαστήριο Ηλεκτρομηχανικής Μετατροπής Ενέργειας του Τμήματος Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Τεχνολογίας Υπολογιστών της Πολυτεχνικής Σχολής του Πανεπιστημίου Πατρών. Σκοπός είναι η μελέτη και η κατασκευή κυκλώματος μονοφασικού αντιστροφέα ισχύος και η ανάπτυξη κατάλληλης τεχνικής ελέγχου, η οποία να επιτυγχάνει σύνδεση του αντιστροφέα με το δίκτυο χαμηλής τάσης και να επιτρέπει την αμφίδρομη ροή ισχύος μεταξύ αντιστροφέα και δικτύου. Αρχικά, γίνεται ανάλυση του μικροδικτύου, με αναφορά στα βασικά χαρακτηριστικά του και στις εφαρμογές του στην Ελλάδα. Ακολουθεί σύντομη ανάλυση των μονάδων αποθήκευσης ενέργειας, η οποία στη συνέχεια επικεντρώνεται στους ηλεκτρικούς συσσωρευτές. Στη συνέχεια γίνεται ανάλυση του υπό μελέτη συστήματος. Αναλύονται τα είδη των αντιστροφέων τάσης και οι μέθοδοι παλμοδότησής τους. Επιπλέον, μελετώνται τα φίλτρα εισόδου και εξόδου και αναλύεται η τακτική ελέγχου της ισχύος εξόδου του αντιστροφεά. Ακολουθεί η προσομοίωση του μονοφασικού αντιστροφέα τάσης στο περιβάλλον Matlab/Simulink με σκοπό την επιβεβαίωση της θεωρητικής ανάλυσης που προηγήθηκε. Μελετάται, επίσης, η επίδραση χαμηλόσυχνων αρμονικών στη λειτουργία του αντιστροφέα. Το επόμενο βήμα είναι η επιλογή των στοιχείων που συνθέτουν το κύκλωμα ισχύος και το κύκλωμα παλμοδότησης του αντιστροφέα. Γίνεται ανάλυση των τεχνικών χαρακτηριστικών των ολοκληρωμένων κυκλωμάτων που χρησιμοποιήθηκαν και περιγράφεται η διαδικασία παραγωγής του κώδικα του μικροελεγκτή STM32F429ZI για την παλμοδότηση του αντιστροφέα. Τέλος, παρουσιάζεται η ολοκληρωμένη πειραματική διάταξη που υλοποιήθηκε στο εργαστήριο και γίνεται παράθεση των παλμογραφημάτων από τα πειράματα που διενεργήθηκαν. Ακολουθούν τα συμπεράσματα της μελέτης και οι προοπτικές για μελλοντική εργασία.
Abstract (translated): In this master diploma thesis the study and simulation of a microgrid’s functional behavior are presented. Also, the analysis and construction of a single-phase inverter for the interconnection of battery bank with the low power grid are presented. This work was conducted at the Laboratory of Electromechanical Energy Conversion of the Department of Electrical Engineering and Computer Technology of the Polytechnic School of University of Patras, Greece. The purpose of the thesis is the study and construction of a single-phase inverter and the development of a suitable control technique, in order to achieve interconnection of the inverter with the low voltage grid and bidirectional power flow. Firstly, the main operation of a microgrid's operation is analyzed. A brief reference of the energy storage units is done, which then focuses on the battery banks. After that, the system's operation is analyzed. Especially the types of inverters, the input and output filters and the P-Q control of the inverter. Furthermore, the single-phase inverter simulation in the Matlab/Simulink environment is presented. The next step is the analysis and selection of the components that compose the power cicrcuit. Also, the microcontroller's STM32F429ZI code is presented. Lastly, the printed circuit board and the experiment procedure are presented. Finally, the conclusions and possible future continuation of this master thesis are discussed.
Appears in Collections:Τμήμα Ηλεκτρολ. Μηχαν. και Τεχνολ. Υπολογ. (ΔΕ)

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
IsmKrits_ΔΕ.pdf8.81 MBAdobe PDFView/Open


This item is licensed under a Creative Commons License Creative Commons