Κατασκευή Dc Μικροδικτύου Σε Περιβάλλον Matlab/simulink Και Μελέτη Τεχνικών Ελέγχου

Abstract

Στόχος της παρούσας διπλωματικής είναι η ανάλυση ενός μικροδικτύου συνεχούς τάσης και των διεσπαρμένων πηγών που το αποτελούν. Παρουσιάζεται η μοντελοποίηση ενός μικροδικτύου, με φωτοβολταϊκή μονάδα και συσσωρευτή, καθώς και ηλεκτρονικούς μετατροπείς. Η διαδικασία της μοντελοποίησης γίνεται σταδιακά, αφού πρώτα εξετάζεται ο έλεγχος για τη λειτουργία της κάθε πηγής. Πιο συγκεκριμένα, η εργασία αναπτύσσεται ως εξής: Στο Κεφάλαιο 1 γίνεται μια εκτενής αναφορά στη Διεσπαρμένη παραγωγή, στο λόγο εμφάνισής της, στα πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα της και παρουσιάζονται συνοπτικά οι τεχνολογίες της διεσπαρμένης παραγωγής που υπάρχουν σήμερα διαθέσιμες. Στο Κεφάλαιο 2 αναλύεται η έννοια του μικροδικτύου και δίνεται περισσότερη έμφαση στο μικροδίκτυο συνεχούς τάσης (DC) και στον έλεγχο του DC μικροδικτύου. Στο Κεφάλαιο 3 γίνεται μια μικρή εισαγωγή στους ηλεκτρονικούς μετατροπείς ισχύος και στα διάφορα είδη τους και παρουσιάζεται εκτενέστερα το μοντέλο του μετατροπέα ανύψωσης (boost converter) και του αμφίδρομου(bidirectional). Επίσης, περιγράφεται η τεχνική εύρους παλμών και ο αναλογικός ολοκληρωτικός ελεγκτής που χρειάζεται για τη σωστή λειτουργία και ρύθμιση του διακοπτικού στοιχείου του μετατροπέα. Τέλος, εφαρμόζεταιμία προσομοίωση πάνω στη λειτουργία του μετατροπέα ανύψωσης. Στο Κεφάλαιο 4 παρουσιάζονται αναλυτικές πληροφορίες για τα φωτοβολταϊκά, που είναι μια τεχνολογία διεσπαρμένης παραγωγής, όπως οι κύριοι παράγοντες που επηρεάζουν την φωτοβολταϊκή ενέργεια και απόδοση, καθώς και τα μειονεκτήματα και πλεονεκτήματα τους. Προβάλλεται επιπλέον, το φωτοβολταϊκό μοντέλο της διάταξης της προσομοίωσης, καθώς και γίνονται τέσσερις προσομοιώσεις πάνω σ' αυτό. Στο Κεφάλαιο 5 αναφέρονται οι συσσωρευτές, που είναι και αυτοί τεχνολογίες αποθήκευσης διεσπαρμένης παραγωγής. Αριθμούνται τα βασικά χαρακτηριστικά και τα είδη των μπαταριών, καθώς και παρατίθενται πληροφορίες για τις μπαταρίες μολύβδου οξέος, τη μπαταρία της διάταξης. Τέλος, γίνονται τρεις προσομοιώσεις στο μοντέλο της μπαταρίας με τον αμφίδρομο μετατροπέα. Στο Κεφάλαιο 6 παρουσιάζονται δύο σενάρια πάνω στο DC μικροδίκτυο με το συνδυασμό όλων των παραπάνω. Στο Κεφάλαιο 7 παρατίθενται τα συμπεράσματα από την εργασία.