Αναλυση Και Υλοποιηση Συστηματος Ελεγχου Αντιστροφεα Φωτοβολταϊκων Συστηματων

Abstract

Στην παρούσα διπλωματική εργασία μελετάται ο πλήρης έλεγχος τριφασικού αντιστροφέα ισχύος διασυνδεδεμένου στο δίκτυο χαμηλής τάσης δίχως μετασχηματιστή απομόνωσης. Η συγκεκριμένη μελέτη επικεντρώνεται στην υποστήριξη του δικτύου σε περιπτώσεις σφαλμάτων τάσεως - ασύμμετρων και συμμετρικών - και πραγματοποιείται υπολογιστικά στο προγραμματιστικό περιβάλλον του matlab αλλά και πειραματικά στο εργαστήριο Ηλεκτρικών Μηχανών και Ηλεκτρονικών Ισχύος του Εθνικού Μετσόβιου Πολυτεχνείου.Αρχικά, παρουσιάζεται η αναγκαιότητα υποστήριξης του δικτύου όχι μόνο από τους παραγωγούς οι οποίοι είναι διασυνδεδεμένοι στο δίκτυο υψηλής και μέσης τάσεως, αλλά και από αυτούς που διασυνδέονται στη χαμηλή τάση. Eν συνεχεία αναλύεται ο τρόπος διασύνδεσης φωτοβολταϊκής συστοιχίας στο δίκτυο μέσω ενός dc/dc μετατροπέα και τριφασικού αντιστροφέα ισχύος. Η ανάλυση περιλαμβάνει την πλήρη περιγραφή του ελέγχου που εφαρμόζεται καθώς αποτυπώνονται όλα τα απαραίτητα μαθηματικά εργαλεία ελέγχου.Ακολούθως παρουσιάζεται διεξοδικά ο έλεγχος κλειδώματος φάσης που είναι ο κύριος ελεγκτής συγχρονισμού με το δίκτυο με την ταυτόχρονη παράθεση πειραματικών και προσομοιωτικών αποτελεσμάτων στις διάφορες καταστάσεις του δικτύου.Η μελέτη συνεχίζει στο τέταρτο κεφάλαιο με την περιγραφή και προσομοίωση ελέγχου έγχυσης ισχύος στο στρεφόμενο dq πλαίσιο αναφοράς αλλά και στο σταθερό αβ πλαίσιο με εφαρμογή PR ελέγχου ρευμάτων. Η ως άνω μελέτη οδηγεί εν τέλει σε χρήση του PR ελέγχου, κατά την υποστήριξη του δικτύου σε συμμετρικά αλλά και σε ασύμμετρα σφάλματα στα κεφάλαια πέντε και έξι.Τέλος στα κεφάλαια επτά και οκτώ περιγράφεται η πειραματική διάταξη που χρησιμοποιήθηκε για την εξαγωγή των απαραίτητων μετρήσεων και τα αποτελέσματα του πειράματος. Η πειραματική διαδικασία, εστιάζει κυρίως στην υποστήριξη μικρής κλίμακας τριφασικών βυθίσεων τάσης δικτύου, ενώ στο παράρτημα αποτυπώνεται όλο το μαθηματικό υπόβαθρο που απαιτείται.