Διερευνηση Ευσταθειας Ηλεκτρικου Δικτυου Συνεχους Ρευματος Με Εμφαση Στις Ναυπηγικες Εφαρμογες

Abstract

Αντικείμενο της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η μελέτη της ευστάθειαςπροηγμένων συστημάτων ισχύος συνεχούς ρεύματος σε πλοία. Αρχικά,παρουσιάζονται διάφορες προηγμένες τεχνολογίες παραγωγής ισχύος, εξελιγμένεςδιαμορφώσεις μετασχηματιστών, καθώς και μοντέρνα συστήματα αποθήκευσης τηςπαραγόμενης ισχύος και βελτίωσης της ποιότητας της. Ακόμα γίνεται αναφορά σεορισμένα συστήματα εξοικονόμησης ενέργειας, ενώ στη συνέχεια δίνονταιπαραδείγματα εφαρμογών συνεχούς ρεύματος. Το επόμενο κεφάλαιο της εργασίαςέχει ως θέμα τη μεταφορά και τη διανομή της ηλεκτρικής ισχύος, δίνοντας ιδιαίτερησημασία στα συστήματα συνεχούς ρεύματος και στα DC μικροδίκτυα. Ακόμα γίνεταιμια σύγκριση μεταξύ των συστημάτων συνεχούς και εναλλασσόμενου ρεύματος. Ταδύο αυτά κεφάλαια αποτελούν το θεωρητικό μέρος της εργασίας, το οποίο έχει στόχονα αναδείξει την αξία των συστημάτων ισχύος συνεχούς ρεύματος.Στο τρίτο κεφάλαιο παρουσιάζεται ένα DC σύστημα ηλεκτροπρόωσης καθώς και 3ακόμα ανταγωνιστικά συστήματα. Για το κάθε σύστημα γίνεται μία παρουσίαση τωνπλεονεκτημάτων και των μειονεκτημάτων του. Στο τέταρτο κεφάλαιο γίνεται ηπαρουσίαση και απλοποίηση ενός συστήματος DC ηλεκτροπρόωσης και στη συνέχειαγίνεται μία πρώτη διερεύνηση της ευστάθειας του συστήματος στην πιο απλή τουμορφή με ένα γραμμικό φορτίο με χρήση του προγράμματος Matlab 2013b. Στοπέμπτο κεφάλαιο γίνεται μία μαθηματική ανάλυση του συστήματος, με το φορτίοαυτή τη φορά να είναι μη γραμμικό, ενώ στη συνέχεια με χρήση του προγράμματοςSimulink γίνεται μια προσομοίωση του συστήματος του τετάρτου κεφαλαίουΣτο έκτο κεφάλαιο εισάγουμε την έννοια του χώρου αγωγιμότητας και κάνουμε μίασυγκριτική παρουσίαση των διαφόρων κριτηρίων DC ευστάθειας που έχουν προταθείμέχρι τώρα. Κατόπιν στο έβδομο κεφάλαιο, με χρήση των κριτηρίων αυτών, καθώςκαι της εξειδικευμένης εργαλειοθήκης DC Stability Toolbox 3.0 διερευνούμε τηνευστάθεια ενός DC συστήματος το οποίο αν και αρκετά πιο σύνθετο, μας επιτρέπειπέρα από την εξαγωγή προδιαγραφών για τη σχεδίαση του συστήματος, ναεπαληθεύσουμε σε μεγάλο βαθμό την ορθότητα των απλών κυκλωμάτων πουπαρουσιάστηκαν στα κεφάλαια 4 και 5Δ. Τέλος παρουσιάζονται τα συμπεράσματακαι οι μελλοντικές προοπτικές έρευνας.