Σχεδίαση Αλγορίθμου Ελέγχου Αντιστροφέα για Εφαρμογή Τεχνικών Ρύθμισης Συχνότητας και Control Hardware In the Loop Προσομοίωση

Abstract

Σκοπός της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η μελέτη της λειτουργίας του αλγορίθμου ελέγχου ρεύματος και η χρήση του για την εφαρμογή στατηγικών ελέγχου συχνότητας, με σκοπό την συμμετοχή του αντιστροφέα μπαταριών στην ρύθμιση συχνότητας, σε αυτόνομο δίκτυο με μεγάλη διείσδυση ΑΠΕ, καθώς και ο έλεγχος των συγκεκριμένων τεχνικών σε πραγματικές συνθήκες. Αρχικά, παρουσιάστηκαν τα προβλήματα που προκύπτουν από την εκτεταμένη εγκατάσταση μονάδων ΑΠΕ, των οποίων η σύνδεση πραγματοποιείται μέσω ηλεκτρονικών ισχύος. Ύστερα, έγινε αναφορά στις απαιτήσεις που θέτουν οι σύγχρονοι Κώδικες Δικτύου των διεθνών προτύπων για την παροχή βοηθητικών υπηρεσιών των ΑΠΕ στα ΣΗΕ. Στη συνέχεια, έγινε αναλυτική παρουσίαση της θεωρίας που είναι απαραίτητη για την κατανόηση και τον σχεδιασμό του αλγορίθμου ελέγχου ρευμάτος, καθώς επίσης και των τεχνικών ρύθμισης συχνότητας που χρησιμοποιήθηκαν. Οι τεχνικές που εφαρμόστηκαν ήταν ο έλεγχος στατισμού και ο έλεγχος εικονικής αδράνειας. Για την μελέτη του ελέγχου ρεύματος, στατισμού και εικονικής αδράνειας πρώτα υλοποιήθηκε μία προσομοίωση στο Simulink για να επιβεβαιωθεί ο σχεδιασμός του ελέγχου και των βοηθητικών λειτουργίων. Τέλος, έγινε η υλοποίηση μιας CHIL προσομοίωσης με χρήση ενός εξομοιωτή πραγματικού χρόνου (RTDS) και ενός επεξεργαστή ψηφιακού σήματος (DSP). Στον εξομοιωτή έγινε η κατασκευή του αυτόνομου δικτύου, ενώ στον μικροελεγκτή υλοποιήθηκε ο αλγόριθμος ελέγχου ρεύματος, ο έλεγχος στατισμού και ο έλεγχος εικονικής αδράνειας με σκοπό την επαλήθευση της λειτουργίας τους σε πραγματικό εξοπλισμό και υπο κανονικές συνθήκες, όπως θόρυβο στα σήματα, χρονικές καθυστερήσεις κ.τ.λ.