HEAL DSpace

Συμβολή στην Ανάπτυξη Μετατροπέων Ισχύος με Ημιαγωγούς Καρβιδίου του Πυριτίου και Συμβατότητα με τους Κώδικες Δικτύου

DSpace/Manakin Repository

Show simple item record

dc.contributor.author Καμπίτσης, Γεώργιος el
dc.date.accessioned 2016-08-25T09:46:08Z
dc.date.available 2016-08-25T09:46:08Z
dc.date.issued 2016-08-25
dc.identifier.uri https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/43374
dc.identifier.uri http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.2369
dc.rights Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα *
dc.rights.uri http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/ *
dc.subject αντιστροφέας el
dc.subject αξιοπιστία el
dc.subject δυνατότητα αδιάλειπτης λειτουργίας el
dc.subject καρβίδιο του πυριτίου el
dc.subject κώδικες δικτύου el
dc.subject inverter el
dc.subject reliability el
dc.subject Fault Ride Through (FRT) el
dc.subject Silicon Carbide (SiC) el
dc.subject grid codes el
dc.title Συμβολή στην Ανάπτυξη Μετατροπέων Ισχύος με Ημιαγωγούς Καρβιδίου του Πυριτίου και Συμβατότητα με τους Κώδικες Δικτύου el
dc.contributor.department Τομέας Ηλεκτρικής Ισχύος el
heal.type doctoralThesis
heal.classification ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΕΣ ΠΗΓΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ el
heal.classification ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΑ el
heal.classification ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ ΙΣΧΥΟΣ el
heal.classificationURI http://data.seab.gr/concepts/76bd627c768a0797183e5ea93400e2e461e24985
heal.classificationURI http://data.seab.gr/concepts/539a861d1833223336e68108413557ca45506b5c
heal.classificationURI http://data.seab.gr/concepts/be03342f832a0fa2631519bdb0c8682807cd1e1b
heal.language el
heal.access free
heal.recordProvider ntua el
heal.publicationDate 2016-07-11
heal.abstract Στην παρούσα διδακτορική διατριβή μελετάται η αξιοποίηση των ημιαγωγικών διακοπτών καρβιδίου του πυριτίου (SiC) σε μετατροπείς ισχύος διασυνδεδεμένων φωτοβολταϊκών (Φ/Β) σταθμών. Παράλληλα, αναπτύσσονται εξελιγμένες στρατηγικές ελέγχου για την εξασφάλιση της συμβατότητας με τα πρότυπα διασύνδεσης στο δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας και τους σύγχρονους κώδικες δικτύου. Πραγματοποιείται διεξοδική μελέτη της συμπεριφοράς των ημιαγωγών SiC, τόσο στη μόνιμη κατάσταση αγωγής όσο και κατά τις διακοπτικές μεταβάσεις. Ιδιαίτερη έμφαση δίνεται στον χαρακτηρισμό των ημιαγωγών επίδρασης πεδίου ένωσης (JFETs) και των τρανζίστορ επίδρασης πεδίου μονωμένης πύλης (MOSFETs) σε λειτουργία τρίτου τεταρτημόριου και ανάστροφης αποκατάστασης. Η μελέτη επικεντρώνεται στην καταγραφή και ανάλυση της απόκρισης των διακοπτικών στοιχείων SiC σε σφάλματα βραχυκύκλωσης. Ιδιαίτερη προσοχή δίδεται στην επίδραση της παρασιτικής αυτεπαγωγής του κυκλώματος στον τρόπο εξέλιξης του φαινομένου βραχυκύκλωσης. Διεξάγονται διαδοχικά πειράματα βραχυκύκλωσης αυξανόμενης διάρκειας για την καταγραφή της ανθεκτικότητας και του μηχανισμού διάσπασης των διαφόρων τύπων ημιαγωγικών διακοπτών SiC. Τα πειραματικά αποτελέσματα αποδεικνύουν την υπεροχή των ημιαγωγών SiC, έναντι των συμβατικών διακοπτών πυριτίου, από πλευράς απόδοσης, σταθερότητας και αντοχής σε σφάλματα. Επιπλέον, προτείνεται ένα γενικευμένο κύκλωμα οδήγησης, εφαρμόσιμο σε τρανζίστορ ισχύος SiC τόσο μόνιμης κατάστασης αποκοπής (normally-off) όσο και μόνιμης κατάστασης αγωγής (normally-on), η αρχή λειτουργίας του οποίου βασίζεται στην ορθή πόλωση της επαφής πύλης-πηγής. Η αποτελεσματικότητα του κυκλώματος αξιολογείται έχοντας ως κριτήριο την ελαχιστοποίηση των απωλειών αγωγής και των διακοπτικών απωλειών. Τα θεωρητικά αποτελέσματα επικυρώνονται μέσω πειραματικών μετρήσεων, ενώ αναδεικνύονται τα πλεονεκτήματα της προτεινόμενης διάταξης έναντι των συμβατικών κυκλωμάτων οδήγησης. Επίσης, προτείνεται ένα εξελιγμένο κύκλωμα αναγνώρισης και εκκαθάρισης σφαλμάτων υπερέντασης, το οποίο παράλληλα, προστατεύει τους ημιαγωγούς SiC από απώλεια της τροφοδοσίας και από υπέρταση λόγω απότομης διακοπής του ρεύματος βραχυκύκλωσης. Τα προτεινόμενα κυκλώματα οδήγησης και προστασίας αποτελούν τα βασικά δομικά στοιχεία του τριφασικού αντιστροφέα υψηλής απόδοσης, ο οποίος σχεδιάστηκε και κατασκευάστηκε με ημιαγωγικούς διακόπτες SiC, για τη διασύνδεση της Φ/Β γεννήτριας στο δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας. Προηγμένες τεχνικές κλειδώματος φάσης (PLL) υλοποιούνται σε ψηφιακό μικροεπεξεργαστή, η αποτελεσματικότητα των οποίων εξετάζεται σε συνθήκες διαταραχών του δικτύου, όπως βυθίσεις τάσεως και διακυμάνσεις συχνότητας. Η εξαιρετική δυναμική απόκριση του ελεγκτή ρεύματος (PR) σε απότομες μεταβολές των μεγεθών αναφοράς (ενεργός και άεργος ισχύς) επιβεβαιώνεται μέσω προσομοιώσεων στο Matlab/Simulink, καθώς και πειραματικών δοκιμών στον πρωτότυπο Φ/Β αντιστροφέα, ονομαστικής ισχύος 5 kW. Παράλληλα, μελετώνται και αναπτύσσονται τεχνικές ελέγχου για την ικανοποίηση των απαιτήσεων αδιάλειπτης λειτουργίας του Φ/Β σταθμού υπό συνθήκες σφάλματος, σύμφωνα με τους σύγχρονους κώδικες δικτύου. Η προτεινόμενη διάταξη ελέγχου εφαρμόζεται στο πρωτότυπο σύστημα. Ανταποκρίνεται αποτελεσματικά στις απαιτήσεις υποστήριξης της τάσης δικτύου σε συνθήκες τριφασικών και ασύμμετρων βυθίσεων, προκαλώντας ελάχιστη υπερύψωση του ρεύματος εξόδου, μικρή διακύμανση της τάσης του dc-ζυγού, και ικανοποιητική δυναμική απόκριση. el
heal.sponsor ΥΠΟΤΡΟΦΙΕΣ ΑΡΙΣΤΕΙΑΣ Ι.Κ.Υ. ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ ΣΤΗΝ ΕΛΛΑΔΑ - ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ SIEMENS el
heal.advisorName Παπαθανασίου, Σταύρος el
heal.committeeMemberName Παπαθανασίου, Σταύρος el
heal.committeeMemberName Μανιάς, Στέφανος el
heal.committeeMemberName Κλαδάς, Αντώνιος el
heal.committeeMemberName Ξανθάκης, Ιωάννης el
heal.committeeMemberName Σταθόπουλος, Ιωάννης el
heal.committeeMemberName Κορρές, Γεώργιος el
heal.committeeMemberName Τατάκης, Εμμανουήλ el
heal.academicPublisher Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών el
heal.academicPublisherID ntua
heal.numberOfPages 218
heal.fullTextAvailability true


Files in this item

The following license files are associated with this item:

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record

Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα Except where otherwise noted, this item's license is described as Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα