Σχεδίαση ελέγχου dc/dc μεατροπέα αμφίδρομης ροής ισχύος για μικρά αυτόνομα ηλεκτρικά συστήματα με συσσωρευτές

Σιάνου, Αντωνία; Sianou, Antonia

dc.contributor.author	Σιάνου, Αντωνία	el
dc.contributor.author	Sianou, Antonia	en
dc.date.accessioned	2016-12-09T11:35:39Z
dc.date.available	2016-12-09T11:35:39Z
dc.date.issued	2016-12-09
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/44096
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.13532
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	Dc/dc μετατροπέας αμφίδρομης ροής ισχύος	el
dc.subject	Μπαταρία ιόντος-λιθίου	el
dc.subject	Έλεγχος dc/dc μετατροπέων	el
dc.subject	Αυτόνομο μικροδίκτυο	el
dc.subject	Έλέγχος φωτοβολταϊκής συστοιχίας	el
dc.subject	Αλγόριθμος MPPT	el
dc.subject	Έλεγχος VSC	el
dc.subject	Dc/dc bidirectional converter	en
dc.subject	Li-ion Battery	en
dc.subject	Control of dc/cd converters	en
dc.subject	Αutonomous microgrid	en
dc.subject	Photovoltaic Control	en
dc.subject	MPPT algorithm	en
dc.subject	Voltage Source Converter Control	en
dc.title	Σχεδίαση ελέγχου dc/dc μεατροπέα αμφίδρομης ροής ισχύος για μικρά αυτόνομα ηλεκτρικά συστήματα με συσσωρευτές	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Συστήματα παραγωγής, μεταφοράς και διανομής ηλεκτρικής ενέργειας	el
heal.classificationURI	http://data.seab.gr/concepts/2062ae491f9df7b94c3af024eb007856ce9fc128
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2016-10-17
heal.abstract	Αντικείμενο της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η σχεδίαση και μελέτη του ελέγχου ενός dc/dc μετατροπέα αμφίδρομης ροής ισχύος σε μικρά αυτόνομα ηλεκτρικά συστήματα με συσσωρευτές. Σε πρώτο στάδιο, σχεδιάζεται αναλυτικά ο έλεγχος του dc/dc μετατροπέα αμφίδρομης ροής ισχύος λαμβάνοντας υπόψη τις δύο καταστάσεις λειτουργίας του, υποβιβασμού και ανύψωσης τάσης. Σχεδιάζονται δύο διαφορετικοί ελεγκτές για την κάθε κατάσταση λειτουργίας του. Στην συνέχεια, παρουσιάζεται μια αρχή λειτουργίας για τον έλεγχο και τη λειτουργία του dc/dc μετατροπέα αμφίδρομης ροής ισχύος όταν εντάσσεται σε ένα απλό αυτόνομο μικροδίκτυο, με σκοπό να διατηρήσει σταθερή την τάση του dc ζυγού και παράλληλα να ρυθμίσει την ροή ισχύος μεταξύ της φωτοβολταϊκής συστοιχίας, της μπαταρίας και του φορτίου. Αναπτύσσονται οι επιμέρους έλεγχοι που απαιτούνται για την λειτουργία του αυτόνομου μικροδικτύου, δηλαδή ο έλεγχος της φωτοβολταϊκής συστοιχίας μέσω του αλγόριθμου MPPT για μέγιστη απόδοση ισχύος καθώς και ο έλεγχος του VSC για ρύθμιση της τάσης και της συχνότητας του ac φορτίου. Ακόμη, σχεδιάζεται το μοντέλο της μπαταρίας που περιλαμβάνεται στο παρόν μικροδίκτυο. Τέλος, παρουσιάζεται ο ρόλος του dc/dc μετατροπέα αμφίδρομης ροής ισχύος σε εφαρμογές ηλεκτρικών οχημάτων, όπου έχουμε ανατροφοδότηση ενέργειας κατά την φάση πέδησής τους . Παρουσιάζεται μια διαφοροποιημένη, σε σχέση με την πρώτη, αρχή λειτουργίας για τον έλεγχο του dc/dc μετατροπέα προκειμένου να επιτευχθεί καλύτερη αξιοποίηση της ανατροφοδοτούμενης ενέργειας. Ο έλεγχος του ρεύματος φόρτισης της μπαταρίας στην συγκεκριμένη εφαρμογή καθίσταται απαραίτητος για την αποδοτική φόρτιση της μπαταρίας. Το περιβάλλον Matlab και Matlab/Simulink χρησιμοποιήθηκε προκειμένου να γίνουν οι απαραίτητες μοντελοποιήσεις και προσομοιώσεις της παρούσας εργασίας.	el
heal.abstract	The objective of this thesis is the design and analysis of the control of a dc/dc bidirectional converter for small autonomous electrical systems with batteries. In the first stage, the control of the dc/dc bidirectional converter is analytically designed, taking into consideration its two operating states, step-down and step -up. A separate controller is designed for each state. Next, an operating principle is presented for the control and operation of the dc/dc bidirectional converter, when integrated in a small autonomous microgrid, in order to maintain the voltage of the dc bus constant and regulate the power flow between the photovoltaic array, the battery and the load. Additional controls required to operate the autonomous microgrid are developed, such as the control of the photovoltaic array using the MPTT algorithm for maximum power output and the control of the VSC for voltage and frequency regulation of the ac load. Additionally, the model of the battery included in the microgrid is designed. Finally, the role of dc/dc bidirectional converters in electrical vehicle applications is presented, where we have regenerative braking. A modified operating principle for the control of the dc/dc converter is suggested in order to achieve better utilization of the regenerative energy. The control of the battery charging current in this application is essential for charging efficiency. The modelling requirements of this paper were performed in Matlab and Matlab/Simulink.	en
heal.advisorName	Χατζηαργυρίου, Νικόλαος	el
heal.committeeMemberName	Παπαθανασίου, Σταύρος	el
heal.committeeMemberName	Γεωργιλάκης, Παύλος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών. Τομέας Ηλεκτρικής Ισχύος	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	149 σ.
heal.fullTextAvailability	true