Πειραματική διερεύνηση μικροδικτύων και έλεγχος διαχείρισης ενέργειας

Δάβανος, Γεώργιος; Davanos, George

dc.contributor.author	Δάβανος, Γεώργιος	el
dc.contributor.author	Davanos, George	en
dc.date.accessioned	2019-05-09T08:54:18Z
dc.date.available	2019-05-09T08:54:18Z
dc.date.issued	2019-05-09
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/48656
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.9446
dc.description	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο--Μεταπτυχιακή Εργασία. Διεπιστημονικό-Διατμηματικό Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών (Δ.Π.Μ.Σ.) “Συστήματα Αυτοματισμού”	el
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	AC μικροδίκτυο	el
dc.subject	DC μικροδίκτυο	el
dc.subject	Διεσπαρμένη παραγωγή	el
dc.subject	Έλεγχος και διαχείριση ενέργειας	el
dc.subject	Πειραματική διερεύνηση	el
dc.subject	AC microgrid	en
dc.subject	DC microgrid	el
dc.subject	Distributed generation	el
dc.subject	Energy control management	el
dc.subject	LabVIEW	el
dc.title	Πειραματική διερεύνηση μικροδικτύων και έλεγχος διαχείρισης ενέργειας	el
dc.title	Experimental microgrid investigation and energy control management	en
dc.contributor.department	Συστήματα Αυτοματισμού	el
heal.type	masterThesis
heal.classification	ΑΝΑΛΥΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ	el
heal.classificationURI	http://data.seab.gr/concepts/707c57739e834d52063aeb539e96b4e273ff9a06
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2018-12-21
heal.abstract	Η πληθυσμιακή αύξηση της ανθρωπότητας, η αστικοποίηση και ο εκσυγχρονισμός έχουν οδηγήσει σε ένα από τα πιο αξιοσημείωτα ζητήματα της παγκόσμιας ατζέντας, την αύξηση της παγκόσμιας ζήτησης ενέργειας. Μια ολοκληρωμένη προσέγγιση για την κάλυψη αυτών των αναγκών σε ενέργεια αναπτύχθηκε με τη μορφή των μικροδικτύων. Τα μικροδίκτυα είναι δίκτυα ηλεκτρικής ενέργειας χαμηλής ή μέσης τάσης που μπορούν να ενσωματώσουν ανανεώσιμες πηγές ενέργειας (ΑΠΕ), συμβατικές γεννήτριες, συστήματα αποθήκευσης ενέργειας και μονάδες κατανάλωσης ενέργειας. Τα μικροδίκτυα μπορούν να λειτουργήσουν αυτόνομα (νησιδοποίηση) ή να διασυνδεθούν με ένα μεγαλύτερο δίκτυο. Στόχος αυτής της εργασίας είναι η παρουσίαση και ο σχεδιασμός μικροδικτύων που βασίζονται σε ανανεώσιμες πηγές ενέργειας οι οποίες μπορούν να λειτουργούν είτε διασυνδεδεμένες στο κεντρικό δίκτυο διανομής, είτε αυτόνομα. Κατά την σύνδεση με το κεντρικό δίκτυο διανομής, το μικροδίκτυο δέχεται ενέργεια από το δίκτυο ή εγχέει ενέργεια σε αυτό, προκειμένου να ρυθμίσει την ισορροπία ισχύος ανάμεσα στην παροχή ενέργειας και τη ζήτηση φορτίου και να μεγιστοποιεί τα λειτουργικά του οφέλη. Στον νησιδοποιημένο τρόπο λειτουργίας, το μικροδίκτυο λειτουργεί αυτόνομα και προμηθεύει ηλεκτρική ενέργεια τους καταναλωτές διατηρώντας σταθερή την ηλεκτρική ανταλλαγή μεταξύ παραγωγής και κατανάλωσης. Για την αποτελεσματική λειτουργία των μικροδικτύων απαιτούνται συστήματα ενεργειακής διαχείρισης τα οποία με την ενσωμάτωση στρατηγικών ελέγχου επιτυγχάνουν την βέλτιστη διαχείρισή τους. Για την επίτευξη του στόχου διενεργήθηκαν τρία πειράματα στο Εργαστήριο Γεωργικής Μηχανικής του Γεωπονικού Πανεπιστημίου Αθηνών. Το πρώτο πείραμα παρουσιάζει τα αποτελέσματα ενός μονοφασικού AC μικροδικτύου. Το μικροδίκτυο δοκιμάστηκε τόσο σε διασύνδεση με το δίκτυο διανομής όσο και σε αυτόνομη λειτουργία. Το δεύτερο πείραμα ασχολείται με ένα αυτόνομο τριφασικό AC μικροδίκτυο όπου παρουσιάζεται η απόδοσή του στην κάλυψη διαφόρων ηλεκτρικών φορτίων καθώς και στη σταθερή διατήρηση της ηλεκτρικής ανταλλαγής. Στο τρίτο πείραμα παρουσιάζεται μια μονάδα αφαλάτωσης αντίστροφης ώσμωσης, βασισμένη σε ένα αυτόνομο DC μικροδίκτυο που τροφοδοτείται από ένα φωτοβολταϊκό σύστημα και ενσωματώνει μια συσκευή αποθήκευσης ενέργειας (συσσωρευτή). Η μονάδα αφαλάτωσης παράγει πόσιμο νερό κατά τη διάρκεια της ημέρας ακόμη και σε περιόδους όπου η παραγόμενη ενέργεια από τη φωτοβολταϊκή γεννήτρια δεν επαρκεί για τη λειτουργία της μονάδας αφαλάτωσης. Επιπλέον, σχεδιάστηκε ένα σύστημα διαχείρισης και ελέγχου ενέργειας για την αποτελεσματική λειτουργία του μικροδικτύου. Ως εκ τούτου, με την έξυπνη διαχείριση της ενέργειας, η μονάδα αφαλάτωσης με τη χρήση συσσωρευτή παράγει πολύ περισσότερο πόσιμο νερό, ειδικά σε ημέρες με μεταβλητή ηλιακή ακτινοβολία, σε σύγκριση με την ίδια μονάδα αφαλάτωσης η οποία τροφοδοτείται απ’ ευθείας από τη φωτοβολταϊκή γεννήτρια χωρίς να μεσολαβεί το σύστημα αποθήκευσης, διαχείρισης και ελέγχου ενέργειας.	el
heal.abstract	The increase of human population, urbanization and modernization have led to one of most notable issues of the worldwide agenda, which is the outstanding growth of global energy. An integrated approach in order to cover these needs in power was developed in the form of a microgrid. Microgrids are low or medium voltage power grids which can integrate renewable energy sources (RES), conventional generators, energy storage systems and energy consumption units. Microgrids can operate autonomously (island mode) or interconnected with a larger grid. The aim in this thesis is to present the concept and the design of renewable energy microgrids which can operate either in grid-connected or islanded (autonomous) mode. In the grid-connected mode, the microgrid purchases power from the grid or inject power into it, in order to regulate power balance between power supply and load demand and maximize its operational benefits. In the islanded mode, the microgrid operates autonomously and supply power to the customers by keeping the electrical interchange between production and consumption stable. Energy management systems (EMS) are required for the effective operation of microgrids, and it is eventually crucial to incorporate optimal control strategies for their successful management. In this procedure took place three experiments at the Laboratory of Agricultural Engineering of Agricultural University of Athens. The first experiment presents the results of a single-phase AC micogrid. The microgrid was tested both in grid-connected and in autonomous mode. The second experiment deals with an autonomous three-phase AC microgrid and its performance is presented in order to cover various electrical loads and keeping the electrical interchange stable. In the third experiment an autonomous PV powered small-scale seawater reverse osmosis (SWRO) desalination system, based on a DC microgrid concept that incorporates an energy storage device (battery), is presenting. The desalination unit produces potable water during daytime even at periods when the produced energy from the PV array is not enough to operate the desalination unit. In addition, an energy management and control system was designed for the efficient operation of the microgid. Therefore, the intelligently managed PV powered SWRO system with battery produces considerably more fresh water, especially at days with variable solar irradiation, as compared to the same SWRO system directly PV driven without any storage and energy management control system.	en
heal.advisorName	Σολδάτος, Αργύρης	el
heal.committeeMemberName	Χριστοφόρου, Ευάγγελος	el
heal.committeeMemberName	Τσαραμπάρης, Παναγιώτης	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	170 σ.	el
heal.fullTextAvailability	true