Διαχείριση Ενέργειας σε Μικροδίκτυο με ενσωμάτωση Φωτοβολταϊκών Μονάδων και Συστοιχία Συσσωρευτών και οικονομική αξιολόγησή του

Πουλημένος, Γεώργιος; Poulimenos, Georgios

dc.contributor.author	Πουλημένος, Γεώργιος	el
dc.contributor.author	Poulimenos, Georgios	en
dc.date.accessioned	2020-12-05T20:03:26Z
dc.date.available	2020-12-05T20:03:26Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/52285
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.19983
dc.description	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο--Μεταπτυχιακή Εργασία. Διεπιστημονικό-Διατμηματικό Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών (Δ.Π.Μ.Σ.) “Τεχνο-Οικονομικά Συστήματα (ΜΒΑ)”	el
dc.rights	Default License
dc.subject	Ανανεώσιμες πηγές ενέργειας	el
dc.subject	Μικροδίκτυο	el
dc.subject	Διεσπαρμένη παραγωγή	el
dc.subject	Φωτοβολταϊκά	el
dc.subject	Διαχείριση συστημάτων ηλεκτρικής ενέργειας	el
dc.subject	Ευφυές ηλεκτρικό δίκτυο	el
dc.subject	Έξυπνοι Μετρητές	el
dc.subject	Αποθήκευση ηλεκτρικής ενέργειας	el
dc.subject	Renewable energy sources	en
dc.subject	Microgrid	en
dc.subject	Distributed generation	en
dc.subject	Photovoltaics system	en
dc.subject	Power system management	en
dc.subject	Intelligent electricity grid	en
dc.subject	Smart meters	en
dc.subject	Power electricity storage	en
dc.title	Διαχείριση Ενέργειας σε Μικροδίκτυο με ενσωμάτωση Φωτοβολταϊκών Μονάδων και Συστοιχία Συσσωρευτών και οικονομική αξιολόγησή του	el
heal.type	masterThesis
heal.classification	Διαχείριση Ενέργειας	el
heal.classification	Συστήματα Ηλεκτρικής Ενέργειας	el
heal.classification	Οικονομική αξιολόγηση Συστήματος Διαχείρισης Ενέργειας	el
heal.language	el
heal.access	campus
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2020-10-26
heal.abstract	Στις μέρες μας, βιώνουμε μια τεχνολογική πρόοδο που αποτελεί ορόσημο και αποκαλείται ως 4η βιομηχανική επανάσταση. Η 4η βιομηχανική επανάσταση έχει ως βασικό της τρίπτυχο τα αποκεντρωμένα, τα ψηφιοποιημένα και τα απανθρακοποιημένα συστήματα. Διαβάζουμε αρκετές αναφορές από πολλούς μελετητές όσον αφορά τη χρησιμοποίηση των ευφυών δικτύων στα συστήματα ηλεκτρικής ενέργειας. Αυτές οι μελέτες καταλήγουν σε συμπεράσματα αναγκαστικών εφαρμογών των έξυπνων δικτύων προκειμένου το σύστημα ηλεκτρικής ισχύος να λειτουργεί απρόσκοπτα και αξιόπιστα απέναντι στους καταναλωτές, χωρίς διακοπές στην ηλεκτροδότησή τους και περιβαλλοντικές επιπτώσεις στο περιβάλλον, δεδομένου ότι οι ενεργειακές τους απαιτήσεις ολοένα και αυξάνονται. Δεν υπάρχει καμιά αμφιβολία πως τα ευφυή δίκτυα επιτυγχάνουν βέλτιστη και αξιόπιστη ενσωμάτωση των μονάδων διεσπαρμένης παραγωγής στο υπάρχον δίκτυο διανομής ηλεκτρικής ενέργειας, καθώς προέρχονται σημαντικά ποσά ισχύος από τις μονάδες διεσπαρμένης παραγωγής. Επίσης, χρησιμοποιώντας αυτές τις τεχνολογίες καταγράφουμε και ψηφιοποιούμε τα δεδομένα (φορτία και παραγωγές) και μπορούμε με μεθόδους πρόβλεψης να προβλέψουμε τις ανάγκες. Τέλος, τα συστήματα αυτά είναι αποκεντρωμένα και οι απώλειες μεταφοράς είναι ελάχιστες, καθώς η παραγωγή είναι κοντά στην κατανάλωση. Στην συγκεκριμένη εργασία ενσωματώσαμε πέντε διαφορετικούς τύπους καταναλωτών με διαφορετικά ηλεκτρικά φορτία από μεγαλύτερα προς μικρότερα, χρησιμοποιώντας φωτοβολταϊκά συστήματα για κάθε οικία του πρώτου τύπου με εγκατεστημένη ισχύ 12KW, δεύτερου τύπου καταναλωτή με εγκατεστημένη ισχύ 9KW, τρίτου τύπου καταναλωτή με εγκατεστημένη ισχύ 7KW, τέταρτου τύπου καταναλωτή με εγκατεστημένη ισχύ 5KW και πέμπτου τύπου καταναλωτή με εγκατεστημένη ισχύ 3KW. Επιπλέον, για μεγαλύτερη αυτονομία του μικροδικτύου και περισσότερη ιδιοκατανάλωση χρησιμοποιήθηκε συστοιχία συσσωρευτών, ύστερα από κατάλληλη διαστασιολόγηση. Με κατάλληλους αλγορίθμους έγινε διαχείριση της ενέργειας τόσο από την πλευρά του οικιακού χρήστη όσο και από αυτή του διαχειριστή του μικροδικτύου με σκοπό πάντα τη λιγότερη ζητούμενη ενέργεια από το εξωτερικό δίκτυο παροχής ηλεκτρικής ισχύος. Επίσης, σε κάθε βήμα προσομοίωσης η περίσσεια ηλεκτρικής ισχύος έχοντας καλύψει τις ανάγκες να αποθηκεύεται στους συσσωρευτές του μικροδικτύου. Τέλος, το μικροδίκτυο περιέχει έξυπνους μετρητές για την καταγραφή και ανάλυση των δεδομένων, DC και AC ζυγό, αντιστροφείς και ανορθωτές για εναλλαγή της ισχύος από DC σε AC και αντίστροφα, μικροεπεξεργαστές κατάλληλους για παρακολούθηση και έλεγχο όλων των συσκευών που είναι συνδεδεμένες στο μικροδίκτυο. Όλα αυτά σχεδιάστηκαν με την εφαρμογή του προγράμματος Matlab. Τα αποτελέσματα θα μας δείξουν σημαντική αποσυμφόρηση του εξωτερικού δικτύου παροχής ηλεκτρικής ενέργειας.	el
heal.abstract	Nowadays, we are experiencing a technological advancement that is a milestone and it is descripted as the 4th industrial revolution. The 4th industrial revolution has the concept of as its main triptych decentralization, digitalization and de-carbonization systems. We read several reports from many scholars regarding the use of smart grids in electricity systems. These studies conclude that smart grid applications are required for the power system to operate smoothly and reliably to consumers, without interruptions in their electricity supply and environmental impact, as their energy requirements continue to grow. There is no doubt that intelligent grids achieve optimal and reliable integration of the distributed generation units in the existing electricity distribution network, as significant amounts of power come from the distributed generation units. Also, using these technologies we record and digitize the data (loads and productions) and we can predict the needs with forecasting methods. Finally, these systems are decentralized and transport losses are minimal, as production is close to consumption. In this work we have incorporated five different types of consumers with different electrical loads from larger to smaller, using photovoltaic systems for each house of the first type with installed power of 12KW, second type of consumer with installed power of 9KW, third type of consumer with installed power of 7KW, fourth type of consumer with an installed power of 5KW and a fifth type of consumer with an installed power of 3KW. In addition, to achieve greater autonomy and more self-consumption to the microgrid, an array of batteries was used, after appropriate sizing. With the use of appropriate algorithms, the energy was managed by both the home user and the micro-network operator with the aim of always having the least requested energy from the external power supply network. Also, in each simulation step, the excess electrical power, having met the needs, is stored in the accumulators of the microgrid. Finally, the microgrid contains smart meters for recording and analyzing data, DC and AC balance, inverters and rectifiers for switching power from DC to AC and vice versa, microprocessors suitable for monitoring and controlling all devices connected to the microgrid. This system was designed with the implementation of the Matlab program. The results will show a significant decongestion of the external electricity supply network.	en
heal.advisorName	Δούκας, Χάρης	el
heal.committeeMemberName	Ψαρράς, Ιωάννης	el
heal.committeeMemberName	Ασκούνης, Δημήτριος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	167 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false