Κατάλογος Εκδηλώσεων

Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών

Πρόγραμμα Προπτυχιακών Σπουδών

ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ

ΙΣΚΗ ΝΙΚΟΛΑΟΥ

με θέμα

Σχεδίαση Δυναμικά Αναδιατασσόμενων Φωτοβολταϊκών Συστοιχιών για Μεγιστοποίηση της Παραγωγής Ενέργειας Φωτοβολταϊκών Συστημάτων

Design of Dynamically Reconfigurable Photovoltaic Arrays for Maximizing the Energy Production of Photovoltaic Systems

Παρασκευή 27 Σεπτεμβρίου 2019, 1 μ.μ.

Αίθουσα 145.Π58, Κτίριο Επιστημών, Πολυτεχνειούπολη

Εξεταστική Επιτροπή

 Αναπλ. Καθηγητής Κουτρούλης Ευτύχιος (επιβλέπων)

 Καθηγητής Καλαϊτζάκης Κωσταντίνος

  Καθηγητής Δόλλας Απόστολος

Περίληψη

Τα φωτοβολταϊκά συστήματα συχνά αντιμετωπίζουν φαινόμενα μερικής σκίασης, τα οποία επηρεάζουν αρνητικά την ενεργειακή τους απόδοση. Στόχος της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η σχεδίαση δυναμικά αναδιατασσόμενων φωτοβολταϊκών συστοιχιών με σκοπό τη μεγιστοποίηση της παραγόμενης ισχύος. Η διαφορά από τις συμβατικές φωτοβολταϊκές συστοιχίες είναι η χρήση διακοπτών, με τους οποίους επιτυγχάνεται η αναδιάταξη των ηλεκτρικών συνδέσεων μεταξύ των φωτοβολταϊκών πλαισίων της συστοιχίας. Τα σήματα ελέγχου των διακοπτών παράγονται από τους αλγορίθμους αναδιάταξης που χρησιμοποιούνται. Στο πλαίσιο αυτής της διπλωματικής εργασίας σχεδιάστηκε και προσομοιώθηκε σε περιβάλλον MΑTLAB/SIMULINK φωτοβολταϊκό σύστημα αποτελούμενο από αναδιατασσόμενη φωτοβολταϊκή συστοιχία, μετατροπέα ισχύος και μονάδα ελέγχου για τη μεγιστοποίηση της παραγόμενης ισχύος (Maximum Power Point Tracking, MPPT) και την αναδιάταξη των φωτοβολταϊκών πλαισίων στη συστοιχία με τρεις εναλλακτικούς αλγορίθμους αναδιάταξης. Η παραγωγή ενέργειας των αναδιατασσόμενων φωτοβολταϊκών συστοιχιών συγκρίθηκε σε διάφορες συνθήκες σκίασης με την παραγωγή ενέργειας που προκύπτει εφαρμόζοντας την τοπολογία  Module-Integrated Converter, η οποία επίσης  προσομοιώθηκε μέσω κατάλληλου μοντέλου που αναπτύχθηκε στο περιβάλλον MΑTLAB/SIMULINK.​​​​​​​

Abstract

Photovoltaic systems often face partial shadowing phenomena, which adversely affect their energy efficiency. The purpose of this thesis is to design dynamically reconfigurable photovoltaic arrays in order to maximize the output power. The difference from conventional photovoltaic arrays is the use of switches that rearrange the electrical connections between the photovoltaic panels of the array. Switch control signals are generated by the rearrangement algorithms. As part of this thesis, a MATLAB / SIMULINK photovoltaic system consisting of a reconfigurable photovoltaic array, a power converter and a control unit to maximize the output power (Maximum Power Point Tracking, MPPT) and photovoltaic panels was designed and simulated three alternative rearrangement algorithms. The output power of the reconfigurable photovoltaic arrays was compared under various shading conditions with the resulting output power applying the Module-Integrated Converter topology, which was also simulated using a suitable model developed in the MATLAB / SIMULINK environment.