Search

Η παρούσα διπλωματική εργασία έχει ως αντικείμενο την μελέτη και την παρουσίαση των στρατηγικών για τον έλεγχο της ροής ισχύος στα μικροδίκτυα. Επιπροσθέτως γίνεται μια εκτενής παρουσίαση της δομής και των αρχών λειτουργίας των μικροδικτύων καθώς και των δυνατοτήτων που έχουμε για κατανεμημένη παραγωγή και αποθήκευση και των ηλεκτρονικών μετατροπέων ισχύος που χρησιμοποιούμε για τον έλεγχο αυτών This thesis regards to the subject of studying and presentation of power control strategies regarding power flow in Microgrid systems. Additionally is a detailed presentation of the structure and operation principles of microgrids and the possibilities we have for distributed generation and storage and power electronic converters used to control them.

Η παρούσα διπλωματική εργασία πραγματεύεται τη μελέτη και κατασκευή μονοφασικών ανορθωτικών διατάξεων για εργαστηριακούς σκοπούς. Η εργασία αυτή εκπονήθηκε στο Εργαστήριο Ηλεκτρομηχανικής Μετατροπής Ενέργειας του Τμήματος Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Τεχνολογίας Υπολογιστών της Πολυτεχνικής Σχολής του Πανεπιστημίου Πατρών. Σκοπός είναι η κατασκευή των τριών ελεγχόμενων μονοφασικών ανορθωτών με θυρίστορ, δηλαδή του ανορθωτή ενός παλμού, του ανορθωτή δύο παλμών με μετασχηματιστή μεσαίας λήψης και της ανορθωτικής γέφυρας με τέσσερα θυρίστορ. Απώτερος στόχος είναι η πραγματοποίηση μετρήσεων τάσης και ρεύματος σε διάφορα σημεία των διατάξεων καθώς και η επικοινωνία της κατασκευής με ηλεκτρονικό υπολογιστή μέσω του οποίου θα πραγματοποιείται ο έλεγχος των διατάξεων και θα προβάλλονται οι μετρήσεις, ώστε να χρησιμοποιηθεί η διάταξη για εργαστηριακούς σκοπούς. Αρχικά εξετάζεται η δυνατότητα που υπάρχει να υλοποιηθούν και οι τρείς μονοφασικές ανορθωτικές διατάξεις με χρήση τεσσάρων μόνο θυρίστορ και ενός γενικού κυκλώματος ισχύος αντί να κατασκευαστούν τρείς ξεχωριστοί μετατροπείς. Για τον σκοπό αυτό μπορούν να χρησιμοποιηθούν ρελέ τα οποία μεταβάλλουν την τοπολογία του κυκλώματος ισχύος ανάλογα με το ποιά ανορθωτική διάταξη είναι επιθυμητό να υλοποιείται κάθε φορά. Στη συνέχεια εξετάζονται θέματα που αφορούν την επικοινωνία της διάταξης με το χρήστη και με τον ηλεκτρονικό υπολογιστή, με σκοπό την επιλογή του τρόπου λειτουργίας της καθώς και της γωνίας έναυσης των μετατροπέων, την παλμοδότηση των θυρίστορ, τον έλεγχο των ρελέ του κυκλώματος ισχύος και την τροφοδοσία των τυλιγμάτων τους, καθώς και τη χρήση μετρητικών στοιχείων τάσης και ρεύματος για την πραγματοποίηση ηλεκτρικών μετρήσεων στο κύκλωμα ισχύος. Για τη διεκπεραίωση των περισσοτέρων από αυτές τις λειτουργίες, κυρίαρχο ρόλο έχει ο μικροελεγκτής DSPIC30F4011. Το επόμενο βήμα είναι η δημιουργία ενός εικονικού οργάνου (VI) στην εφαρμογή LabVIEW μέσω του οποίου πραγματοποιείται ο έλεγχος της κατασκευής μέσω ηλεκτρονικού υπολογιστή και προβάλλονται οι μετρήσεις που προέρχονται από τα μετρητικά στοιχεία του κυκλώματος ισχύος. Τέλος, κατασκευάζονται οι διατάξεις στο εργαστήριο και στη συνέχεια πραγματοποιούνται μετρήσεις με σκοπό την επιβεβαίωση και την αξιολόγηση της λειτουργίας της κατασκευής. This thesis deals with the design and construction of single-phase rectifier devices for laboratory purposes . The work was conducted in Electromechanical Energy Conversion Laboratory , Department of Electrical and Computer Engineering of the University of Patras . The aim is the construction of the three single phase controlled thyristor rectifiers, the one pulse rectifier , the two pulses rectifier with split-winding transformer and the four thyristors bridge rectifier. The uppermost goal is to perform measurements of voltage and current at various points of the power circuit and to carry out construction-computer communication through which the construction can be controlled and electrical measurements can be viewed.

Σκοπός της παρούσας εργασίας είναι η μελέτη της έννοιας «ποιότητα ηλεκτρικής ισχύος» σε ότι έχει να κάνει με τον ορισμό της έννοιας, παραδείγματα προβλημάτων ποιότητας ισχύος στο δίκτυο και σε ηλεκτρικά συστήματα καθώς και ανάλυση των αιτιών και των επιπτώσεων των προβλημάτων αυτών. Επίσης γίνεται μελέτη των απαιτήσεων γείωσης, ώστε να εξασφαλίζεται η αξιοπιστία του συστήματος και κατ΄επέκταση η ποιότητα ισχύος σε ηλεκτρικά συστήματα. Στο πρώτο κεφάλαιο γίνεται αναφορά στην έννοια της αξιοπιστίας των συστημάτων ηλεκτρικής ενέργειας, των κριτηρίων που την εξασφαλίζουν, καθώς και τη σημασία που αυτή έχει για το σχεδιασμό των σύγχρονων συστημάτων. Στο δεύτερο κεφάλαιο ορίζεται η έννοια της ποιότητας ηλεκτρικής ισχύος, ενώ αναφέρονται και χαρακτηριστικά παραδείγματα μέσα από τα οποία εμφανίζεται. Επιπλέον παρουσιάζονται τα αίτια πρόκλησης του κάθε προβλήματος και των επιπτώσεων που φέρουν αυτά στα φορτία του συστήματος. Στο τρίτο κεφάλαιο γίνεται ανάλυση των αιτιών προβλημάτων αξιοπιστίας των συστημάτων, τα οποία επηρεάζουν την ποιότητα ισχύος και οδηγούν σε διακοπές τροφοδοσίας. Τα προβλήματα αυτά οφείλονται σε σφάλματα του εξοπλισμού των συστημάτων διανομής αλλά και σε εξωτερικούς παράγοντες όπως είναι η ίδια η φύση, οι καιρικές συνθήκες και η ανθρώπινη αμέλεια. Στο τέταρτο κεφάλαιο εξετάζεται η έννοια της ποιότητας ισχύος στο σύστημα διανομής του εξηλεκτρισμένου πλοίου καθώς και σε αιολικά πάρκα κατά την ενσωμάτωση ανεμογεννητριών στο δίκτυο. Παρουσιάζονται προβλήματα ποιότητας ισχύος, καθώς και οι αιτίες πρόκλησής τους με τις αντίστοιχες επιπτώσεις. Στο πέμπτο κεφάλαιο παρουσιάζονται γενικές έννοιες για τις γειώσεις, τρόποι γείωσης σε ηλεκτρικές εγκαταστάσεις χαμηλής και μέσης τάσης, κατηγορίες ηλεκτροδίων γείωσης και τέλος μελέτη της αντίστασης γείωσης και των παραγόντων εξάρτησής της. Στο έκτο κεφάλαιο παρουσιάζονται κάποιες γενικές απαιτήσεις γειώσεων του εξοπλισμού ηλεκτρικών εγκαταστάσεων σχετικά με την επιλογή των αγωγών και τις καλύτερες δυνατές συνδεσμολογίες. Επίσης αναφέρονται προβλήματα λόγω μη αξιόπιστης γείωσης και τέλος γίνεται μελέτη του συστήματος γείωσης ενός αιολικού πάρκου για διάφορους τρόπους σχεδιασμού αυτού του συστήματος. Στο έβδομο κεφάλαιο παρουσιάζονται απαιτήσεις γείωσης και διασυνδέσεων στον εξοπλισμό του συστήματος διανομής ενός εξηλεκτρισμένου πλοίου. Στο όγδοο κεφάλαιο παραθέτονται τα συμπεράσματα της παραπάνω μελέτης σε σχέση με την απαιτούμενη ποιότητα ισχύος και την αποτελεσματική γείωση των συστημάτων. The purpose of the paper is to study the concept of “power quality” as regards its definition, examples of power quality problems in grid and electrical systems as well as the analysis at the causes and impacts of these problems. Besides, we are going to study grounding requirements to ensure the system’s reliability and, thus, the power quality in electrical systems. The first chapter refers to the concept of reliability of power systems, the criteria to ensure it and its importance in designing modern power systems. The second chapter defines the concept of power quality and mentions examples through which it appears. Besides, there is a presentation of the causes of each problem and its impacts on the loads of electrical systems. The third chapter analyzes the system’s reliability problems which affect the power quality and lead to power outage. These problems are due to the faults in the equipment of distribution systems and other factors such as the nature itself, the weather and human negligence. The fourth chapter examines the concept of power quality in the distribution system of an all-electric ship and in wind farms in integrating wind turbines into the grid. There is also a presentation of power quality problems, their causes and effects. The fifth chapter presents general concepts of grounding, ground methods in low and middle voltage electrical installations, categories of ground electrodes and, finally, the study of grounding resistance and the factors on which it depends. The sixth chapter presents some general requirements for the grounding of the equipment of electrical installations regarding the selection of conductors and the best possible connections. It also mentions problems due to unreliable grounding and, finally, it studies the grounding system of a wind farm for different ways of the design of this system. The seventh chapter presents grounding and connection requirements in the equipment of the distribution system of an all-electric ship. The eighth chapter presents the conclusions of the study above in correlation with the required power quality and the effective grounding of the systems.

Κατά την μελέτη ηλεκτρικών μεγεθών υπό μη-ημιτονοειδείς συνθήκες ιδιαίτερο αντικείμενο αποτελούν τα φαινόμενα που σχετίζονται με την ισχύ. Οι γνωστές προσεγγίσεις για την ισχύ σε ημιτονοειδή κατάσταση δεν επαρκούν και είναι εσφαλμένες. Η παρουσία ανώτερων αρμονικών καθώς και η ασυμμετρία τάσεων και ρευμάτων μας αναγκάζει σε μια διαφορετική προσέγγιση της ηλεκτρικής ισχύος. Έτσι γίνεται εύκολα κατανοητό γιατί έχει ενταθεί η ανάγκη να ορισθούν ορθώς οι συνιστώσες ισχύος ώστε  να περιγράψουμε τα φυσικά φαινόμενα ισχύος και τις ιδιότητες των κυκλωμάτων παρουσία αρμονικών  να αντισταθμίσουμε κάποιες συνιστώσες ώστε να επιτύχουμε διόρθωση του συντελεστή ισχύος  να μετρηθούν κάποιες ποσότητες για την διαμόρφωση κατάλληλου τιμολογίου ηλεκτρικής ενέργειας  να χρησιμοποιηθούν για τον καθορισμό της ονομαστικής ισχύος των συνιστούντων στοιχείων του εξοπλισμού (π.χ. καλώδια , μετασχηματιστές, γεννήτριες κ.τ.λ.)  να καθορισθούν δείκτες για την επίπτωση των αρμονικών στον εξοπλισμό. Η παρούσα διπλωματική εργασία ασχολείται με κάποια από τα παραπάνω ζητήματα και περιλαμβάνει τα κάτωθι κεφάλαια: Το Κεφάλαιο 1 αποτελεί μια γενική εισαγωγή του θέματος της παρούσας διπλωματικής εργασίας. Στο Κεφάλαιο 2 ορίζονται τα αρμονικά προβλήματα. Στο Κεφάλαιο 3 παρουσιάζονται οι κυριότερες θεωρίες ισχύος για μονοφασικά κυκλώματα παρουσία αρμονικών. Το Κεφάλαιο 4 αναφέρεται στην ισχύ σε τριφασικά συστήματα με τάσεις και εντάσεις ημιτονοειδείς. Το Κεφάλαιο 5 αναφέρεται στην στιγμιαία ισχύ σε μη-συμμετρικά ή/και μη-ημιτονοειδή τριφασικά συστήματα. Το Κεφάλαιο 6 αναφέρεται στην φαινόμενη ισχύ σε μη-συμμετρικά ή/και μη-ημιτονοειδή τριφασικά συστήματα. Το Κεφάλαιο 7 αναφέρεται στην ενεργό ισχύ σε μη-συμμετρικά ή/και μη-ημιτονοειδή τριφασικά συστήματα. Το Κεφάλαιο 8 αναφέρεται στην μη-ενεργό ισχύ σε μη-συμμετρικά ή/και μη-ημιτονοειδή τριφασικά συστήματα. Στο Κεφάλαιο 9 παρουσιάζονται τα συμπεράσματα που προκύπτουν από την παρούσα διπλωματική εργασία.

Η διπλωματική εργασία συνίσταται στην κατασκευή και έλεγχο μιας πειραματικής διάταξης στην οποία ένα πνευματικό κινητό έμβολο ασκεί σταθερή πίεση σε οποιαδήποτε επιφάνεια διέλθει κάτω από αυτήν. Η διάταξη περιλαμβάνει κύλινδρο και βαλβίδες πεπιεσμένου αέρα, αισθητήρα πίεσης και Προγραμματιζόμενο Λογικό Ελεγκτή (PLC) για τον έλεγχο της διάταξης. Επίσης, πραγματοποιείται έλεγχος μέσω Labview για σύγκριση αποτελεσμάτων. Η διάταξη αποτελείται από μια αναλογική βαλβίδα, μια On/Off βαβλίδα, ένα κύλινδρο πεπιεσμένου αέρα και μια ειδικά κατασκευασμένη διάταξη άσκησης της πίεσης η οποία περιλαμβάνει και τον αισθητήρα μέτρησης της πίεσης. Επίσης υπάρχει ενισχυτής τάσης ο οποίος παρεμβάλλεται μεταξύ του αισθητήρα και της αναλογικής εισόδου του PLC. Στο κάτω άκρο της διάταξης διέρχεται μια τυχαία ξύλινη επιφάνεια. Βασικός σκοπός της εργασίας είναι ο PID έλεγχος της διάταξης μέσω της λειτουργικής μονάδας FM 355. Η μονάδα FM 355 της SIEMENS είναι μια λειτουργική μονάδα που έχει την δυνατότητα να πραγματοποιήσει Hardware PID έλεγχο καθώς και ασαφή έλεγχο σε εφαρμογές θερμοκρασίας. Επίσης, ένα πολύ σημαντικό χαρακτηριστικό της είναι η δυνατότητα λειτουργίας και όταν υπάρχει απώλεια επικοινωνίας με τη CPU του PLC. Η μονάδα FM 355 ελέγχει την αναλογική βαλβίδα ενώ ο έλεγχος της On/Off βαλβίδας γίνεται μέσω της CPU του PLC. Για τη λειτουργία της διάταξης επιλέγεται η επιθυμητή τιμή της πίεσης που θα ασκηθεί στην επιφάνεια. Αυτή η τιμή τροφοδοτείται στη CPU και κατ’ επέκταση στην μονάδα FM 355. Οποιαδήποτε μετακίνηση της επιφάνειας η οποία οδηγεί σε αλλαγή της πίεσης παρακολουθείται από τον αισθητήρα και γίνεται αυτόματη προσαρμογή της διάταξης ώστε να υπάρχει παρακολούθηση της επιφάνειας. Ο έλεγχος μέσω Labview χρησιμοποιεί ακριβώς την ίδια λογική και πραγματοποιήθηκε για την εξαγωγή πολύ χρήσιμων συμπερασμάτων. This Diploma Thesis consists of the construction and control of an experimental automated system. In this system a pneumatic moving piston applies constant pressure to any surface that passes under it. The system includes a pneumatic cylinder, pneumatic valves, a pressure sensor and a Programmable Logic Controller (PLC) to control the system. Also, control via Labview is implemented, to be used for results comparison. The system consists of a proportional control valve, an On/Off valve, a pneumatic cylinder and a specially manufactured system for pressure application that also includes the pressure sensor. There is, also, a voltage amplifier that is used between the output of the pressure sensor and the analog input of the CPU. A random wooden surface passes under the experimental system. The primary purpose of the Diploma Thesis is the PID control of the system using the function module FM 355. The FM 355 module from SIEMENS is a function module that is capable of utilizing hardware PID control and fuzzy control in temperature applications. Also, a very important characteristic of the module is the ability to function even when there is loss of communication with the CPU. The FM 355 module controls the proportional valve, while the On/Off valve is controlled by the PLC CPU. In order for the system to work, the desired pressured to be applied must be chosen. This value is inserted into the CPU and from there it is sent to the FM 355 module. Any movement of the wooden surface that leads to a change of pressure, is monitored by the sensor and the system automatically adjusts to track the surface. Control via Labview implements exactly the same logic as mentioned above and was used to extract very useful conclusions.

Η παρούσα διπλωματική εργασία έχει ως αντικείμενο μελέτης την ανάπτυξη ενός μοντέλου κυψέλης καυσίμου (Fuel Cell), το οποίο θα αποτελέσει το βασικό στοιχείο της διεσπαρμένης παραγωγής ενέργειας από ένα σταθμό με τέτοιες κυψέλες που θα τροφοδοτεί ένα μικροδίκτυο. Η μελέτη θα περιλαμβάνει όλα εκείνα τα στοιχεία που είναι απαραίτητα για τη σύνδεση σε ένα δίκτυο. Συγκεκριμένα, θα περιλαμβάνει τον ανυψωτή τάσης (boost converter) ο οποίος είναι υπεύθυνος για την ανύψωση της συνεχούς τάσης εξόδου της στοίβας κυψελών καυσίμου, τον αντιστροφέα (inverter) ο οποίος θα μετατρέπει την συνεχή τάση εξόδου του ανυψωτή σε εναλλασσόμενη με το επιθυμητό πλάτος και συχνότητα, και τέλος θα περιλαμβάνει το σύστημα ελέγχου το οποίο θα προσπαθεί να ικανοποιεί τις ενεργειακές ανάγκες κάθε φορτίου ρυθμίζοντας κατάλληλα τις παραμέτρους των προηγούμενων μερών. The currnet diploma thesis deal with the development of a PEM fuel cell, which will be the basic component of a distributed power system connected to a microgrid. This study will contain all the necessary components for a connection to the main grid. There will be boost converter to boost the output voltage of the fuel cell stack, an inverter to convert the dc voltage to ac-voltage with specific voltage amplitude and frequency. Moreover, there will be a control system which will be able to fulfill all the power requirements of the loads, regulating the parameters of the previous components.

Η παρούσα διπλωματική εργασία πραγματεύεται την μελέτη, τον σχεδιασμό και την κατασκευή ενός ηλεκτρονικά ελεγχόμενου μηχανικού φορτίου. Η εργασία αυτή εκπονήθηκε στο Εργαστήριο Ηλεκτρομηχανικής Μετατροπής Ενέργειας του Τμήματος Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Τεχνολογίας Υπολογιστών της Πολυτεχνικής Σχολής του Πανεπιστημίου Πατρών. Σκοπός είναι η δημιουργία ενός μηχανικού φορτίου του οποίου το προφίλ μπορεί να ελέγχεται με την χρήση ψηφιακού μικροελεγκτή. Αρχικά, εξετάζεται η θέση που κατέχει το μηχανικό φορτίο σε ένα ηλεκτρικό κινητήριο σύστημα και παρουσιάζονται οι χαρακτηριστικές καμπύλες των διάφορων τύπων μηχανικών φορτίων. Στη συνέχεια, μελετώνται η βασική αρχή λειτουργίας, οι μαθηματικές εξισώσεις καθώς και τα κατασκευαστικά χαρακτηριστικά των μηχανών συνεχούς ρεύματος αλλά και της μηχανής που χρησιμοποιήθηκε στην κατασκευή. Στο επόμενο βήμα, γίνεται μια θεωρητική ανάλυση του κυκλώματος της πλήρους γέφυρας που κατασκευάστηκε καθώς και όλων των υπόλοιπων κυκλωμάτων και στοιχείων που είναι αναγκαία για την λειτουργία της. Επιπροσθέτως, αναλύεται η μέθοδος παλμοδότησης των διακοπτικών στοιχείων του μετατροπέα, που είναι η Διαμόρφωση Εύρους Παλμών (PWM) καθώς και τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά του μικροελεγτή που χρησιμοποιήθηκε. Για το συνολικό σύστημα, αποτελούμενο από την μηχανή συνεχούς ρεύματος και τον μετατροπέα τύπου πλήρους γέφυρας, δημιουργήθηκε ένα μαθηματικό μοντέλο στο περιβάλλον Simulink για να ελεγχθεί η συμπεριφορά του. Τέλος, αναλύονται τα τεχνικά χαρακτηριστικά όλων των κυκλωμάτων που κατασκευάστηκαν και παρατίθενται τα παλμογραφήματα που προέκυψαν από τα πειράματα που διενεργήθηκαν μετά την ολοκλήρωση της κατασκευής. This thesis deals with the study, design and construction of an electronically controlled mechanical load. The work was conducted in the Laboratory of Electromechanical Energy Conversion, Department of Electrical and Computer Engineering School of Engineering, University of Patras. The aim is to create a mechanical load whose profile can be controlled using digital microcontroller. First, was considered the position of the mechanical load in an electric driving system and shows the characteristic curves of various types of mechanical loads. Then was studied the basic principle of operation, mathematical equations and the construction of DC machines and the machine used in construction. The next step is a theoretical analysis of the full bridge circuit that is constructed and all other circuits and components necessary for its operation. In addition, explains the method of interrupted pulses data converter, which is shaping pulse width (PWM) and the characteristics of icroconroler which is used. For the total system, consisting of the DC machine and type full bridge converter, a mathematical model in Simulink environment to verify its behavior. Finally, analyzing the technical characteristics of all circuits built out and the curves obtained from experiments carried out after the completion of construction.

Σε αυτή τη διπλωματική εργασία ασχοληθήκαμε με τη δημιουργία βιβλιοθηκών στο AutoCAD οι οποίες περιέχουν σε ομάδες τα ηλεκτρολογικά σύμβολα που πρέπει να χρησιμοποιούνται σήμερα στα ηλεκτρολογικά σχέδια από όλους όσους είναι εμπλεκόμενοι με το θέμα. Σημασία έχει ότι τα ηλεκτρολογικά σύμβολα που έχουν χρησιμοποιηθεί είναι βασισμένα σε διεθνή κοινά πλέον πρότυπα με τα οποία κάθε χώρα εναρμονίζεται. Στο πρώτο κεφάλαιο ασχολούμαστε με την τυποποίηση που ισχύει και ακολούθως τα ηλεκτρολογικά σύμβολα που χρησιμοποιούμε. Ακολούθως κατατάσουμε τα σύμβολα σε ομάδες. Στο δεύτερο κεφάλαιο περιγράφεται το περιβάλλον εργασίας του AutoCAD και οι ευκολίες που μας παρέχει ώστε να μπορούμε να δουλέψουμε και να κατασκευάσουμε τα σύμβολα που αναφέρονται στο πρώτο κεφάλαιο, ακολούθως γίνεται εκτενής αναφορά των εντολών αλλά και άλλων γενικών λειτουργιών του AutoCAD. Στο τρίτο κεφάλαιο γίνεται λεπτομερής περιγραφή για τον τρόπο δημιουργίας βιβλιοθήκης στο AutoCAD και πως εισάγουμε τα σύμβολα που ήδη μάθαμε να σχεδιάζουμε με τις εντολές του δευτέρου κεφαλαίου. Στο τέταρτο κεφάλαιο γίνεται μια αναδρομή στους νόμους και κανονισμούς που ίσχυαν για τις ηλεκτρικές εγκαταστάσεις και ακολούθως καταγράφονται οι νέοι κανονισμοί που ισχύουν σήμερα καθώς και οι βασικές αλλαγές που έγιναν στους προηγούμενους κανονισμούς για τον εκσυγχρονισμό τους. Τέλος στο πέμπτο κεφάλαιο περιγράφουμε τις εφαρμογές της βιβλιοθήκης που φτιάξαμε, σχεδιάζοντας μια τυπική εσωτερική ηλεκτρική εγκατάσταση βάσει των νόμων, κανονισμών και προτύπων που αναπτύξαμε στο τέταρτο κεφάλαιο, χρησιμοποιώντας τις βιβλιοθήκες που δημιουργήσαμε στο τρίτο κεφάλαιο. Αναφέρεται ότι η όλη διαδικασία έγινε σε περιβάλλον AutoCAD της έκδοσης 2004. In this final degree project we dealt with the creation of libraries in AutoCAD software that contains in teams the electrical symbols that should be used today in the electrical drawings from all that they are involved with the subject. Importance has that the electrical symbols that have been used have been based on international common standards, which each country will be supposed to use. In the first chapter we will deal with the standardization that is in effect and followingly the electrical symbols that will be used. In the second chapter we will describe the environment of the AutoCAD program and the facilities that it provides for us so that we can work in this environment and manufacture the symbols that we followingly located in the first chapter, next becomes extensive report of commands that will be used and also other general operations of AutoCAD. In the third chapter will become in detail description for how we create a library in AutoCAD and the way that we import the symbols that we learned already to draw with the commands of second chapter. In the fourth chapter we have made retrospection in the laws and regulations that were in effect for the electric installations and followingly are recorded the new regulations that are in effect today as well as the basic changes that became in previous for their modernization. Finally in the fifth chapter we will describe the applications of library that we made, drawing a formal internal electric installation base of laws, regulations and models that we developed in the fourth chapter and using the libraries that we created in the third chapter. It should it is reported that the all process became probably in environment AutoCAD of publication 2004 on this older or even newer publications of the software has small differences from those that are described.

Η παρούσα διπλωματική εργασία έχει ως στόχο την αντιμετώπιση των ηλεκτρομηχανικών ταλαντώσεων οι οποίες εμφανίζονται σε μία σύγχρονη γεννήτρια παραγωγής Ηλεκτρικής Ενέργειας μετά από διαταραχές. Ο συμβατικός έλεγχος για τη διατήρηση της μηχανής σε συγχρονισμό μετά από ξαφνικές αλλαγές φορτίου, βραχυκυκλωμάτων, κλείσιμο διακοπτών ή οποιασδήποτε κατάστασης που μπορεί να προκαλέσει αστάθεια στο Σύστημα της Ηλεκτρικής Ενέργειας, γίνεται με χρήση ελεγκτικών διατάξεων Σταθεροποιητών Συστημάτων Ισχύος σε συνδυασμό με τον Αυτόματο Ρυθμιστή Τάσης (ΑΡΤ/ΣΣΙ). Σκοπός της εργασίας αυτής είναι να σχεδιαστούν και να ρυθμιστούν κατάλληλα οι διατάξεις αυτές, ώστε να εξασφαλίζεται η απόσβεση των ηλεκτρομηχανικών ταλαντώσεων που εμφανίζονται ανάμεσα στην γεννήτρια και το υπόλοιπο σύστημα. Στην εργασία αυτή, αρχικά γίνεται μια εισαγωγή στα είδη των ηλεκτρομηχανικών ταλαντώσεων και την ευστάθεια για δυναμικά Συστήματα Ηλεκτρικής Ενέργειας. Στη συνέχεια αναπτύσσεται το δυναμικό μοντέλο ενός απλού συστήματος μιας γεννήτριας άπειρου ζυγού βασισμένο στο απλοποιημένο μοντέλο 4ης τάξης της σύγχρονης μηχανής. Επειδή το μοντέλο αυτό είναι μη γραμμικό προχωράμε στην εξαγωγή του γραμμικοποιημένου μοντέλου που θα μας βοηθήσει για τον σχεδιασμό του κατάλληλου ελεγκτή. Αξιοποιώντας ιδιότητες του μοντέλου παρουσιάζεται μια συστηματική μέθοδος σχεδίασης του Σταθεροποιητή Συστήματος Ισχύος που είναι βασισμένη στη λογική των ολοκληρωτικών υπολοίπων. Τέλος με τη βοήθεια του λογισμικού SIMULINK του MATLAB προσομοιώνεται το σύστημα σύγχρονης γεννήτριας συνδεδεμένης σε άπειρο ζυγό, που ελέγχεται με την χρήση του Αυτόματου Ρυθμιστή Τάσης και του Σταθεροποιητή Συστήματος Ισχύος σε κατάσταση τυπικής φόρτισης. Εφαρμόζοντας διαταραχές στο σύστημα παρατηρείται η απόκριση του συστήματος και εκτιμάται η λειτουργία του ελεγκτή. This thesis aims to address the electromechanical oscillations which appear in a synchronous generator after disturbances. The conventional control for maintaining the machine synchronized after sudden load changes, short circuits, switching or any condition which may cause instability phenomena, is achieved by the use of control circuits such as Power System Stabilizers combined with the Automatic Voltage Regulator ( PSS / AVR). The purpose of this work is to design and configure properly these control circuits to ensure the reduction of electromechanical oscillations that occur between the generator and the rest of the system. In the beginning this thesis, an introduction of the types of power system electromechanical oscillations and stability is being discussed. Afterwards, the dynamic model of a simple system of a generator infinite-bus based on simplified 4th order of synchronous machine is being developed. Due to the model nonlinearities, we export the linearized model which helps us to design a suitable controller. Taking into account the model properties, we provide a systematic method for designing a Power System Stabilizer based on the residues method. Finally, using the MATLAB-SIMULINK software, the synchronous generator infinite-bus system is simulated which is controlled by an Automatic Voltage Regulator and a Power System Stabilizer. After applying disturbances, the system response is driven and analyzed along with the controller functioning.

Η παρούσα διπλωματική εργασία έχει ως σκοπό την παράθεση και ανάλυση των μεθόδων που έχουν παρουσιαστεί αυτή τη στιγμή στη διεθνή βιβλιογραφία και αφορούν τον έλεγχο και συγχρονισμό σε δίκτυο των Διασπαρμένων Συστημάτων Παραγωγής Ισχύος (Δ.Σ.Π.Ι.). Στο πρώτο κεφάλαιο γίνεται μια εισαγωγή στη Διασπαρμένη Παραγωγή (Δ.Π.) και στα Δ.Σ.Π.Ι. Στο δεύτερο κεφάλαιο παρουσιάζονται και αναλύονται τα κύρια χαρακτηριστικά των στρατηγικών ελέγχου που σχετίζονται με τον έλεγχο των Δ.Σ.Π.Ι. Στο τρίτο κεφάλαιο γίνεται παρουσίαση και ανάλυση των μεθόδων που χρησιμοποιούνται για το συγχρονισμό των Δ.Σ.Π.Ι. με το δίκτυο. Στο τέταρτο κεφάλαιο, όμοια με προηγούμενα, έγινε προσπάθεια για παρουσίαση των στρατηγικών ελέγχου των Δ.Σ.Π.Ι. σε περίπτωση που έχουμε εσφαλμένο δίκτυο. The aim of this master thesis , is the presentation and analysis of the control strategies which are implemented on the distributed power generation systems(grid connection. Moreover, grid synchronization methods of DPGS are presented and evaluated. Control strategies when running on grid faults are also presented.