Εργαστηριακός Εξοπλισμός και Δυνατότητες

Image
ΜΙΚΡΟΔΙΚΤΥΟ ΧΑΜΗΛΗΣ ΤΑΣΗΣ

Ένα βασικό στοιχείο του εργαστηρίου είναι το μικροδίκτυο που αποτελείται από φωτοβολταϊκά πλαίσια, μια μικρή ανεμογεννήτρια, μπαταρίες, ελεγχόμενα φορτία και ελεγχόμενη διασύνδεση με το τοπικό δίκτυο ΧΤ. Οι μπαταρίες, τα φωτοβολταϊκά πλαίσια και η ανεμογεννήτρια συνδέονται με το δίκτυο εναλλασσόμενης τάσης μέσω DC/AC μετατροπέων ισχύος. Οι μετατροπείς ελέγχονται κατάλληλα ώστε να επιτρέπουν τη λειτουργία του συστήματος, είτε με το διασυνδεδεμένο δίκτυο ΧΤ (grid-tied), ή σε αυτόνομη (island) λειτουργία με γρήγορη μετάβαση από την μία κατάσταση στην άλλη. Περισσότερα...

Image
ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΠΟΛΛΑΠΛΩΝ ΕΥΦΥΩΝ ΠΡΑΚΤΟΡΩΝ (MULTI-AGENT SYSTEM) ΓΙΑ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ ΜΙΚΡΟΔΙΚΤΥΟΥ

Ένα σύστημα πολλαπλών πρακτόρων έχει υλοποιηθεί για τον έλεγχο των διεσπαρμένων πηγών και των φορτίων του εργαστηριακού μικροδικτύου. Το σύστημα έχει αναπτυχθεί στην πλατφόρμα Jade της Java και επικοινωνεί με τα στοιχεία διεσπαρμένης παραγωγής (DER/DGs) με πρωτόκολλα industrial communication όπως το OPC. Επιπλέον το εργαστήριο είναι εξοπλισμένο με 10 ελεγκτές φορτίων (load controllers). Πρόκειται για embedded συστήματα με JAVA Virtual Machine, πολλαπλές αναλογικές και ψηφιακές εισόδους/εξόδους και δυνατότητα TCP/IP επικοινωνίας. Το σύστημα αυτό χρησιμοποιείται για την υλοποίηση αλγορίθμων (σε εργαστηριακό ή πραγματικό περιβάλλον) κατανεμημένου ελέγχου μικροδικτύων και άλλων DER/DGs. Κάποιες από τις δυνατότητες του συστήματος είναι: συμμετοχή των φορτίων και των DG/RES στην αγορά, σύνθεση Virtual Power Plant (VPP), παροχή επικουρικών υπηρεσιών, black start, απομονωμένη λειτουργία, λειτουργία πολλαπλών μικροδικτύων και επείγουσα αποκοπή φορτίου. Περισσότερα...

Image
ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗΣ POWER-HARDWARE-IN-THE-LOOP (PHIL)

Η προσομοίωση σε πραγματικό χρόνο παρέχει τη δυνατότητα σύνδεσης πραγματικών συσκευών ισχύος με ηλεκτρικά δίκτυα που προσομοιώνονται σε κατάλληλο εξοπλισμό. Αυτή η τεχνική συνδυάζει πλεονεκτήματα της προσομοίωσης (ευελιξία, ασφάλεια) και των εργαστηριακών δοκιμών (χρήση της πραγματικής συσκευής) και ονομάζεται Power-Hardware-in-the-Loop (PHIL- Συσκευή Ισχύος σε Βρόχο). Η PHIL εφαρμογή που έχει αναπτυχθεί στο ΕΜΠ παρέχει ένα ευέλικτο περιβάλλον μελέτης της αλληλεπίδρασης μεταξύ πραγματικών συσκευών διεσπαρμένης παραγωγής και προσομοιούμενων δικτύων. Περισσότερα...

Image
ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗΣ CONTROLLER-HARDWARE-IN-THE-LOOP (CHIL)

Στο πλαίσιο της συμμετοχής της στα μικροδίκτυα και τη διεσπαρμένη παραγωγή, η ερευνητική ομάδα δραστηριοποιείται στην ανάπτυξη και τη μελέτη προηγμένων αλγορίθμων ελέγχου για ηλεκτρονικούς μετατροπείς ισχύος (DC/DC, DC/AC, AC/DC/AC κ.λ.π.). Με βάση τον ψηφιακό προσομοιωτή πραγματικού χρόνου (RTDS) και έναν εξωτερικό ελεγκτή (Triphase controller), είναι δυνατόν να μελετηθούν προσεκτικά οι αλγόριθμοι ελέγχου των μετατροπέων ισχύος, σε ένα περιβάλλον που αποκαλύπτει «κρυφές» αδυναμίες και βλάβες στο σχεδιασμό τους. Συγκεκριμένα, ο σχεδιασμός του αλγορίθμου ελέγχου πραγματοποιείταιται στον εξωτερικό ελεγκτή ενώ τα ηλεκτρονικά ισχύος προσομοιώνονται στο RTDS. Η επικοινωνία μεταξύ των δύο συστημάτων επιτυγχάνεται μέσω αναλογικών και ψηφιακών σημάτων. Περισσότερα...

Image
ΣΥΝΔΥΑΣΜΟΣ CHIL ΚΑΙ PHIL ΔΟΚΙΜΩΝ ΣΤΗΝ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΕΛΕΓΚΤΩΝ ΓΙΑ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ “ΕΞΥΠΝΩΝ ΔΙΚΤΥΩΝ”

Ο συνδυασμός των προσομοιώσεων CHIL και PHIL εφαρμόζεται για τη δοκιμή αλγορίθμων ελέγχου με εφαρμογή τα “έξυπνα δίκτυα” (π.χ. συντονισμένος έλεγχος τάσης). Η διάταξη επιτρέπει τη μελέτη ενός ελεγκτή σε διάταξη CHIL, ενώ κρίσιμης σημασίας συσκευές ισχύος ενσωματώνονται (PHIL) επιτρέποντας πιο ρεαλιστικές συνθήκες. Περισσότερα...

Image
ΣΧΗΜΑ ΠΡΟΣΑΡΜΟΣΤΙΚΗΣ ΠΡΟΣΤΑΣΙΑΣ ΔΙΚΤΥΩΝ ΔΙΑΝΟΜΗΣ ΜΕ ΔΙΕΣΠΑΡΜΕΝΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ

Η προστασία στα Συστήματα Ηλεκτρικής Ενέργειας (ΣΗΕ) έχει ως στόχο τον εντοπισμό και την έγκαιρη απομόνωση των εσφαλμένων περιοχών του ηλεκτρικού δικτύου, έτσι ώστε να αποφεύγονται επικίνδυνες καταστάσεις για πρόσωπα, ανεπανόρθωτες βλάβες σε εξοπλισμό καθώς και να περιορίζονται οι επιπτώσεις στο υπόλοιπο υγειές σύστημα. Περισσότερα...

Image
ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΚΑΙ ΔΟΚΙΜΗ ΜΙΚΡΩΝ ΑΝΕΜΟΓΕΝΝΗΤΡΙΩΝ

Την μελέτη και την προσομοίωση μικρών ανεμογεννητριών για ηλεκτροδότηση αγροτικών εφαρμογών, ακολουθεί η τοπική κατασκευή που παρέχει τη δυνατότητα άμεσης συντήρησης και επισκευής πιθανών βλαβών στο χρήστη. Στις κατασκευές που διεξάγονται στο εργαστήριο συμμετέχουν φοιτητές και κατασκευάζουν εξολοκλήρου τις μικρές ανεμογεννήτριες. Στο εργαστήριο έχουν κατασκευαστεί ανεμογεννήτριες για φόρτιση συσσωρευτών ή σύνδεση στο δίκτυο με διαμέτρους πτερωτής μέχρι και 4.3 μέτρα. Περισσότερα...

Image
SCADA ΤΟΥ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟΥ

To SCADA του εργαστηριακού μικροδικτύου έχει υλοποιηθεί με χρήση PLC (Programmable Logic Controller – προγραμματιζόμενου μέσω του λογισμικού CoDeSys) και λογισμικού LabVIEW. Περισσότερα...

 

 

Image
ΔΟΚΙΜΕΣ Φ/Β ΑΝΤΙΣΤΡΟΦΕΩΝ ΣΥΜΦΩΝΑ ΜΕ ΔΙΕΘΝΗ ΠΡΟΤΥΠΑ

Το εργαστήριο διαθέτει τον απαραίτητο εξοπλισμό για την εκτέλεση δοκιμών σε φωτοβολταϊκούς αντιστροφείς σύμφωνα με διεθνή πρότυπα. Ένας προσομοιωτής φωτοβολταικών (Regatron PV simulator) παρέχει τη δυνατότητα υλοποίησης χαρακτηριστικών τάσης-ρεύματος (VI). Ένας γραμμικός ενισχυτής/προσομοιωτής δικτύου (Spitzenberger & Spies PAS 5000) παρέχει τη δυνατότητα εφαρμογής διαταραχών τάσης/συχνότητας (βύθιση τάσης, εισαγωγή αρμονικών κλπ.) στον αντιστροφέα. Με τον παρόν εξοπλισμό δημιουργείται ένα περιβάλλον δοκιμών για τον έλεγχο τόσο της πλευράς συνεχούς ρεύματος (DC) όσο και της πλευράς εναλλασσόμενου ρεύματος (AC) του αντιστροφέα. Με τον κατάλληλο έλεγχο των δύο προσομοιωτών, αναπαρίστανται οι απαραίτητες συνθήκες που καθορίζονται από τα πρότυπα για τις δοκιμές των φωτοβολταϊκών αντιστροφέων. Περισσότερα...

Image
ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΕΣ ΥΠΟΔΟΜΕΣ ΗΛΕΚΤΡΟΚΙΝΗΣΗΣ

Έχει αναπτυχθεί ένας προσομοιωτής ηλεκτρικού οχήματος που υποστηρίζει δοκιμές διαλειτουργικότητας των πρωτοκόλλων σχετικά με ηλεκτρικά οχήματα (IEC 61851). Μπορεί να συνδεθεί σε μία υποδομή φόρτισης ηλεκτρικών οχημάτων (EVSE – Electric Vehicle Supply Equipment), ως η υπό δοκιμή συσκευή, για την επιβεβαίωση της συμμόρφωσης της υποδομής φόρτισης με τα αντίστοιχα πρότυπα. Περισσότερα...

Image
ΕΠΑΓΩΓΙΚΗ ΦΟΡΤΙΣΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΩΝ ΟΧΗΜΑΤΩΝ

Η επαγωγική φόρτιση επιτρέπει την ασύρματη μεταφορά ενέργειας μεταξύ ενός σταθμού φόρτισης και ενός ηλεκτρικού οχήματος. Η βασική αρχή λειτουργίας ενός συστήματος επαγωγικής φόρτισης είναι παρόμοια με αυτή ενός μετασχηματιστή: ενέργεια μεταφέρεται μεταξύ ενός πρωτεύοντος και ενός δευτερεύοντος πηνίου. Περισσότερα...

Image
ΕΥΕΛΙΚΤΟΣ ΜΕΤΑΤΡΟΠΕΑΣ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ ΙΣΧΥΟΣ

Σήμερα, τα ηλεκτρονικά ισχύος παίζουν καθοριστικό ρόλο στην μετατροπή του δικτύου ηλεκτρικής ενέργειας από την μορφή που το γνωρίζουμε, στη νέα γενιά Ευφυών Δικτύων.

Εργαλεία που επιτρέπουν την γρήγορη αναπτύξει πρωτότυπων ηλεκτρονικών ισχύος, παρέχουν μια ισχυρή πλατφόρμα σε όσους θέλουν να σχεδιάσουν και να δοκιμάσουν νέες ιδέες. Η μείωση του χρόνου και της προσπάθειας που απαιτείται για την ανάπτυξη καινούριων αλγορίθμων, αποτελούν το σημαντικότερο πλεονέκτημα αυτών των εφαρμογών.
Στο εργαστήριο της SmartRue οι μετατροπείς της εταιρείας Triphase αποτελούν μια ευέλικτη και ανοιχτή πλατφόρμα για την ταχεία υλοποίηση αλγορίθμων. Η πλατφόρμα παρέχει την δυνατότητα στον χρήστη να σχεδιάσει τον αλγόριθμο, σε υψηλού επιπέδου γλώσσα προγραμματισμού (Matlab/Simulink®) και να ελέγχει τον μετατροπέα σε πραγματικό χρόνο. Περισσότερα...

 

Στην εικόνα που ακολουθεί φαίνεται η σχηματική αναπαράσταση του Εργαστηρίου SMARTRUE:

Image