Συντάχθηκε 21-10-2026 12:55
Τόπος:
Σύνδεσμος τηλεδιάσκεψης
Έναρξη: 26/10/2026 11:00
Λήξη: 26/10/2026 12:00
ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΚΡΗΤΗΣ
Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών
Πρόγραμμα Προπτυχιακών Σπουδών
ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ
Αθανασίου Μουτζουρούλια
με θέμα
Διαχείριση Ενέργειας σε Απομονωμένο Μικροδίκτυο με Aνανεώσιμες Πηγές Ενέργειας
Energy Management in an Isolated Microgrid with Renewable Energy Sources
Εξεταστική Επιτροπή
Καθηγητής Κουτρούλης Ευτύχιος (Σχολή ΗΜΜΥ, Επιβλέπων)
Καθηγητής Γυφτάκης Κωσταντίνος (Σχολή ΗΜΜΥ)
Επίκουρος Καθηγητής Πέππας Γεώργιος (Σχολή ΗΜΜΥ)
Περίληψη
Στην παρούσα διπλωματική εργασία εξετάζεται η διαχείριση ενέργειας ενός υβριδικού, απομονωμένου από το ηλεκτρικό δίκτυο, ενεργειακού συστήματος. Το εν λόγω σύστημα συνδυάζει ανεμογεννήτρια, υδροηλεκτρική γεννήτρια, φωτοβολταϊκές συστοιχίες, σύστημα αποθήκευσης μπαταριών ιόντων-λιθίου αλλά και φορτίο απορρόφησης πλεονάζουσας ισχύος, με σκοπό την τροφοδότηση ηλεκτρικών φορτίων. Σκοπός της εργασίας είναι η ανάπτυξη κι αξιολόγηση μεθόδου διαχείρισης ενέργειας, με στόχο την διατήρηση ενεργειακής ισορροπίας μεταξύ παραγωγής και κατανάλωσης, την σταθεροποίηση της τάσης και της συχνότητας του μικροδικτύου, καθώς και την βέλτιστη αξιοποίηση των διαθέσιμων πόρων. Η επίτευξη αυτού γίνεται με την μοντελοποίηση των επιμέρους συστημάτων και τη σχεδίαση όλων των συστημάτων ελέγχου στο περιβάλλον MATLAB/Simulink. Ιδιαίτερη έμφαση δίνεται στην λειτουργία του φωτοβολταϊκού συστήματος, καθώς χρησιμοποιήθηκε ελεγκτής MPPT (Maximum Power Point Tracking) για την μεγιστοποίηση της ποσότητας ισχύος που συλλέγεται από τις συστοιχίες. Επιπλέον, μελετάται η μέθοδος ελέγχου της λειτουργίας των μπαταριών για την αξιόπιστη λειτουργία του μικροδικτύου υπό μεταβαλλόμενες συνθήκες, καθώς και η χρήση φορτίου απορρόφησης της πλεονάζουσας ισχύος. Η αξιολόγηση της ορθής λειτουργίας του μικροδικτύου εξετάζεται μέσω προσομοιώσεων στο MATLAB/Simulink, υπό διαφορετικά σενάρια λειτουργίας με μεταβολές στην παραγωγή και στα φορτία. Μέσω των αποτελεσμάτων των προσομοιώσεων αναλύεται η δυναμική συμπεριφορά του μικροδικτύου ως προς την διατήρηση της τάσης και της συχνότητας, αλλά και της συνολικής απόδοσης της διαχείρισης ενέργειας του συστήματος. Εν κατακλείδι, τα αποτελέσματα καταδεικνύουν ότι η συνδυασμένη λειτουργία ανανεώσιμων πηγών ενέργειας και μονάδων αποθήκευσης, μπορεί να παρέχει αξιόπιστη και σταθερή λειτουργία σε ένα απομονωμένο από το υπόλοιπο ηλεκτρικό δίκτυο σύστημα.
Abstract
This diploma thesis examines the energy management of a hybrid stand-alone energy system isolated from the main electrical grid. The system combines a wind turbine, a hydro turbine, photovoltaic arrays, a lithium-ion battery energy storage system, as well as a dump load for absorbing excess power, with the purpose of supplying electrical loads. The aim of this study is the development and evaluation of an energy management method intended to maintain the energy balance between power generation and consumption, stabilize the voltage and frequency of the microgrid, and ensure the optimal utilization of the available energy resources. This is achieved through the modeling of the individual subsystems and the design of all control systems within the MATLAB/Simulink environment. Particular emphasis is placed on the operation of the photovoltaic system, as an MPPT (Maximum Power Point Tracking) controller is employed to maximize the amount of power extracted from the photovoltaic arrays. Furthermore, the operating control strategy of the battery storage system is investigated in order to ensure the reliable operation of the microgrid under varying operating conditions, along with the use of a dump load for absorbing surplus power. The evaluation of the proper operation of the microgrid is carried out through simulations in MATLAB/Simulink under different operating scenarios involving variations in power generation and load demand. Based on the simulation results, the dynamic behavior of the microgrid is analyzed with respect to voltage and frequency regulation, as well as the overall performance of the system’s energy management strategy. In conclusion, the results demonstrate that the combined operation of renewable energy sources and energy storage units can provide reliable and stable operation for a stand-alone system isolated from the main electrical grid.
Meeting ID: 967 8767 2714
Password: 259569
