Η παρούσα διπλωματική εργασία πραγματεύεται τη μελέτη, προσομοίωση και κατασκευή διάταξης για τη διασύνδεση ενός φωτοβολταϊκού πλαισίου με το δίκτυο χαμηλής τάσης. Η διάταξη που επιλέχθηκε αποτελεί την πρώτη βαθμίδα, σε ένα σύστημα που χρησιμοποιεί μετατροπέα δύο βαθμίδων, αναλαμβάνοντας την ανύψωση της τάσης του φωτοβολταϊκού πλαισίου. Αρχικά μελετήσαμε τους πολλαπλασιαστές τάσης Half-Wave Cockcroft-Walton, Dickson και Half-Wave Cockcroft-Walton με Πυκνωτή Εξομάλυνσης κάνοντας μια σειρά προσομοιώσεων. Στη συνέχεια, προχωρήσαμε στην κατασκευή του Half-Wave Cockcroft-Walton και ενός αντιστροφέα συντονισμού πλήρους γέφυρας ως βοηθητικό κύκλωμα για να είναι εφικτή η διασύνδεση του Half-Wave Cockcroft-Walton με το φωτοβολταϊκό πλαίσιο. Τέλος, έγινε παράθεση και σχολιασμός των πειραματικών αποτελεσμάτων που προέκυψαν μετά την ολοκλήρωση της κατασκευής. / This diploma thesis deals with the study, simulation and construction of a grid connected converter which connects a photovoltaic panel into the electric grid. To be more specific, there are three voltage multipliers that have been analyzed and simulated, Half-Wave Cockcroft-Walton, Dickson and Half-Wave Cockcroft-Walton with Levelling Capacitor. The final step of this work deals with the construction of Half-Wave Cockcroft-Walton converter and the valuation of the experimental results

Σκοπός της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η προστασία ενός μικροδικτύου συνδεδεμένου στο δίκτυο διανομής χαμηλής τάσης από μεγάλα ρεύματα που οφείλονται σε βυθίσεις τάσης του δικτύου διανομής. 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 διεσπαρμένης παραγωγής, τον αντιστροφέα (inverter) ο οποίος θα μετατρέπει την συνεχή τάση εξόδου του ανυψωτή σε εναλλασσόμενη με το επιθυμητό πλάτος κ 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. Επιπλέον σε περιπτώσεις βύθισης τάσης η διπλωματική εργασία προτείνει μία μέθοδο ελέγχου η οποία προσπαθεί να άρει την διανυσματική πτώση τάσης στην γραμμή διασύνδεσης μικροδικτύου και δικτύου διανομής. Επειδή η μελέτη ενός τέτοιου πραγματικού συστήματος δεν ήταν εφικτή στα πλαίσια μας διπλωματικής εργασίας, επιλέχθηκε η μέθοδος εξομοίωσης σε ηλεκτρονικό υπολογιστή. Για την εξομοίωση χρησιμοποιήθηκε το πρόγραμμα PSCAD,ένα από τα πλέον καταλληλότερα προγράμματα για την μελέτη των συστημάτων ηλεκτρικής ενέργειας. Η επιλογή του PDCAD στηρίχθηκε στο γεγονός ότι είναι εξαιρετικά εύχρηστο ενώ ταυτόχρονα έχει γρήγορες αποκρίσεις και χρησιμοποιείται κατά κόρον για την προσομοίωση τέτοιων συστημάτων. / The purpose of this diplomathesis is to protect a microgrid, which is connected to low voltage distribution network, of large currents due to voltage sags in the distribution network. This study includes all the elements needed to connect the microgrid to a network. Specifically, it includes the boost converter which is responsible for raising the voltage output of dispersed production, the inverter which will convert the voltage output of the enhancer into alternating with the desired width and frequency and at last it includes the control system which tries to satisfy the energy needs of each load by adjusting appropriate parameters of the previous parameters. Moreover, in cases of voltage sags, this diploma thesis proposes a control method that attempts to eliminate the vector voltage drop in interconnection microgrid and distribution network. Since the study of such a real system was not feasible in our thesis, the method was chosen to be simulated in a computer. The simulation program that was used is the PSCAD, one of the most appropriate programs for the study of electric power systems. The choice of PSCAD relied on the fact that it is extremely handy, with fast responses and is widely used for simulating such systems.

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.