Η παρούσα διπλωματική εργασία είχε σαν στόχο τον σχεδιασμό και την υλοποίηση τεσσάρων μετατροπέων από αναλογικό σε ψηφιακό σήμα και οι οποίοι είναι οι εξής: • Ο Dual-Slope Analog to Digital Converter. • O Tracking Analog to Digital Converter. • O Successive Approximation Analog to Digital Converter. • O Algorithmic Analog to Digital Converter. Η παραπάνω υλοποίηση αποτελεί μέρος ενός μεγαλύτερου σχεδίου, που διεξάγεται στο Εργαστήριο Ηλεκτρονικών Εφαρμογών του τμήματος Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Τεχνολογίας Υπολογιστών του Πανεπιστημίου Πατρών. Στόχος της ιδέας αυτής είναι η δημιουργία ενός «εξ Αποστάσεως Ελεγχόμενου Εργαστηρίου Ηλεκτρονικών» (Remoted Monitored & Controled Laboratory), το οποίο αφενός δεν θα υστερεί σε τίποτα από τα συνηθισμένα εργαστήρια, αφετέρου θα είναι εύκολα προσπελάσιμο από οποιονδήποτε το θελήσει, αφού θα μπορεί να δουλέψει ακόμα και «κατ’οίκον» μέσω του Διαδικτύου. / In this work four Analog to Digital converters has been designed and implemented on a single PCB: Dual-Slope Analog to Digital Converter. Tracking Analog to Digital Converter. Successive Approximation Analog to Digital Converter. Algorithmic Analog to Digital Converter. The aforementioned system of four converters enchances the capabilities of an internal project that is carried out in the Laboratory of Electronic Applications of the ECE department of University Patras. Objective of this project named “Remoted Monitored & Controled Laboratory” (RMCLab), is to provide to the departmet’s students access via the internet to an electronic laboratory that employs real infrastructure, real hardware and real circuits.

Στo πρώτο κεφάλαιο της εργασίας αυτής περιγράφεται η τεχνολογία που έχει αναπτυχθεί για την αντιμετώπιση των εκπομπών των αυτοκινήτων. Κατόπιν γίνεται μια ανασκόπηση των τεχνολογιών που εφαρμόζονται για τον έλεγχο των στάσιμων πηγών ρύπων, όπου η ποικιλία και η ποσότητα των εκπομπών είναι πολύ μεγάλη. Περιγράφονται επίσης οι φυσικές και χημικές αρχές στις οποίες βασίζεται μια διαδικασία καταλυτικού μετατροπέα. Οι καταλυτικοί μετατροπείς σχεδιάζονται με στόχο την ελαχιστοποίηση της συγκέντρωσης των ρυπογόνων αερίων, όπως αυτή καταγράφεται σε μια προκαθορισμένη θέση, κατά μήκος της συσκευής. Στο δεύτερο κεφάλαιο διατυπώνεται το σύστημα Μερικών Διαφορικών Εξισώσεων (Μ.Δ.Ε.) του βασικού προτύπου και εξετάζεται το πρόβλημα βέλτιστου ελέγχου που ελαχιστοποιεί την συνάρτηση κόστους J(S) με την επιλογή της βέλτιστης συνάρτησης ελέγχου S(t). Ο βέλτιστος έλεγχος είναι αυτός που ελαχιστοποιεί την παραγωγή των επικίνδυνων αερίων μέσω του καταλυτικού μετατροπέα. Το μαθηματικό πρότυπο προσεγγίζεται μέσω αναγωγής του στο πρόβλημα αρχικών και συνοριακών τιμών της εξίσωσης θερμότητας τόσο σε ημιάπειρο όσο και σε πεπερασμένο διάστημα, χρησιμοποιώντας τις κατάλληλες μεθόδους. Στη συνέχεια, στο Κεφάλαιο 3, που αποτελεί και το κεντρικό μέρος της παρούσας διατριβής, επιλύουμε το βασικό μοντέλο εξέλιξης της θερμοκρασίας του καταλυτικού μετατροπέα, μελετώντας την ομογενή εξίσωση θερμότητας σε μία διάσταση, με μη ομογενή αρχική συνθήκη και μη ομογενή συνοριακή συνθήκη. Αναφερόμαστε σε μεθόδους επίλυσης διαφορετικών περιπτώσεων, μέσω της μεθόδου Μετασχηματισμού Fourier Ημιτόνου και Μετασχηματισμού Fourier Συνημιτόνου και της μεθόδου του Μετασχηματισμού Laplace, διαφωτίζοντας κάθε μία με παραδείγματα που καταδεικνύουν τα προτερήματα και μειονεκτήματά τους. Μελετάμε κατόπιν μέσω της μεθόδου Χωριζομένων Μεταβλητών την μη ομογενή εξίσωση της θερμότητας σε πεπερασμένο διάστημα 0<x<L. Κατόπιν, χρησιμοποιώντας στοιχεία από την όλη θεωρία που περιγράφηκε, επιλύουμε αναλυτικά, στο τέλος του Κεφαλαίου 3, το γραμμικοποιημένο μοντέλο του καταλυτικού μετατροπέα, κοντά σε μια κατάσταση ισορροπίας του και συζητάμε τη σημασία της λύσης του για την μελέτη της λειτουργίας του καταλύτη. Αναγνωρίζοντας ότι η πλήρης αναλυτική λύση του μοντέλου δίνεται μέσω μαθηματικών εκφράσεων που είναι δύσκολο να υπολογισθούν απ’ευθείας, αναφερόμαστε στο Κεφάλαιο 4 σε ορισμένες πολύ σημαντικές αριθμητικές μεθόδους για την επίλυση της εξίσωσης της θερμότητας υπό διαφορετικές αρχικές και συνοριακές συνθήκες. Οι τεχνικές αυτές, που είναι γνωστές και ως μέθοδοι πεπερασμένων διαφορών, είναι επιτυχείς μόνο αν χαρακτηρίζονται από τις ιδιότητες της σύγκλισης (σε μοναδική λύση) και της ευστάθειας. Κλείνοντας το κεφάλαιο 4 παρουσιάζουμε το κριτήριο von Neumann μέσω του οποίου μπορεί να εξασφαλισθεί στα προβλήματα αυτά η ευστάθεια και επομένως και η σύγκλιση των εν λόγω αριθμητικών μεθόδων. Τέλος, τα συμπεράσματά μας παρουσιάζονται στο Κεφάλαιο 5. / Catalytic converters are designed with the goal of minimizing the concentration of the polluting gases emitted by automobiles. The developed catalytic converter technologies are described and a mathematical model for optimizing their function is presented. The mathematical model is based on the problem of initial and boundary conditions of the heat equation at the semi-infinite and finite space using the appropriate methods. Methods for solving different cases of the heat equation are sinus and cosine Fourier transform, Laplace transform and the method of divided variables. Using the theory described, we solve in detail the linear model of catalytic converter, close to a condition of balance. The meaning of its solution is studied for the function of the catalytic converter. Finally some very important arithmetic methods for the solution of the heat equation under different initial and boundary conditions are described. These methods are known as “methods of finite differences” and are successful only under the conditions of stability and convergence. The Von Neumann criterion is presented. Using this criterion the stability can be ensured, thus the convergence.

Στόχος της παρούσας εργασίας ήταν ο σχεδιασμός και η κατασκευή του ηλεκτροκινητηρίου συστήματος ενός ηλεκτροκίνητου σκάφους. Πραγματοποιήθηκαν μία σειρά από τεχνικές επεμβάσεις, ώστε να μετατραπεί ένα απλό σκάφος σε ηλεκτροκίνητο. Στην εποχή μας τα ηλεκτροκίνητα σκάφη και η ηλεκτρική πρόωση αποτελούν κομμάτι των ηλεκτροκίνητων μέσων μεταφοράς. Τα ηλεκτροκίνητα μέσα μεταφοράς αποτελούν πιθανή λύση στην συνεχώς αυξανόμενη ζήτηση στον τομέα των μεταφορών καθώς και στα ενεργειακά και περιβαλλοντικά προβλήματα που αυτή προκαλεί. Ο υψηλός βαθμός απόδοσης των ηλεκτρικών κινητήρων και των ηλεκτρονικών μετατροπέων ισχύος, το υψηλό επίπεδο ελέγχου μέσω των ηλεκτρονικών μετατροπέων ισχύος που προσφέρει ευκινησία σε ένα σκάφος, η έλλειψη θορύβου-διαταραχών και η απουσία ρύπανσης μας οδηγούν στη χρήση των ηλεκτροκίνητων σκαφών και της ηλεκτρικής πρόωσης όλο και περισσότερο στις μέρες μας. Στη συγκεκριμένη εφαρμογή για πρακτικούς λόγους αλλά και για λόγους ασφάλειας οδηγηθήκαμε στην επιλογή κινητήρα συνεχούς ρεύματος (Σ.Ρ.) μονίμου μαγνήτη χαμηλής τάσης 24V. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα υψηλή τιμή ρεύματος για την επίτευξη της απαιτούμενης ισχύος 1,5 kW . Για αυτό το λόγο επιλέχθηκε ο ηλεκτρονικός μετατροπέας υποβιβασμού συνεχούς τάσης σε συνεχή με διαδοχική αγωγή τεσσάρων κλάδων, ο οποίος έχει τη δυνατότητα διαχείρισης υψηλών τιμών ρεύματος. Ο συγκεκριμένος μετατροπέας αποτελείται από 4 παράλληλους κλάδους, λειτουργεί στην συνεχή αγωγή και υποβιβάζει την τάση των 36V σε 0-24V για τον έλεγχο των στροφών του κινητήρα, ο οποίος έχει ονομαστικό ρεύμα 78A. Ο μετατροπέας εξετάστηκε αρχικά μέσω της εξομοίωσης χρησιμοποιώντας το λογισμικό (PSpice) και στη συνέχεια πειραματικά πραγματοποιώντας μία σειρά από δοκιμές και μετρήσεις. Ο συγκεκριμένος μετατροπέας είναι ιδανικός για φορτία που απαιτούν μεγάλες τιμές ρεύματος. Από τις δοκιμές παρατηρούμε, ότι ο βαθμός απόδοσης του μετατροπέα διαδοχικής αγωγής που κατασκευάστηκε, κυμαίνεται γύρω στο 95%, άρα είναι μια καλή λύση στην οδήγηση κινητήρων συνεχούς ρεύματος (Σ.Ρ.) χαμηλής τάσης (υψηλού ρεύματος). Τέτοιοι κινητήρες χρησιμοποιούνται σε πληθώρα εφαρμογών ηλεκτροκίνητων μέσων μεταφοράς. / -

- / -

- / -

Η παρούσα εργασία πραγματεύεται αφ’ενός μεν τη μελέτη, μέσω προσομοίωσης, ενός αιολικού συστήματος παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας συνδεδεμένο στο δίκτυο χαμηλής τάσης αφ’ετέρου δε την κατασκευή ενός τμήματος του συστήματος αυτού. Το αιολικό σύστημα συγκροτείται από μία ανεμογεννήτρια με σύγχρονη γεννήτρια μόνιμων μαγνητών και διατάξεις ηλεκτρονικών ισχύος που μετατρέπουν αρχικά την εναλλασσόμενη τάση σε συνεχή και στη συνέχεια τη συνεχή τάση σε εναλλασσόμενη, συχνότητας 50Hz, για τη σύνδεση με το δίκτυο. Πιο συγκεκριμένα, χρησιμοποιούνται κατά σειρά μία μη ελεγχόμενη ανορθωτική γέφυρα με διόδους για την ανόρθωση της τάσης, που παράγεται από τη γεννήτρια, ένας μετατροπέας τύπου Boost για την ανύψωση και σταθεροποίηση της τάσης και τέλος, ένας μονοφασικός αντιστροφέας με MOSFET. Η έξοδος του αντιστροφέα, μέσω φίλτρου και μετασχηματιστή, συνδέεται στο δίκτυο. Στόχος είναι η κατασκευή ενός πειραματικού πρωτοτύπου για τη σύνδεση της ανεμογεννήτριας του εργαστηρίου, ισχύος 1kW, με το δίχτυο χαμηλής τάσης, ώστε να χρησιμοποιηθεί για εργαστηριακούς και ερευνητικούς σκοπούς. / This thesis presents the study, modeling and implementation of a wind power system consists of a permanent magnet synchronous generator, a rectifier and boost stage, as well as an inverter stage for grid connection. Control applies on the dc-dc converter aiming at rendering the connection to the electrical power grid more versatile. The analysis was performed by developing an appropriate model for the system at the Matlab computing program aided by the Simulink toolbox of The MathWorks,Inc.

Η εργασία αυτή εχεις ως αντικείμενο την μελέτη και την κατασκευή ενός μετατροπέα συντονισμού για την οδήγηση ενός πιεζοηλεκτρικού κινητήρα οδεύοντος κύματος τύπου Ultrasonic. Αρχικά γίνεται μια θεωρητική αναφορά στους πιεζοηλεκτικούς κινητήρες και τους ηλεκτρονικούς μετατροπείς ισχύος ενώ ακολουθεί η προσομοίωση του μετατροπέα στο Pspice. Ακολούθως αναλύεται η διαδικασία της κατασκευής και ακολουθούν τα πειραματικά αποτελέσματα καθώς και τα συμπεράσματα που λάβαμε. / In this thesis someone can find about designing and manufacturing a resonant inverter in order to control a piezoelectric traveling wave ultrasonic motor. In the first chapters someone can read about the piezoelectric phenomenon, piezoelectric motors and about electronic converters which control the velocity of motors. Next there is a presentation of the Pspice simulation model and results. Furthermore there is the manufacturing procedure of the inverter and at the end there are the results and conclusion of the thesis.

Σκοπός της παρούσας εργασίας είναι η μελέτη των βασικών τμημάτων που απαρτίζουν ένα ηλεκτρικό όχημα, με άμεσο στόχο τη μέγιστη δυνατή εξοικονόμηση ενέργειας. Προς την κατεύθυνση αυτή μελετάται αρχικά η βαθμίδα φόρτισης των συσσωρευτών. Παρουσιάζονται οι προδιαγραφές και προτείνεται ως βέλτιστη τοπολογία αυτή του Flyback η οποία αντιμετωπίζει λειτουργικές δυσκολίες. Έτσι προτείνεται μια ειδική μεθοδολογία σχεδιασμού βασιζόμενη στην επιλογή του λόγου του Μ/Τ. Επίσης προτείνεται ένα νέο κύκλωμα καταστολής των υπερτάσεων λόγω σκέδασης. Η αποτελεσματική λειτουργία επιβεβαιώνεται μέσω εξομοιώσεων και πειραματικών δοκιμών. Στο δεύτερο μέρος παρουσιάζεται ένα νέο κύκλωμα τροφοδοσίας. Πρόκειται για μετατροπέα μονής βαθμίδας με ένα τρανζίστορ κα αποτελεσματική καταστολή υπερτάσεων. Παράλληλα πραγματοποιεί βελτίωση του συντελεστή ισχύος του κυκλώματος. Στο τρίτο μέρος μελετάται το κινητήριο σύστημα και προτείνεται μια μέθοδος ελέγχου της μαγνητικής ροής και του λόγου μετάδοσης του κιβωτίου ταχυτήτων ώστε να επιτυγχάνεται η ελάχιστη δυνατή ενεργειακή κατανάλωση του οχήματος. Τα αποτελέσματα εξομοίωσης επιβεβαιώνουν την αποτελεσματικότητα της προτεινόμενης μεθόδου. / Basic aim of the present work is the analytical study of the basic part of an EV, in order to be obtained a good energy saving. For this purpose the charging unit of an EV is studied. The specifications which must fulfill this device are exhibited and the Flyback topology is suggested as the optimal. However it appears some important problems. For this purpose, a new strategy of design based on the transformer.

Οι μετατροπείς της ενεργούς τιμής σήματος σε συνεχές είναι βαθμίδες με ευρεία εφαρμογή σε τηλεπικοινωνιακά συστήματα και σε βιοϊατρικά συστήματα. Στην εργασία αυτή, προτείνεται μια νέα γενική τοπολογία μετατροπέα ενεργούς τιμής σήματος σε συνεχές, η οποία λειτουργεί στο πεδίο του υπερβολικού ημιτόνου. Κύρια πλεονεκτήματα είναι η δυνατότητα λειτουργίας σε περιβάλλον χαμηλής τάσης τροφοδοσίας και η δυνατότητα επεξεργασίας σημάτων πολύ μεγαλύτερων της πόλωσης. Η εξομοίωση της λειτουργίας του κυκλώματος έγινε με τη χρήση του λογισμικού Analog Design Environment της Cadence. / Rms to DC converters, are stages with wide range of applications in telecommunication and biomedical systems. In this project, a new rms to dc converter topology is proposed, operating in sinh domain. Main advantages are the ability to operate in low voltage and the ability to process signals larger than bias. The circuit was simulated using Cadence Analog Design Environment software.

Στη παρούσα διπλωματική εργασία γίνεται ανάλυση και μοντελοποίηση ενός φωτοβολταϊκού συστήματος συνδεδεμένο στο δίκτυο, που αποτελείται από μια φωτοβολταϊκή συστοιχία, έναν μετατροπέα συνεχούς τάσης σε συνεχή που ανυψώνει την τάση και παράλληλα είναι ανιχνευτής του σημείου μέγιστης ισχύος, ώστε να είναι μέγιστη η παραγόμενη ισχύς του συστήματος και έναν αντιστροφέα. Στην συνέχεια γίνεται ανάλυση και μοντελοποίηση ενός αιολικού συστήματος μεταβλητών στροφών που χρησιμοποιεί μια σύγχρονη μηχανή μόνιμου μαγνήτη (PMSG) και ένα σύστημα δύο μετατροπέων, πλήρους κλίμακας, πλάτη με πλάτη και συνδέεται επίσης στο δίκτυο. Μετά από αυτά θα αναλυθεί και θα μοντελοποιηθεί η σύνδεση αυτών των δυο συστημάτων μαζί στο δίκτυο κατανεμημένης παραγωγής σε κοινό κόμβο εναλλασσόμενης τάσης και σε κοινό κόμβο συνεχούς τάσης αντίστοιχα. Σε όλα αυτά θα προσπαθήσουμε να εφαρμόσουμε μια στρατηγική ελέγχου, ώστε να ελέγξουμε κατάλληλα τα συστήματα με σκοπό να επιτύχουμε την μέγιστη παραγωγή ισχύος. Τέλος, θα υλοποιήσουμε τα παραπάνω συστήματα σε περιβάλλον Matlab/Simulink και θα τα προσομοιώσουμε για διάφορες μεταβολές στην ακτινοβολία και την ταχύτητα του ανέμου. Ούτως ώστε να δούμε πως συμπεριφέρεται η δεδομένη στρατηγική ελέγχου που εφαρμόσαμε και να μπορέσουμε να εξάγουμε κάποια συμπεράσματα. Στο πρώτο Κεφάλαιο θα γίνει αναφορά στις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, στα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα που αυτές εμφανίζουν. Πιο συγκεκριμένα θα δοθεί έμφαση στην ηλιακή και την αιολική ενέργεια, στα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα αυτών καθώς και κάποια σύντομα ιστορικά στοιχεία σχετικά με αυτές. Ακόμη, θα αναλυθούν τα βασικά χαρακτηριστικά των φωτοβολταϊκών συστοιχιών και των ανεμογεννητριών στα οποία στηρίζεται η λειτουργία των συστημάτων που μελετώνται. Στο δεύτερο Κεφάλαιο θα γίνει η ανάλυση των φωτοβολταϊκών συστημάτων και των δομικών μονάδων τους. Αρχικά θα γίνει αναφορά στα αυτόνομα και διασυνδεδεμένα φωτοβολταϊκά συστήματα. Στην συνέχεια θα δοθεί το ισοδύναμο μοντέλο του φωτοβολταϊκού κυττάρου με σκοπό να αναλυθεί η I-V χαρακτηριστική του και να οριστεί ο συντελεστής πληρώσεως και η απόδοση του φωτοβολταϊκού κυττάρου. Έπειτα θα ασχοληθούμε με τον μετατροπέα συνεχούς τάσης σε συνεχή, θα αναλυθεί εν συντομία η λειτουργία του και θα εξαχθεί το μοντέλο του. Αυτός ο μετατροπέας παράλληλα επιτελεί και την λειτουργία ανίχνευσης του σημείου μέγιστης ισχύος, οπότε θα αναλυθούν και οι μέθοδοι εύρεσης αυτού. Ακόμη, θα ασχοληθούμε με τους αντιστροφείς και τις τεχνολογίες αυτών στα φωτοβολταϊκά συστήματα και θα αναφερθεί ο τρόπος ελέγχου τους. Θα μεταφερθούμε στο στρεφόμενο σύστημα d–q δύο καθέτων αξόνων, μέσω του μετασχηματισμού Park, που μας προσφέρει απλούστευση των εξισώσεων και ευκολία στον έλεγχο. Έτσι τελικά θα μοντελοποιηθεί το φωτοβολταϊκό σύστημα και θα ελεγχθεί. Στο τρίτο Κεφάλαιο θα γίνει αντίστοιχα ανάλυση των αιολικών συστημάτων και των δομικών μονάδων τους. Θα παρουσιαστεί η σύγχρονη μηχανή μόνιμου μαγνήτη, τα βασικά στοιχεία για αυτήν και το μαθηματικό της μοντέλο. Έπειτα, θα ασχοληθούμε με την αναλυτική μαθηματική περιγραφή της μετατροπής της κινητικής ενέργειας σε μηχανική. Θα γίνει ανάλυση των μεθόδων μηχανικού ελέγχου ώστε να είναι μέγιστη η παραγόμενη ισχύς. Ακόμη θα εξαχθεί το συνολικό μαθηματικό μοντέλο για το αιολικό σύστημα και ο έλεγχός του. Στο τέταρτο Κεφάλαιο, θα αναφερθούμε στην κεντρικοποιημένη και την αποκεντρωμένη παραγωγή, θα αναλυθούν τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα αυτών και θα εισαχθεί η έννοια του μικροδικτύου και κατηγοριοποιήσεις αυτού. Έπειτα θα εξαχθούν τα μαθηματικά μοντέλα για τις αντίστοιχες τοπολογίες της διασύνδεσης των συστημάτων στο δίκτυο, για την πρώτη σε κοινό κόμβο εναλλασσόμενης τάσης και για τη δεύτερη σε κοινό κόμβο συνεχούς τάσης. Τέλος θα γίνει έλεγχος αυτών. Στο πέμπτο και τελευταίο Κεφάλαιο θα παραθέσουμε τα τεχνικά χαρακτηριστικά του συστήματος που χρησιμοποιήσαμε στην προσομοίωση, καθώς και τα αριθμητικά κέρδη των ελεγκτών. Τέλος, ακολουθούν τα αποτελέσματα της προσομοίωσης μαζί με ένα σύντομο σχολιασμό και μερικά συμπεράσματα. / The thesis that follows concerns the analysis and modeling of a photovoltaic system that is constituted by a PV array, a DC voltage converter that raises the voltage and simultaneously detect the maximum power point (MPP), so the power output of the system be maximum, and an inverter. Subsequently, the analysis and modeling of a variable speed wind system that uses a permanent magnet synchronous machine (PMSG) and a network of two converters, full scale, back to back that is also connected to the network. After these, will be analyzed and modeled the connection of these two systems together in a network of distributed generation common AC voltage node and common DC voltage node respectively. It will be attempted the implement of a control strategy to control the appropriate systems in order to achieve maximum power production. Finally, we will implement these systems in a Matlab/Simulink environment and simulate them for different changes in radiation and wind speed in order to see how the applied control strategy behaves and extract some conclusions. In chapter 1, becomes a more general report in the renewable sources of energy, to the advantages and disadvantages of them. Specifically, we will focus on the solar and wind energy, advantages and disadvantages and some brief historical information about them. Also, will analyze the main characteristics of the photovoltaic array and wind turbines. In chapter 2 will be analyzed the photovoltaic systems and their structural units. Firstly we will refer to the autonomous and grid-connected PV systems. Then will be given the equivalent model of the photovoltaic cell in order to analyze their characteristics and to determine the fill factor and the efficiency of the photovoltaic cell. Then we will deal with the dc/dc converter we briefly analyze the operation and will extract the model. This converter also performs the function of detecting the MPP so will also be analyzed the methods of finding it. We will refer to the inverters and their technologies in photovoltaic systems and it will be described their control. We will be transferred to the rotating system d-q of two perpendicular axes through the transformation Park which offers simplified equations and ease of control. So eventually the solar system will be modeled and controlled. In chapter 3 will be relevant analysis of the wind systems and their structural units. It will be presented a permanent magnet synchronous machine, its basics and its mathematical model. Then we will deal with the detailed mathematical description of the conversion of kinetic energy into mechanical. We analyze the mechanical control methods to be maximal power output. Also, the overall mathematical model of the wind system and its control will be extracted. In chapter 4, we will refer to the centralized and decentralized production, we will analyze the advantages and disadvantages and introduce the concept of microgrid and its categorizations. Then we will draw the mathematical models for the respective topologies of interconnection systems to the network, the first case is that of common AC voltage node and the second common DC voltage node. Finally they will be controlled. In chapter 5 will be described the technical characteristics of the system used in the simulation and numerical gains of controllers. Finally, the simulation results along with a brief commentary and a few conclusions are given.