Η συγκεκριμένη διπλωματική εργασία πραγματεύεται τη μελέτη, την προσομοίωση και την κατασκευή ενός αντιστροφέα για τη μετατροπή της συνεχούς τάσης της εξόδου ενός φωτοβολταϊκού σε εναλλασσόμενη τάση, ενεργού τιμής και συχνότητας ίδιας με αυτή του δικτύου χαμηλής τάσης. Ο συγκεκριμένος αντιστροφέας είναι ένας νέος τύπος μετατροπέα που συνδυάζει στοιχεία διάφορων ήδη υπάρχοντων μετατροπέων, όπως του μετατροπέα Boost-Flyback με ένα διακοπτικό στοιχείο και του αντιστροφέα Flyback. Η ιδέα είναι να ανυψώσουμε την τάση εξόδου του φωτοβολταϊκού μέσω του μετατροπέα Boost ανύψωσης τάσης και στη συνέχεια να πραγματοποιηθεί η αντιστροφή της και η περαιτέρω ανύψωσή της μέσω του Flyback. Η εργασία αυτή εκπονήθηκε στο Εργαστήριο Ηλεκτρομηχανικής Μετατροπής Ενέργειας του Τμήματος Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Τεχνολογίας Υπολογιστών της Πολυτεχνικής Σχολής του Πανεπιστημίου Πατρών. Από την αναλυτική διερεύνηση της λειτουργίας των δύο μετατροπέων επιλέχθηκε η κατάσταση στην οποία θα λειτουργεί ο αντιστροφέας Boost-Flyback. Προσαρμόζοντας τις ήδη γνωστές εξισώσεις στην περίπτωσή μας εξήχθησαν οι εξισώσεις του αντιστροφέα Boost- Flyback. Με βάση τις εξισώσεις αυτές επιλέχθησαν οι τιμές των στοιχείων που χρησιμοποιήσαμε αρχικά στις προσομοιώσεις και στη συνέχεια στην κατασκευή της διάταξης. Οι προσομοιώσεις, που έγιναν με το πρόγραμμα PSpice αλλά και η συνολική λειτουργία του προτεινόμενου αντιστροφέα επιβεβαιώθηκαν στη συνέχεια από μετρήσεις που πραγματοποιήθηκαν στην πειραματική διάταξη. / -

Τα μεσογειακά οικοσυστήματα, με τη δομή και σύνθεση που γνωρίζουμε, οφείλουν την ύπαρξή τους, στα επεισόδια των πυρκαγιών, που συμβαίνουν ανά τακτά χρονικά διαστήματα. Στις μεγάλες δασικές πυρκαγιές, οφείλεται το όλο και μεγαλύτερο ποσοστό της συνολικής καμένης έκτασης ανά έτος στη χώρα μας, και κυρίως, κατά τις τελευταίες δύο δεκαετίες, σε αυτές που συμβαίνουν, όταν επικρατούν ακραία μετεωρολογικά φαινόμενα το καλοκαίρι. Ο νομός Ηλείας, θεωρείται από τους πλέον πυρόπληκτους της Ελλάδας. Για τον λόγο αυτό, επιλέξαμε να μελετήσουμε μια περιοχή, μεσογειακού οικοσυστήματος του Νομού, η οποία έχει πληγεί πολλές φορές στο παρελθόν από τις πυρκαγιές και όλα τα επακόλουθα που τις συνοδεύουν, έκτασης 111.912.638 m . Αυτή η μελέτη, επιχειρεί να παρουσιάσει τις αλλαγές των χρήσεων γης, αλλά και της αναγέννησης μετά από πυρκαγιές, χρησιμοποιώντας τα δορυφορικά στοιχεία της τηλεπισκόπησης, που συλλέχθηκαν σε δύο διαφορετικές χρονικές στιγμές, σε συνδυασμό με τα Συστήματα Γεωγραφικών Πληροφοριών (GIS). Καταγράψαμε την επικρατούσα εικόνα της βλάστησης και αναγέννησης, καθώς και οποιαδήποτε άλλη χρήσιμη, οικολογικής σημασίας πληροφορία, σε 45 δειγματοληπτικές επιφάνειες. Μετά την ολοκλήρωση του προσδιορισμού των φυτικών taxa, όλες οι φυτοληψίες καταχωρήθηκαν στη βάση δεδομένων Turboveg for Windows. Για την ομαδοποίηση των δειγματοληψιών, χρησιμοποιήθηκε η μέθοδος Twinspan. Στη συνέχεια, μέσω του στατιστικού πακέτου PC-ORD 5.0, χρησιμοποιήθηκε, η μέθοδος Detrended Correspondence Analysis (DCA) για τη δημιουργία της γραφικής τους απεικόνισης, ενώ για τον προσδιορισμό των σχέσεων μεταξύ των περιβαλλοντικών μεταβλητών και των μονάδων βλάστησης της περιοχής, έγινε χρήση της μεθόδου Canonical Correspondence analysis (CCA). Οι περιβαλλοντικές μεταβλητές που χρησιμοποιήθηκαν είναι: υπόστρωμα, υψόμετρο, κλίση, προσανατολισμός, αριθμός πυρκαγιών. Με τη χρήση του ArcGIS 9.3 έγιναν θεματικοί χάρτες των καλύψεων/χρήσεων γης πριν και μετά την φωτιά του 2007. Επίσης, έγινε απεικόνιση του ανάγλυφου της περιοχής μελέτης, με τη χρήση ισοϋψών καμπύλων. Έτσι δημιουργήθηκε το Ψηφιακό Υψομετρικό Μοντέλο Εδάφους (ΨΥΜΕ ή DEM: Digital Elevation Model) για την περιοχή. Επίσης παράχθηκε το ΤΙΝ της περιοχής (Triangulated Irregular Network ή Δίκτυο ακανόνιστων τριγώνων). Από το ΤΙΝ παράχθηκαν ο χάρτης κλίσεων, ο χάρτης εκθέσεων και ο χάρτης υψομέτρων. Για να πραγματοποιηθούν τα παραπάνω χρησιμοποιήθηκε η εφαρμογή 3D Analyst στο περιβάλλον του ArcMap, πρόγραμμα ArcGIS 9.3. Τέλος, έγινε Μεταταξινομική σύγκριση (POST- CLASSIFICATION COMPARISON) δορυφορικών εικόνων του Landsat 7 από την περιοχή μελέτης, των ετών 2006 και 2011. Χρησιμοποιήσαμε τα Γεωγραφικά Συστήματα Πληροφοριών και την Τηλεπισκόπηση, επειδή συνιστούν ένα πολύ σημαντικό εργαλείο στη διαχείριση του περιβάλλοντος. Η διαχρονική παρακολούθηση των μεταβολών που συμβαίνουν, μέσω αυτών των συστημάτων, προσφέρει σημαντικά πλεονεκτήματα στον καθορισμό των μελλοντικών δράσεων. Τα αποτελέσματα, μέσα από τη χρήση αυτών των τεχνολογιών, έδειξαν αλλαγές στην εικόνα της βλάστησης πριν και μετά από τις καταστροφικές πυρκαγιές του 2007. Προέκυψε ότι, η αναγέννηση της Χαλεπίου πεύκης (Pinus halepensis) είναι ιδιαιτέρως ικανοποιητική, γεγονός που αποδίδεται αφενός, στους προσαρμοστικούς μηχανισμούς που διαθέτει το συγκεκριμένο είδος και αφετέρου, στις ευνοϊκές συνθήκες ανάπτυξης που επικρατούν στην περιοχή. / Mediterranean ecosystems, with their known structure and composition, owe their existence to the repeated at regular intervals fires. Large forest fires contribute to the increasing percentage of the total area burned per year in our country, especially those of the last two decades which occur when extreme weather conditions prevail in summer. The prefecture of Ilia is considered as one of the most fire affected regions in Greece. For this reason we chose to study an area of a prefecture’s Mediterranean ecosystem expanding over 111.912.638m2, which has been affected several times in the past by fires and all the consequences that accompany them. This study attempts to present the changes in land uses and forest regeneration after fires, using satellite remote sensing data collected at two different times in combination with Geographic Information Systems (GIS). We recorded the prevailing vegetation and regeneration status, as well as any other useful information of ecological importance, by means of 45 sampling plots. After the plant taxa identification, all samplings data were registered in the Turboveg for Windows database and the Twinspan (Two-way indicator species analysis) method was used in order to group the plots. Furthermore, the DCA (Detrended Correspondence Analysis) method was used for the creation of a graphic display of the vegetation data, while, in order to determine the relationships between environmental variables and vegetation units of the area, the CCA (Canonical Correspondence analysis) method was used, both through the statistical package PC-ORD 5.0. The environmental variables used are: substrate, elevation, slope, exposure and number of fires. Using ArcGIS 9.3 we made thematic land use/cover maps before and after the fire of 2007. The 3-D reconstruction of the study area was also made using contour curves, and from this the Digital Elevation Model (DEM) for the study area was derived. The TIN (Triangulated Irregular Network, Network jagged triangles) of the study area was also created as well as the derived slope-, exposure- and altitude maps. To accomplish all the above, we used the 3D Analyst application in the environment of ArcMap, program ArcGIS 9.3. Finally, we compared images (post-classification comparison) of the Landsat 7 from the study area for the years 2006 and 2011. We used Geographic Information Systems and Remote Sensing, since they are very important technologies, used as tool for environmental management. Monitoring through these systems the changes that occur over time, we obtain significant advantages in determining future actions. The results obtained through the use of these technologies, have shown changes in the vegetation before and after the devastating fires of 2007; furthermore, the regeneration of Pinus halepensis is very satisfactory, due both to the adaptive mechanisms of the species and to the favorable growing conditions prevailing in the study area.

Οι φωτοβολταϊκές γεννήτριες παρουσιάζουν μια μη γραμμική χαρακτηριστική V-I και ένα σημείο λειτουργίας μέγιστης ισχύος (MPP) τα οποία ποικίλλουν ανάλογα με την ακτινοβολία και τη θερμοκρασία. Αυτή η εργασία παρουσιάζει έναν MPP-tracker βασισμένο στην ασαφή λογική και ένα σχέδιο ενός μονοφασικού inverter συνδεδεμένου στο ηλεκτρικό δίκτυο. Ο ασαφής ελεγκτής (FLC) παρέχει προσαρμοστικότητα στη επίδοση του συστήματος. Λαμβάνει υπόψη του το τρέχον φορτίο, τη θερμοκρασία, την ακτινοβολία, τον άνεμο καθώς και τις πιθανές σκιάσεις που καλύπτουν τα πλαίσια. Παρέχει επίσης άριστα χαρακτηριστικά όπως γρήγορη απόκριση, καλή επίδοση και την δυνατότητα να αλλάζουν οι παράμετροί του προκειμένου να βελτιώνεται ο έλεγχος του συστήματος. Το γεγονός ότι λαμβάνει υπόψη του τις εξωτερικές συνθήκες εξασφαλίζει καλύτερη γνώση της πραγματικής επίδοσης του φωτοβολταϊκού συστήματος και όχι της βέλτιστης επίδοσης που αυτό έχει στις πρότυπες συνθήκες (STC). Τα αποτελέσματα της προσομοίωσης επιβεβαίωσαν την αποτελεσματικότητα του προτεινόμενου συστήματος. / The photovoltaic generators show a non-linear characteristic VI and one maximum power point (MPP) which vary depending on insolation and temperature. This project presents a MPP tracker, based on fuzzy logic, and a plan of an one-phased grid connected inverter. Fuzzy logic controller provides adaptivity at the system’s performance. It takes into consideration current load, temperature, insolation, wind and possible shades covering the panels. It also provides excellent characteristics such as quick response, great performance and the capacity of changing the system parameters in order to improve the system control. The fact that it takes into consideration the external conditions (in vivo as opposed to in vitro-laboratorial conditions) ensures better knowledge of the actual performance of the photovoltaic systems and not the optimum performance the system can score in standard test conditions (STC). The results of this simulation have confirmed the effectiveness of the proposed system.

Τα ευφυή εκπαιδευτικά συστήματα (Intelligent Educational Systems) είναι μια συνεχώς αναπτυσσόμενη περιοχή και από πλευράς εφαρμογών αλλά και έρευνας. Τα συστήματα αυτά λέγονται «ευφυή» διότι μπορούν να προσαρμόζονται αυτόματα στις ανάγκες των εκπαιδευόμενων (χρηστών). Αυτό επιτυγχάνεται μέσω του μοντέλου χρήστη που διατηρεί το σύστημα. Τα ευφυή εκπαιδευτικά συστήματα τα βασισμένα στον παγκόσμιο ιστό (Web-Based Intelligent Educational Systems) είναι η υποπεριοχή αιχμής των συστημάτων αυτών. Το επί πλέον πλεονέκτημα τέτοιων συστημάτων είναι ότι πολλοί χρήστες από διαφορετικά γεωγραφικά σημεία μπορούν να τα χρησιμοποιήσουν. Μια δυσκολία που αντιμετωπίζουν τα συστήματα αυτά όμως είναι ότι οι χρήστες είναι πολύ διαφορετικοί μεταξύ τους (διαφορετικά ενδιαφέροντα, διαφορετικό επίπεδο, ηλικία κλπ). Έτσι, το μοντέλο χρήστη είναι δυσκολότερο να προσδιοριστεί και η προσαρμογή δυσκολότερο να γίνει. Μια από τις τεχνολογίες που χρησιμοποιούνται στο Διαδίκτυο σε διάφορες εφαρμογές και θεωρείται συνυφασμένη μ’ αυτό που ονομάζεται «Ευφυΐα Παγκόσμιου Ιστού» (Web Intelligence) είναι η τεχνολογία των Ευφυών Πρακτόρων (Intelligent Agents). Ενώ η χρήση της σε εφαρμογές όπως το Ηλεκτρονικό Εμπόριο είναι εκτεταμένη, φαίνεται ότι σε εκπαιδευτικά συστήματα είναι κάπως περιορισμένη. Παρόλα αυτά, στην εργασία αυτή θα ασχοληθούμε με την χρήση των ευφυών πρακτόρων σε αυτά τα συστήματα. Η εργασία χωρίζεται σε τρία μέρη. Στο πρώτο μέρος γίνεται μια γενική αναφορά στους ευφυείς πράκτορες. Παρουσιάζονται οι διάφοροι ορισμοί, οι κατηγορίες και η αρχιτεκτονική των ευφυών πρακτόρων. Στην συνέχεια περιγράφονται οι γλώσσες προγραμματισμού των ευφυών πρακτόρων καθώς και οι εφαρμογές τους. Στο δεύτερο μέρος γίνεται μια ανασκόπηση των υπαρχόντων ευφυών εκπαιδευτικών συστημάτων βασισμένων στον παγκόσμιο ιστό και των τεχνολογιών που χρησιμοποιούν, καθώς και ο τρόπος που εφαρμόζονται οι ευφυείς πράκτορες στην διαδικασία της εκπαίδευσης. Στο τρίτο μέρος παρουσιάζεται ο σχεδιασμός και η υλοποίηση ενός εκπαιδευτικού συστήματος για την διδασκαλία θεμάτων Τεχνητής Νοημοσύνης με χρήση της τεχνολογίας των ευφυών πρακτόρων. / -

Τα κεραυνικά πλήγματα αποτελούν σημαντικό κίνδυνο ζημιάς στις ανεμογεννήτριες. Το πρόβλημα γίνεται μεγαλύτερο καθώς ο αριθμός και το ύψος τους συνεχώς αυξάνεται. Έτσι τα κεραυνικά πλήγματα στις ανεμογεννήτριες είναι μια από τις κυριότερες αιτίες βλαβών που προκαλούν απώλειες της προβλεπόμενης παραγωγής ισχύος με σοβαρές οικονομικές συνέπειες. Τα συστήματα γείωσης σχεδιάζονται με σκοπό να παρέχουν την απαραίτητη ασφάλεια τόσο σε συνθήκες κανονικής λειτουργίας όσο και σφάλματος. Όσον αφορά κεραυνικά ρεύματα ή ρεύματα βραχυκύκλωσης το σύστημα γείωσης θα πρέπει να επιτυγχάνει την απαγωγή και διάχυση των ρευμάτων αυτών μέσα στη γη, με ταχύτητα και ασφάλεια, χωρίς να δημιουργούν επικίνδυνες υπερτάσεις στον περιβάλλοντα χώρο. Η εμφάνιση των υπερτάσεων αυτών είναι ικανή να πλήξει των άνθρωπο αλλά και να προκαλέσει ανεπανόρθωτες βλάβες στον εξοπλισμό. Προκειμένου να ελεγθεί η αξιοπιστία ενός συστήματος γείωσης σε σχέση με την ασφάλεια που παρέχει σε συνθήκες σφάλματος είναι απαραίτητη η μελέτη της μεταβατικής συμπεριφοράς του. Έτσι μπορούμε να προβλέψουμε την απόδοση τους σε περιπτώσεις κρουστικών ρευμάτων κεραυνού. Η παρούσα εργασία αναφέρεται στη μελέτη της μεταβατικής συμπεριφοράς συστημάτων γείωσης ανεμογεννήτριας μέσω της εξομοίωσης τους με το λογισμικό EMTP-ATP. Οι εξομοιώσεις γίνονται βάσει του μοντέλου κυκλωματικής προσέγγισης για διάφορες τιμές ειδικών αντιστάσεων εδάφους. Σκοπός είναι η σύγκριση των αποτελεσμάτων και η επιλογή του κατάλληλου συστήματος γείωσης. Παρακάτω γίνεται σύντομη περιγραφή των κεφαλαίων Στο Πρώτο Κεφάλαιο γίνεται αναφορά στο φαινόμενο του κεραυνού, στις παραμέτρους των ανερχόμενων και κατερχόμενων κεραυνών και τέλος στις επιπτώσεις των κεραυνικών πληγμάτων. Στο Δεύτερο Κεφάλαιο γίνεται αναφορά στο ρόλο της γείωσης, στα διάφορα είδη γειωτών καθώς και στις μεθόδους υπολογισμού των παραμέτρων τους. Στο Τρίτο Κεφάλαιο παρουσιάζονται χαρακτηριστικά μεγέθη που αφορούν την απόκριση των συστημάτων γείωσης όπως είναι η αντίσταση γείωσης, η ειδική αντίσταση εδάφους και η κρουστική σύνθετη αντίσταση. Στο Τέταρτο Κεφάλαιο γίνεται αναφορά στα διάφορα μοντέλα συστημάτων γείωσης. Παρουσιάζονται τόσο αυτά που χρησιμοποιούνταν κατά το παρελθόν όσο και τα επικρατέστερα σύγχρονα. Στο Πέμπτο Κεφάλαιο γίνεται αρχικά επιλογή του μοντέλου προσομοίωσης. Στη συνέχεια παρατίθενται τα στοιχεία των συστημάτων γείωσης που εξετάζουμε. Κατόπιν παρουσιάζονται τα αποτελέσματα των εξομοιώσεων. Τέλος γίνεται σύγκριση των αποτελεσμάτων. Από τις συγκρίσεις προκύπτουν οι παράγοντες από τους οποίους εξαρτάται η μεταβατική συμπεριφορά των εξεταζόμενων συστημάτων γείωσης. Βάσει των αποτελεσμάτων παρατηρούμε αρχικά ότι η ειδική αντίσταση εδάφους έχει μεγάλη επίδραση στην μεταβατική απόκριση των συστημάτων γείωσης έχει. Συγκεκριμένα για μικρότερες τιμές ειδικής αντίστασης εδάφους έχουμε παράλληλη μείωση των τιμών των μέγιστων μεταβατικών υπερτάσεων στους κόμβους τους συστήματος. Επιπλέον παρατηρούμε σημαντική εξάρτηση των τιμών των τάσεων στους κόμβους των συστημάτων από την απόστασή τους από το σημείο εγχύσεως του ρεύματος. Έτσι όσο απομακρυνόμαστε από το σημείο εγχύσεως του κρουστικού ρεύματος μειώνεται το δυναμικό των κόμβων. Τέλος δεδομένων ίδιων τιμών ειδικής αντίστασης εδάφους, οι δύο διατάξεις παρουσίαζουν διαφορετικές μεταβατικές αποκρίσεις, / Lightning strokes consist one of the most important damage risks in wind turbines. The problem grows bigger as the number and height of modern wind turbines continuously increases. So lightning strikes on wind turbines are one of the most important malfunction causes which have serious inflictions on the predicted power production with severe economic consequences . Grounding systems are designed to provide the necessary safety on normal operation conditions as well as on fault conditions. The grounding system must be able to divert fault currents as well as lightning currents to the ground with speed and safety without the development of over voltages on the surrounding space. The appearance of over voltages is extremely dangerous both for people and equipment. To test the reliability of a grounding system on fault conditions, a study of its transient behavior is necessary in order to predict the performance of the grounding system in the case of an impulse lightning current. The purpose of this diploma thesis is to study the transient response of two grounding systems for wind turbines by means of simulation with the EMTP-ATP software. The equivalent circuits used for the simulation are based on the circuit theory approach for various values of soil resistivity. Finally the two grounding systems are compared regarding their transient response behavior. Bellow follows a brief description of the chapters. In Chapter One the phenomenon of lightning is presented including the parameters that define lightning as well as the effects of lightning strokes on people and equipment. Chapter Two focuses on the role of grounding in electrical installations, the various types of grounding electrodes and the calculation methods of their parameters. Chapter Three presents the effect of figures such as the grounding resistance, soil resistivity and impulse resistance on the response of grounding systems. Chapter Four refers to the various modeling approaches for grounding systems. Modeling approaches such as the circuit theory approach, the electromagnetic field approach etc are presented an analyzed. In Chapter Five the model for the simulation is selected and the values for the grounding system parameters are presented, followed by the results of the simulations. In conclusion the results of the simulations are compared. From comparing the results of the simulations we observe that the soil resistivity has a great effect on the transient response of the simulated grounding systems. Moreover for low values of soil resistivity there is a parallel decrease of the peak voltage values on the system nodes. Furthermore we observe a considerate dependence of the voltage values to the distance to the injection point of the lightning current. So as we move away from the injection point of the impulse current the node potential decreases. Finally, given the same values of soil resistivity, the two grounding systems have different transient responses.

Το διαδίκτυο συγκεντρώνει μεγάλες ποσότητες πληροφοριών, οι οποίες λόγω του όγκου τους πολλές φορές μένουν αναξιοποίητες. Οι τεχνικές εξόρυξης γνώσης μπορούν να αυτοματοποιήσουν τη διαδικασία της ανάκτησης χρήσιμων πληροφοριών από τον ιστό και να συνδυαστούν με συστήματα που μπορούν να αξιοποιήσουν τη γνώση αυτή. Ένα τέτοιο παράδειγμα είναι τα συστήματα συστάσεων, τα οποία μπορούν να αξιοποιούν την υπάρχουσα γνώση και να εντοπίζουν αυτόματα τις κατάλληλες επιλογές από ένα μεγάλο αριθμό εναλλακτικών, με βάση ορισμένα καθορισμένα κριτήρια. Για το λόγο αυτό τα συστήματα συστάσεων είναι άρρηκτα συνδεδεμένα με τεχνικές εξόρυξης γνώσης, οι οποίες μέσα από πληθώρα πληροφοριών μπορούν να εξάγουν χρήσιμα στοιχεία που βοηθούν στην αυτοματοποιημένη παραγωγή συστάσεων, διαδικασία που γίνεται ακόμα πιο πολύπλοκη όταν η πρόταση πρέπει να γίνει με βάση πολλαπλά κριτήρια, με διαφορετικά βάρη το καθένα. Εφαρμογές των συστημάτων συστάσεων υπάρχουν σε τομείς όπως η ψυχαγωγία, το ηλεκτρονικό εμπόριο αλλά και σε διαδικτυακές υπηρεσίες. Μία ακόμη εφαρμογή τους είναι και το πρόβλημα της αξιολόγησης ανθρώπινων χαρακτηριστικών, όπου τα κριτήρια των συστάσεων θα είναι οι δεξιότητες των ανθρώπων και το αντικείμενο της σύστασης θα είναι το πρόσωπο που αξιολογείται. Αυτά ονομάζονται συστήματα ηλεκτρονικών προσλήψεων (e-recruitment συστήματα) και αυτοματοποιούν τη διαδικασία της δημοσίευσης θέσεων εργασίας και τη λήψη βιογραφικών σημειωμάτων. Το πρόβλημα των ηλεκτρονικών προσλήψεων έχει δύο όψεις: Μπορεί να είναι είτε προσανατολισμένο στον υποψήφιο (seeker oriented) είτε προσανατολισμένο στον εργοδότη (company oriented). Στην πρώτη περίπτωση το σύστημα ηλεκτρονικών προσλήψεων προτείνει στον υποψήφιο μία λίστα από θέσεις εργασίας που ταιριάζουν καλύτερα στο προφίλ του. Στη δεύτερη περίπτωση οι εργοδότες δημοσιεύουν τις προδιαγραφές των διαθέσιμων θέσεων εργασίας οι υποψήφιοι εκδηλώνουν ενδιαφέρον και στη συνέχεια γίνεται κατάταξη των υποψηφίων με βάση κριτήρια που εξαρτώνται από τη θέση εργασίας. Αντικείμενο της παρούσας διδακτορικής διατριβής είναι η μελέτη και η εφαρμογή τεχνικών εξόρυξης γνώσης ώστε να βελτιωθεί η διαδικασία των συστάσεων. Οι τεχνικές που προτείνονται εφαρμόζονται σε συστήματα ηλεκτρονικών προσλήψεων προσανατολισμένων στον εργοδότη. Συγκεκριμένα, στο πρώτο κεφάλαιο παρουσιάζονται τα βασικά χαρακτηριστικά των συστημάτων συστάσεων και δίνεται έμφαση στα συστήματα όπου οι συστάσεις βασίζονται στο φιλτράρισμα με βάση το περιεχόμενο. Σαν παράδειγμα των συστημάτων συστάσεων χρησιμοποιήθηκε ένα σύστημα ηλεκτρονικών προσλήψεων προσανατολισμένο στον εργοδότη που αυτοματοποιεί την αξιολόγηση των υποψηφίων. Στη συνέχεια του κεφαλαίου παρουσιάζεται μία νέα προσέγγιση στην κατάταξη υποψηφίων με πολλές βελτιώσεις σε σχέση με τα υπάρχοντα συστήματα. Η προσέγγιση που προτείνεται διαφέρει από τα υπάρχοντα συστήματα ηλεκτρονικών προσλήψεων στο γεγονός ότι δε δέχεται βιογραφικά, αλλά οι υποψήφιοι συμπληρώνουν τα στοιχεία του προφίλ τους χρησιμοποιώντας προκαθορισμένες φόρμες μέσω διαδικτύου. Ακόμη, μοντελοποιεί τα βιογραφικά που προκύπτουν με χρήση της HR-XML γλώσσας μοντελοποίησης και στη συνέχεια κατατάσσει τους υποψηφίους, βαθμολογώντας τα προσόντα τους ανάλογα με τις απαιτήσεις της κάθε θέσης εργασίας. Η διαδικασία βαθμολόγησης και κατάταξης βασίζεται στον αλγόριθμο Analytic Hierarchy Process, ή AHP (Saaty, 1990). Για να ελεγχθεί η λειτουργικότητα και η αποτελεσματικότητα του συστήματος σχεδιάστηκε και εκτελέστηκε ένα σενάριο, που χρησιμοποίησε θέσεις εργασίας από το γραφείο διασύνδεσης του Πανεπιστημίου Πατρών. Στο δεύτερο κεφάλαιο, προτείνεται μία μέθοδος δημιουργίας συστάσεων που βασίζεται στην αυτόματη εξόρυξη των στοιχείων της προσωπικότητας των χρηστών. Το τελευταίο βασίζεται στη γλωσσολογική ανάλυση των γραπτών δεδομένων που σχετίζονται με τους υποψηφίους και είναι διαθέσιμα στις ιστοσελίδες κοινωνικής δικτύωσης. Τα χαρακτηριστικά προσωπικότητας των υποψηφίων θεωρούνται μεγάλης σημασίας στις περισσότερες θέσεις εργασίας αλλά αγνοούνται εντελώς στα υπάρχοντα συστήματα ηλεκτρονικών προσλήψεων. Στο σύστημα παροχής συστάσεων που υλοποιήθηκε, υπολογίστηκε η εξωστρέφεια του κάθε υποψηφίου, το οποίο χρησιμοποιήθηκε σαν ένα από τα κριτήρια κατάταξης. Στη συνέχεια, περιγράφεται η αρχιτεκτονική του συστήματος και παρουσιάζεται η εφαρμογή διαδικτύου που υλοποιήθηκε, η οποία ουσιαστικά είναι ένα ολοκληρωμένο σύστημα ηλεκτρονικών προσλήψεων που κατατάσσει τους υποψηφίους για κάθε θέση εργασίας. Η εφαρμογή αυτή δοκιμάστηκε με πραγματικά δεδομένα μέσω ενός πιλοτικού σεναρίου που σχεδιάστηκε σε συνεργασία με το τμήμα προσωπικού της Novartis Hellas. Για τα πειραματικά αποτελέσματα χρησιμοποιήθηκαν 100 ελληνικά ιστολόγια και υπολογίστηκαν τα LIWC σκορ για κάθε κατηγορία λέξεων σε κάθε ιστολόγιο. Τα αποτελέσματα αξιολογήθηκαν από έμπειρους υπεύθυνους προσλήψεων και δείχνουν την αποτελεσματικότητα του συστήματος σε ένα πραγματικό σενάριο πρόσληψης προσωπικού. Στο τρίτο κεφάλαιο προτείνεται η εφαρμογή εποπτευόμενων αλγορίθμων μάθησης (supervised learning algorithms) σε αυτοματοποιημένα συστήματα συστάσεων, για να αντιμετωπιστεί το πρόβλημα της κατάταξης. Η προτεινόμενη μέθοδος εφαρμόζεται σε ένα σύστημα ηλεκτρονικών προσλήψεων όπου, ένα σύνολο αντικειμενικών κριτηρίων εξάγεται από το LinkedIn προφίλ του υποψηφίου και υπολογίζονται τα χαρακτηριστικά της προσωπικότητάς του χρησιμοποιώντας γλωσσολογική ανάλυση στις δημοσιεύσεις του ιστολογίου του. Το νέο χαρακτηριστικό της μεθόδου είναι ότι πλέον αξιοποιεί τις κατατάξεις που έκανε ο υπεύθυνος προσλήψεων για κάθε θέση εργασίας, τις χρησιμοποιεί σαν δεδομένα εκπαίδευσης και ενσωματώνοντας αλγόριθμους μηχανικής μάθησης, το σύστημα «μαθαίνει» και ταξινομεί τους υποψηφίους με βάση τις προηγούμενες επιλογές. Μία ακόμη βελτίωση που προτείνεται στο κεφάλαιο αυτό είναι η δημιουργία και χρήση ταξινομίας, ώστε να γίνεται σημασιολογική αναζήτηση των δεξιοτήτων που απαιτούνται σε κάθε θέση εργασίας και να μετράται η σχετική προϋπηρεσία. Χρησιμοποιώντας τη σημασιολογική αναζήτηση, το σύστημα μπορεί να ανταποκριθεί σε κάθε θέση εργασίας ακόμα και αν απαιτεί συγκεκριμένη προϋπηρεσία και εξειδικευμένα προσόντα. Τα αποτελέσματα του συστήματος που υλοποιήθηκε για την εφαρμογή της μεθόδου που προτείνεται συγκρίθηκαν με τις κατατάξεις ενός υπεύθυνου προσλήψεων και έδειξαν ότι το σύστημα που αναπτύχθηκε μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε πραγματικές συνθήκες με πολύ καλή ακρίβεια. Στο τέταρτο κεφάλαιο παρουσιάζεται μία μέθοδος εξόρυξης γνώσης σε επίπεδο κλώνων μοντέλων για την εκτίμηση της ποιότητας των εφαρμογών. Η μέθοδος προτείνει τη μοντελοποίηση του εννοιολογικού συστήματος μιας εφαρμογής. Στη συνέχεια, εφαρμόζοντας εργαλεία ανάκτησης υπογράφων γίνεται αναζήτηση κλώνων μοντέλων και υπολογίζονται οι κατάλληλες μετρικές ποιότητας. Σκοπός της μεθοδολογίας και του συστήματος που αναπτύχθηκε είναι να ανιχνεύει προβλήματα στο εννοιολογικό σχήμα μιας εφαρμογής όσο αφορά στην αποδοτικότητα, στη συνέπεια, στην ευχρηστία και γενικά στην ποιότητα μιας εφαρμογής. Η προτεινόμενη μεθοδολογία μπορεί να χρησιμοποιηθεί είτε στη φάση του σχεδιασμού μιας εφαρμογής είτε στην ανακατασκευή της. Η σωστή λειτουργία του συστήματος που αναπτύχθηκε επιβεβαιώνεται πειραματικά μέσω ενός πιλοτικού σεναρίου. / The internet gathers vast amounts of information, which remain unexploited. Data mining techniques can automate the process of extracting knowledge from the web, which can be exploited by information systems. On the other hand recommender systems can utilize knowledge for a specific domain to automatically find the best choice from a large number of alternatives according to certain specified criteria. Thus recommender systems are closely related to data mining techniques, which can be employed to extract useful data and produce automatic recommendations. This process becomes more complex when the recommendations are based on multiple criteria with different weights. Recommender systems have many applications in the areas of entertainment, e-commerce and other web services. Another application is the problem of assessing human traits, where the recommendation criteria are the candidates’ skills and the recommendation objective is to assess candidate’s relevance to a specific position. These are termed e-recruitment systems and automate the process of publishing positions and receiving CVs. The online recruitment problem is two-sided: It can be seeker-oriented or company-oriented. In the first case the e-recruitment system recommends to the candidate a list of job positions that better fit his profile. In the second case recruiters publish the specifications of available job positions, the candidates apply and then they are ranked based on criteria that depend on the job position. The purpose of this thesis is the study the application of data mining techniques with an objective to improve the recommendation process. The proposed techniques are applied to company-oriented e-recruitment systems. Specifically, the first chapter presents the basic characteristics of the recommender systems and focuses on systems that make content-based predictions. As an example of recommender systems a company oriented e-recruitment system was used to automatically evaluate job applicants. In this chapter, a new approach for candidate ranking is presented that has many improvements over the existing systems. The proposed approach differs from conventional e-recruitment systems in that it does not accept CVs, but candidates fill predefined online forms. Moreover, it models the resulting CVs using the HR-XML modeling language and then ranks the candidates, graduating the required qualifications for each job. The process of scoring and ranking algorithm is based on the Analytic Hierarchy Process, or AHP. To test the functionality and the efficiency of the system a scenario was set based on job offers from the liaison office of the University of Patras. The second chapter proposes a recommender system based on the algorithm of Analytic Hierarchy Process (AHP) and the automatic extraction of the users’ personality elements. The latter is based on the linguistic analysis of text data associated with the candidates and are available on social networking sites. The personality traits of the candidates are very important in most jobs, but completely ignored in the existing e-recruitment systems. Then, the system architecture is shown and the Web application that was implemented is presented, which is essentially an integrated e-recruitment system that ranks the candidates for each job. This application was tested with real data through a pilot script that was designed in collaboration with the personnel department of Novartis Hellas. For the experimental results were used 100 Greek blogs and LIWC scores were calculated for each category of words in each blog. The results were evaluated by experienced recruiters and show the effectiveness of the system in real scenario recruitment. The third chapter introduces the application of supervised learning algorithms on automated recommender systems, to solve the problem of ranking. The proposed method is applied to an e-recruitment system where a set of objective criteria is extracted from the candidate’s LinkedIn profile and then his personality traits are calculated using linguistic analysis to his blog posts. The new feature of this method is that it uses the recruiter’s rankings for each job position, uses them as training data and incorporates machine learning algorithms. The system “learns” and ranks the candidates based on previous recommendations. Another enhancement proposed in this chapter is the development and use of a taxonomy, to enable a semantic matching of the skills required for each job position and calculate the relevant experience. Using semantic matching, the system can respond to any job position even of it requires specific job experience and specialized skills. The results of the system implemented to validate the proposed method, were compared to a recruiter’s ranking and showed that the implemented system can be used in real world with very good accuracy. The fourth chapter presents a method for model clones mining to evaluate the applications’ quality. The method proposes the modeling of the conceptual schema of the application. Then, using tools for sub graphs mining a search for model clones is performed and the appropriate quality metrics are calculated. The purpose of the methodology and the implemented system was to detect problems in the conceptual schema of an application regarding the efficiency, consistency, usability and overall quality of an application. The proposed methodology can be used either in the design phase of an application or in the reconstruction phase. The proper functionality of the developed system is experimentally confirmed with a pilot scenario.

Στην παρούσα διπλωματική εργασία αναπτύχθηκε μια web εφαρμογή για το Εθνικό Σύστημα Υγείας. Σκοπός ήταν η αναβάθμιση της ποιότητας των υπηρεσιών του εθνικού συστήματος υγείας προς τους πολίτες και κυρίως η καταπολέμηση της φοροδιαφυγής που συμβαίνει στον χώρο της υγείας ενώ ταυτόχρονα με μεθόδους που αναπτύχθηκαν προστατεύουμε τα κρατικά ταμεία από την κατασπατάληση του δημόσιου χρήματος για ανύπαρκτες ανάγκες. Δημιουργήθηκαν τέσσερις οντότητες : οι ασφαλισμένοι , οι γιατροί , οι φαρμακοποιοί και τα νοσοκομεία. Κάθε χρήστης ανάλογα με την ιδιότητα του έχει τον δικό του ηλεκτρονικό λογαριασμό στο σύστημα και αλληλεπιδρά με τους υπόλοιπους χρήστες. Ο ασφαλισμένος μπορεί να δει στον λογαριασμό του τον προσωπικό του ιατρικό φάκελο μαζί με όλο το ιστορικό του. Επίσης μπορεί να βλέπει όλες τις επισκέψεις του σε ιατρεία , νοσοκομεία και φαρμακεία καθώς κάθε επίσκεψη του καταγράφεται από το σύστημα σε μια προσπάθεια να καταπολεμηθεί η φοροδιαφυγή με την συνδρομή του χρήστη. Ο γιατρός με την σειρά του έχει και αυτός τον δικό του προσωπικό λογαριασμό και μπορεί να γράψει συνταγές για τον ασθενή που τον επισκέπτεται και να καταχωρήσει μια ηλεκτρονική απόδειξη στο σύστημα από την επίσκεψη του ασφαλισμένου στο ιατρείο του. Το σύστημα δεν προβλέπει την κυκλοφορία χρήματος και η νοσηλεία του ασφαλισμένου είναι δωρεάν όπως και τα φάρμακα του. Το κράτος δεσμεύεται να επιστρέψει αυτά τα χρήματα στους δικαιούχους γιατρούς και φαρμακοποιούς. Οι φαρμακοποιοί με την σειρά τους μέσα από τον λογαριασμό τους μπορούν να εκτελέσουν τις συνταγές των γιατρών , οι οποίες αποθηκεύονται στην βάσηδεδομένων. Τέλος υπάρχει πλήρης καταγραφή των νοσοκομείων της χώρας και των γιατρών που δουλεύουν σε αυτά. Υπάρχει πλήρης εικόνα των νοσηλευομένων και του νοσοκομειακού υλικού που χρησιμοποιείται και καταναλώνεται στα νοσοκομεία. Επίσης υλοποιήθηκε αυτοματοποιημένος μηχανισμός που τροφοδοτεί τα νοσοκομεία με φαρμακευτικό υλικό βάση συγκεκριμένων προδιαγραφών. Ο σκοπός μας ήταν να υπάρχει πλήρης ηλεκτρονικός έλεγχος σε όλους τους εμπλεκομένους στο ΕΣΥ έτσι ώστε να προστατευτεί το κρατικό χρήμα και να καταπολεμηθεί η φοροδιαφυγή στον χώρο της υγείας. / This project is an effort for the elimination of tax evasion in Greece's national health system. Unfortunately, lots of people avoid paying their taxes. We have developed a web application, which controls money flow at the national health system. Firstly, the citizens have a personal account, which includes their personal information and their medical data. The patients visit doctors who also have a personal web account. Doctors then write down the appropriate recipes, which are stored in a database. The patients do not pay for their visit and the doctors are paid from the state through the database created. Pharmacists have a personal web account as well and they give patients the medicine that the doctors prescribed. We have created an automatic system, which supplies hospitals with medicine and protects the state from tax evasion. To be more specific, we have created central stores which supply the hospitals with medicine under some specifications that we set. Our goal is to create a system which will control the total activity in Greece's health system and will protect the state's money from people who don’t respect the law and the society. Also, we want to upgrade the quality of the services at the national health system by creating a medical folder for every citizen. With this measure, the doctors will have the ability to get informed of the medical history of every patient and they will be able to make more accurate diagnosis for the patient's health.

Η παρούσα διπλωματική εργασία αφορά κυρίως τη μελέτη των Αυτόνομων Φωτοβολταϊκών συστημάτων καθώς και τη μεθοδολογία σχεδιασμού τους. Αρχικά, γίνεται μια εισαγωγή στη φωτοβολταϊκή τεχνολογία και παρουσιάζονται τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα της χρήσης της. Στο δεύτερο κεφάλαιο, γίνεται λόγος για τα ηλιακά κύτταρα, για τον τρόπο λειτουργίας τους (φωτοβολταϊκό φαινόμενο), για τα ηλεκτρικά χαρακτηριστικά τους, καθώς και τις παραμέτρους που τα επηρεάζουν. Το τρίτο κεφάλαιο αναφέρεται στις ομαδοποιήσεις των ηλιακών κυττάρων και κυρίως στις συστοιχίες. Παρουσιάζονται τα προβλήματα που δημιουργούνται λόγω της σκίασης και της ανομοιομορφίας στα ηλεκτρικά χαρακτηριστικά των ηλιακών κυττάρων και είναι το φαινόμενο των Απωλειών Προσαρμογής και των Τοπικών Υπερθερμάνσεων (φαινόμενο hot-spot). Κατόπιν, παρουσιάζονται οι λύσεις για την αντιμετώπιση των παραπάνω φαινομένων που είναι η χρήση των διόδων παράκαμψης και αντεπιστροφής. Στο τέταρτο κεφάλαιο, γίνεται εκτενής αναφορά στους τύπους των συσσωρευτών, τη λειτουργία τους, καθώς και στα προβλήματα που αυτοί αντιμετωπίζουν κατά τη διάρκεια της ζωής τους (θειίκωση, στρωματοποίηση, γήρανση). Επιπλέον, παρουσιάζεται η χρήση των συσσωρευτών σε φωτοβολταϊκά συστήματα. Στο τελευταίο κεφάλαιο, αναπτύσσεται η μεθοδολογία σχεδιασμού ενός αυτόνομου φωτοβολταϊκού συστήματος, που συνίσταται στον υπολογισμό τριών χαρακτηριστικών μεγεθών του, δηλαδή της γωνίας κλίσης β της συστοιχίας, της επιφάνειας Α αυτής και της χωρητικότητας των συσσωρευτών C. Έχοντας ως δεδομένα τις απαιτήσεις του φορτίου και τις τιμές της ηλιακής ακτινοβολίας σε οριζόντια επιφάνεια με τη χρήση ηλεκτρονικού υπολογιστή, εκλέγεται ο κατάλληλος συνδυασμός των παραπάνω μεγεθών β, Α, C ώστε να ικανοποιούνται οι απαιτήσεις του συστήματος. / This thesis mainly concerns the study of autonomous photovoltaic systems and their design methodology. Initially, an introduction to solar technology is curried out and the advantages and disadvantages of its use are presented. The second chapter talks about solar cells, how they work (photovoltaic effect), their electrical characteristics and the parameters that affect them. The third chapter refers to groupings of solar cells and to arrays in particular. It discusses the problems created by shading and variations in the electrical characteristics of solar cells, which are the phenomenon of mismatch losses and local overheating (hot-spot phenomenon). Then, solutions are presented to address these problems, that is the use of by-pass and blocking diodes. The fourth chapter is a detailed report on the types of batteries, their operation as well as the problems they face during their life (sulfation, stratification and aging). Furthermore, we present the use of batteries in photovoltaic systems. The last chapter develops the methodology of designing a stand-alone photovoltaic system, which consists in measuring magnitudes of three characteristics, namely the angle of the array β, its surface A and the battery capacity C. Having the load requirements and the values of solar radiation on a horizontal surface as the data by using a computer, the appropriate combination of the above sizes β, A, C is chosen to meet the system requirements.

Εξαιτίας του μεγάλου όγκου δεδομένων που υπάρχουν στον Παγκόσμιο Ιστό, η ανεύρεση της επιθυμητής πληροφορίας από ένα χρήστη μπορεί να αποδειχθεί χρονοβόρα. Διάφορα συστήματα προσωποποιημένης αναζήτησης έχουν προταθεί κατά καιρούς για να διευκολύνουν την επίλυση του συγκεκριμένου προβλήματος. Στόχος της παρούσας εργασίας ήταν η μελέτη διάφορων τεχνικών βελτίωσης των αποτελεσμάτων μιας αναζήτησης και η ανάπτυξη ενός συστήματος που θα προβλέπει την πληροφοριακή ανάγκη ενός χρήστη και θα του προτείνει ένα σύνολο από σελίδες που πιθανόν να τον ικανοποιούν. Επειδή το Web αποτελεί ένα πολύ μεγάλο σύστημα, η μελέτη μας ξεκινάει από το επίπεδο ιστοτόπου. Για την ανάπτυξη του συστήματός μας θα κάνουμε χρήση σημασιολογικών τεχνικών ανάλυσης. Πιο συγκεκριμένα, με χρήση μιας οντολογίας θα χαρακτηρίσουμε εννοιολογικά τις σελίδες ενός ιστοτόπου και επιπλέον θα χρησιμοποιήσουμε την οντολογία για να εκφράσουμε την πληροφοριακή ανάγκη του χρήστη. Κατά την περιήγησή του στον ιστότοπο ο χρήστης επιλέγει εκείνους τους συνδέσμους που θεωρεί ότι το φέρνουν πιο κοντά στο στόχο του. Εμείς, χαρακτηρίζουμε κάθε υπερσύνδεσμο με έννοιες που συνδέονται με το περιεχόμενο της σελίδας στην οποία αυτός δείχνει. Επειδή, ο κάθε χρήστης αναπαριστά την πληροφορία με ένα δικό του δίκτυο εννοιών, υιοθετήσαμε μια οντολογία που συγκεντρώνει αυτό που ονομάζουμε “κοινή γνώση” για ένα θέμα. Χρησιμοποιώντας, τις έννοιες από τους υπερσυνδέσμους που επέλεξε ο χρήστης, τις σχέσεις μεταξύ των εννοιών της οντολογίας εκτιμούμε τις πιθανές έννοιες – στόχους του χρήστη και προσδιορίζουμε με αυτόν τον τρόπο την πληροφοριακή του ανάγκη. Τέλος, κατατάσσουμε τις σελίδες ως προς τη εννοιολογική τους συσχέτιση με τα ενδιαφέροντα του χρήστη και δημιουργούμε τις προτάσεις μας. / Due to the large volume of data available on the Web, finding the desired information can be time consuming. Various personalized search systems have been proposed to help resolve this problem. The aim of this work was to study various techniques used to deal with the problem and also, develop a system that will predict a user's information need and propose a set of pages that might satisfy him. Because the Web is a very large system, our study starts at the level of a site. In developing our system we will make use of semantic analysis techniques. Specifically, we will use an ontology to describe the contents of the pages of a website and we will also use the ontology to express the information need of the user. While browsing, the user selects those links, that considers they will bring him closer to his goal. We characterize each link with concepts associated with the content of the page they point to. Because each user represents the information in his own concept network, we adopted an ontology to express what is said to be 'common knowledge' on a topic. Using the concepts of the hyperlinks that the user selected and the relations between the concepts of the ontology, we choose the possible concept that user has in mind, and thus determine his information needs. Finally, we rank the pages of the website against the estimated informational needs of the user, creating so our proposals.

Το θέμα της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η εγκατάσταση αντικεραυνικής προστασίας σε εγκατεστημένο σε περιοχή της Κύπρου φωτοβολταϊκό πάρκο και η μελέτη της μεταβατικής συμπεριφοράς του πλέγματος γείωσης της φωτοβολταϊκής συστοιχίας του, μέσω της εξομοίωσης του με το λογισμικό EMTP-ATP, λαμβάνοντας υπόψη και το φαινόμενο του ιονισμού του εδάφους. Στο 1ο κεφάλαιο γίνεται αναφορά στις πηγές ενέργειας και στις συνέπειες που αυτές επιφέρουν στο περιβάλλον. Ακολούθως, γίνεται περιγραφή των ήπιων μορφών ενέργειας και παρουσιάζονται τα βασικά τους χαρακτηριστικά. Το 2ο κεφάλαιο παρουσιάζει την βασική δομή των φωτοβολταϊκών συστημάτων. Αρχικά αναφέρονται τα πλεονεκτήματα της χρήσης των φωτοβολταϊκών έναντι των υπολοίπων μορφών ενέργειας. Έπειτα, γίνεται η περιγραφή των φωτοβολταϊκών κυττάρων όσον αφορά την αρχή λειτουργίας που στηρίζεται στο φωτοβολταϊκό φαινόμενο, το ισοδύναμο κύκλωμα του οποίου η ανάλυση ξεκινά με την εξίσωση της διόδου n-p επαφής και την I-V χαρακτηριστική τους. Στη συνέχεια αναλύονται λεπτομερώς οι φωτοβολταϊκές συστοιχίες, οι μονάδες μετατροπής ισχύος και οι συσσορευτές που αποτελούν τη δομή ενός φωτοβολταϊκού συστήματος. Κλείνοντας παρουσιάζονται οι λόγοι που τα φωτοβολταϊκά συστήματα χρίζουν αντικεραυνικής προστασίας. Εν συνεχεία, στο 3ο κεφάλαιο παρουσιάζονται οι μέθοδοι προστασίας κατασκευών από τα πλήγματα κεραυνού. Περιγράφεται το φυσικό φαινόμενο του κεραυνού και αναφέρονται τυπικές τιμές όσον αφορά τα πλήγματα ανά έτος. Η μελέτη αντικεραυνικής προστασίας που αναλύεται στη συνέχεια, περιέχει την αποτίμηση κινδύνου από κεραυνικό πλήγμα και την περιγραφή της στάθμης προστασίας. Αναφέρονται οι μέθοδοι υπολογισμού της συχνότητας άμεσων κεραυνικών πληγμάτων σε μια κατασκευή μέσω της εύρεσης της μέσης ετήσιας πυκνότητας πλήγματος κεραυνού στο έδαφος και της ισοδύναμης συλλεκτήριας επιφάνειας. Έτσι, περιγράφεται πλήρως η διαδικασία επιλογής του συστήματος αντικεραυνικής προστασίας. Το κεφάλαιο συνεχίζει με την σχεδίαση του συστήματος που αποτελείται από την εξωτερική και την εσωτερική εγκατάσταση αντικεραυνικής προστασίας. Την εξωτερική εγκατάσταση αντικεραυνικής προστασίας αποτελούν ουσιαστικά το συλλεκτήριο σύστημα το οποίο επιλέγεται με τη βοήθεια των μεθόδων της γωνίας προστασίας, της κυλιόμενης σφαίρας ή των βρόχων, οι αγωγοί καθόδου που πρέπει να πληρούν τους κανονισμούς που αναφαίρονται σε αυτούς και το σύστημα γείωσης του οποίου τα είδη και ο τρόπος επιλογής αναλύονται λεπτομερώς. Η εσωτερική εγκατάσταση αντικεραυνικής προστασίας επιτυγχάνεται με τις ισοδυναμικές συνδέσεις, την σωστή δρομολόγιση των καλωδίων, την μαγνητική θωράκιση και τις διατάξεις προστασίας έναντι υπερτάσεων στο εσωτερικό της κατασκευής. Στο 4ο κεφάλαιο περιγράφεται το υπό μελέτη φωτοβολταϊκό πάρκο και υπολογίζονται οι απαραίτητες διαστάσεις για τις ανάγκες της μελέτης αντικεραυνικής προστασίας. Με τις μέθοδους που αναπτύχθηκαν στο προηγούμενο κεφάλαιο, επιλέγεται κατάλληλη στάθμη προστασίας και ξεκινά η σχεδίαση. Αρχικά, πραγματοποιείται εξωτερική και εσωτερική εγκατάσταση αντικεραυνικής προστασίας του κτιρίου ελέγχου. Παρουσιάζονται οι διαστάσεις και διατομές καθώς και ο τρόπος τοποθέτησης του συλλεκτήριου συστήματος, των αγωγών καθόδου και των ηλεκτροδίων γείωσης και στη συνέχεια οι διατάξεις προστασίας έναντι υπερτάσεων στην ac πλευρά του φωτοβολταϊκού συστήματος. Στη συνέχεια, γίνεται η μελέτη της συστοιχίας φωτοβολταϊκών και αφού επιλεγεί η στάθμη προστασίας σχεδιάζονται οι αγωγοί καθόδου και το πλέγμα γείωσης. Παρουσιάζονται οι διαστάσεις, διατομές και το ύψος του συστήματος αντικεραυνικής προστασίας και το κεφάλαιο κλείνει με την εσωτερική εγκατάσταση αντικεραυνικής προστασίας στην dc πλευρά του συστήματος. Στο 5ο και τελευταίο κεφάλαιο, γίνεται η επιλογή του μοντέλου πλέγματος γείωσης και πραγματοποιείται εξομοίωση. Αναφέρεται η πορεία της τελικής μορφής των σχέσεων και του ισοδύναμου κυκλώματος της κυκλωματικής προσέγγισης ξεκινώντας από το 1980 μέχρι σήμερα και παρουσιάζονται τα βασικά πλεονεκτήματα της έναντι των υπόλοιπων μέθοδων. Με τη βοήθεια των σχέσεων υπολογίζονται όλες οι παράμετροι και περιγράφεται η κυματομορφή του ρεύματος κεραυνού όπως επιβάλλεται από τους κανονισμούς. Ακολούθως, γίνεται η εισαγωγή τους στο πρόγραμμα εξομοίωσης και παρουσιάζονται οι γραφικές και τα αποτελέσματα πάνω σε αυτές. Τέλος, εξάγονται τα συμπεράσματα όσον αφορά τις τάσεις που αναπτύσσονται στους προς μελέτη κόμβους και πως επηρέασαν σε αυτό οι παράμετροι των σχέσεων που χρησιμοποιήθηκαν. Στο Παράρτημα Α, στο τέλος της εργασίας, παρουσιάζεται η διαδικασία της προσομοίωσης με το λογισμικό EMTP-ATP. Γίνεται παρουσίαση του τρόπου εισαγωγής των στοιχείων και της κυματομορφής του ρεύματος κεραυνού στο πρόγραμμα για την κατασκευή του ισοδύναμου κυκλώματος. Επεξηγείται ο τρόπος επιλογής των εξόδων της προσομοίωσης καθώς επίσης και οι παράμετροι που χρειάζονται για να τρέξει το πρόγραμμα. Στο τέλος, περιγράφεται ο τρόπος εξαγωγής των γραφημάτων στα σημεία του κυκλώματος που ενδιαφέρουν. / The subject of this thesis is to install lightning protection installed in the area of Cyprus photovoltaic park and to study the transient behavior of grounding grid photovoltaic array through the assimilation of the EMTP-ATP software taking into account the phenomenon of ionization soil. The first chapter is referring to the sources of energy and their consequences to the environment. Subsequently, a description is given of renewable energy and a presentation of their key characteristics. The second chapter presents the basic structure of photovoltaic systems. Firstly, the advantages of the use of photovoltaic over other forms of energy are mentioned. Then, a description is given of photovoltaic cells regarding its operating principle which is based on the photovoltaic effect, the equivalent circuit of which the analysis starts with the equation n-p diode contact and the IV characteristic. Later on , the paper analyzes in detail the solar arrays, power conversion units and accumulator which form the structure of a photovoltaic system. At the end, reasons are presented that photovoltaic systems are built so as to be protected from lightning. Then, the third chapter presents the construction methods of protection from lightning strikes. The natural phenomenon of lightning is described and the typical values for the attacks per year are reported. The study of lightning protection which is analyzed later includes the assessment of risk from lightning strike and the description of the level of protection. Reference is given to the methods for calculating the frequency of direct lightning strikes a structure by finding the average annual density of lightning hitting the ground and the equivalent collector surface. Therefore, the selection process on lightning protection is fully described. The chapter continues with the design of the system consisting of external and internal lightning protection installation. External lightning protection installation is essentially comprise of the collector system that is selected using the methods of protection angle, the rolling ball or loop, the conductor which must meet the regulations regarding them and of the grounding system of the species and the method of selection are analyzed in detail. The internal installation of lightning protection is achieved by equivalent connections, the right itinerary cables, magnetic shielding and protections against overvoltage inside the structure. Within the fourth section is been describe the solar farm under study and the necessary dimensions are been calculated for the needs of the study of lightning protection. With the methods developed in the previous chapter, the appropriate level of protection is selected and the design begins. Initially, an external and internal lightning protection installation of building control is accomplished. The dimensions and profiles are presented while how to load the interceptor system, of the conductors and grounding electrodes, and later on the protections against overvoltage on ac side of the photovoltaic system. Then the paper presents the study of solar array and having selected the levels of protection ,conductors are designed and the grounding grid. The dimensions, cross sections and the height of the lightning protection system are mentioned and lastly the chapter mentions the internal installation of lightning protection in the dc side of the system. In the fifth and final chapter, the selection of grounding grid model and simulation is carried out. It is mentioning the course of the final shape of relations and the equivalent circuit of the circuit approach, which starts from 1980 until today while the key advantages over other methods are mentioned as well. By means of the relations, all the parameters are calculated and the lightning current waveform is described as required by the regulations. Next, there are inducted in the program of simulation and graphics and effects regarding them are presented. Finally, drawing conclusions on trends in developed nodes for study and how this affected the relations of parameters used. In Appendix A, at the end of the study, the process of simulation is presented with the software EMTP-ATP. There is an explanation of how the input data and lightning current waveform in the program for the construction of the equivalent circuit. It is been explained how to choose the cost of simulation as well as the parameters needed to run the program. In the end, it is been described how to export the graph points in the circuit of interest.