Η παρούσα διπλωματική εργασία πραγματοποιήθηκε από 8/2013-9/2014 στο τμήμα ηλεκτρολόγων μηχανικών & τεχνολογίας υπολογιστών του πανεπιστημίου Πατρών, υπό την επίβλεψη του καθηγητή Γαβριήλ Γιαννακόπουλου. Σκοπός της παρούσας διπλωματικής είναι η σχεδίαση και ο έλεγχος στατικού σειριακού αντισταθμιστή με στόχο την αντιστάθμιση συμμετρικών και ασύμμετρων βυθίσεων τάσης σε ευαίσθητα φορτία. Αρχικά γίνεται μια γενική αναφορά στην δομή των συστημάτων ηλεκτρικής ενέργειας στην έννοια της ποιότητας ισχύος και στις διαταραχές που μπορούν να εμφανιστούν σε ένα σύστημα ηλεκτρικής ενέργειας. Έπειτα παρουσιάζονται μέθοδοι βελτίωσης της ποιότητας ισχύος και συγκεκριμένα των διαταραχών που οφείλονται σε βυθίσεις τάσεις. Κατόπιν περιγράφεται η δομή και ο τρόπος λειτουργίας της διάταξης που θα χρησιμοποιηθεί για την αντιστάθμιση της τάσης (Στατικός Σειριακός Αντισταθμιστής). Αναλύεται το σύστημα ελέγχου (Διπλός Διανυσματικός Ελεγκτής, Double Vector Controller) και παρουσιάζονται τα αποτελέσματα της προσομοίωσης διαφόρων τύπων βραχυκυκλωμάτων με την χρήση του Στατικού Σειριακού Αντισταθμιστή (Static Series Compensator). / The present work was carried out by 8 / 2013-9 / 2014 in the Department of Electrical and Computer Engineering,in the University of Patras, under the supervision of Professor Gabriel Giannakopoulos. The purpose of this project is the design and control of serial static compensator designed to compensate symmetrical and asymmetrical voltage drops to sensitive loads. Originally made ​​a general reference to the structure of power systems in the sense of power quality and disturbances that can occur in a power system. Then, the study methods for improving power quality and specific disorders caused dips trends. After describing the structure and function of the device to be used to compensate for the voltage (Serial Static Compensator). Analyzed control system, Double Vector Controller and presented the results of the simulation of various types of short circuits using the Serial Static Compensator

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.

Η αστάθεια τάσης αποτελεί ένα σημαντικό πρόβλημα για τα συστήματα ηλεκτρικής ενέργειας. Ένα σύστημα εισέρχεται σε κατάσταση αστάθειας τάσης λόγω αύξησης της ζήτησης, μιας ξαφνικής, ευρείας κλίμακας διαταραχής ή αλλαγής στην κατάσταση του, που μπορεί να προκαλέσει μια σταδιακή και ανεξέλεγκτη πτώση τάσης. Παρουσιάζει, λοιπόν, ιδιαίτερο ενδιαφέρον η μεταβατική συμπεριφορά του συστήματος σε σχέση με την ευστάθεια της τάσης. Επίσης, κατά τη λειτουργία ενός Σ.Η.Ε., είναι σημαντικό για το χειριστή να γνωρίζει το μέγιστο επιτρεπτό φορτίο του συστήματος χωρίς να κινδυνεύει από αστάθεια τάσης. Η δυναμική ευστάθεια τάσης μπορεί να διαιρεθεί σε βραχυπρόθεσμη και μακροπρόθεσμη. Στην παρούσα διπλωματική εργασία θα δώσουμε έμφαση στη βραχυπρόθεσμη ευστάθεια τάσης. Για το σκοπό αυτό, αναπτύσσονται δυναμικά μοντέλα που περιγράφουν τη λειτουργία απλών συστημάτων ηλεκτρικής ενέργειας στο περιβάλλον του MATLAB/SIMULINK. Διερευνάται η επίδραση του φορτίου επαγωγικού κινητήρα ενός απλού Σ.Η.Ε., όσον αφορά στη βραχυπρόθεσμη ευστάθεια τάσης, χρησιμοποιώντας τις P-V καμπύλες τόσο του κινητήρα όσο και του δικτύου. Τα αποτελέσματα που προκύπτουν, κατόπιν επαληθεύονται παρατηρώντας τις καταστάσεις του συστήματος στο πεδίο του χρόνου. Με την ανάλυση φαίνεται ότι με την ανάλυση φαίνεται ότι μετά από βραχυκύκλωμα η τάση του συστήματος μειώνεται δραστικά και αυτό μπορεί να προκαλέσει την κατάρρευση του συστήματος όταν αυτό έχει ως φορτίο επαγωγικό κινητήρα. Η κατάρρευση αυτή μπορεί να αποφευχθεί με την όσο το δυνατόν ταχύτερη εκκαθάριση του σφάλματος. Σημαντικός παράγων γι’ αυτό είναι ο καθορισμός του κρίσιμου χρόνου εκκαθάρισης του σφάλματος με σκοπό την αποφυγή της εμφάνισης αστάθειας. Το πρόβλημα αυτό αναλύεται διεξοδικά και ορίζονται με αναλυτικό τρόπο τόσο ο κρίσιμος χρόνος εκκαθάρισης όσο και η κρίσιμη τιμή της ολίσθησης του επαγωγικού κινητήρα. Χρησιμοποιώντας επιπλέον χωρητική αντιστάθμιση αέργου ισχύος αναλύεται ο τρόπος που αυτή βελτιώνει τα περιθώρια ευσταθούς λειτουργίας κατά τη διάρκεια σφαλμάτων. Στη συνέχεια, για τον καθορισμό ενός δείκτη ευστάθειας τάσης σε σχέση με το μέγιστο επιτρεπτό φορτίο σε ένα δίκτυο, περιγράφεται μία διαδικασία καθορισμού ενός τέτοιου δείκτη, η οποία βασίζεται στη σύνθετη τιμή της τάσης όλων των ζυγών ενός συστήματος. Ο προτεινόμενος δείκτης χρησιμοποιείται για την εκτίμηση της μέγιστης φόρτισης του συστήματος. Επιπροσθέτως, καθορίζονται τα πιο «αδύναμα» τμήματα του συστήματος (κρίσιμος ζυγός και κρίσιμη γραμμή) για κατάλληλη άεργο αντιστάθμιση προς αποφυγή κατάρρευσης της τάσης. / Voltage instability has been a great concern for quite a long time in electric power industry. A system enters a state of voltage instability due to increase in demand, a sudden large disturbance or a change in system condition that causes a progressive and uncontrollable decline in voltage. It is therefore interesting to study both the dynamic and static aspects of voltage stability. Dynamic voltage stability can be divided into short-term and long-term based on the dynamics of the components that affect the voltage stability. In this project, we will emphasize on short-term stability. In this study, dynamic models of various power system components are successfully developed in MATLAB/SIMULINK platform. The effect of induction motor load on short-term voltage stability of a simple power system is investigated using the network and motor P-V curves and the results are found and then verified by observing the system states in time domain. Once the reason of voltage instability is identified, a remedial action using fixed capacitive reactive support is suggested to prevent the voltage instability. During a fault, the system voltage reduces drastically and that may cause to stall the induction motors. Stalling of induction motor can be prevented by clearing the fault as quickly as possible. A technique of determining the critical fault clearing time to prevent stalling of induction motor is also presented. In power system operation, it is important for the dispatcher to have knowledge on the maximum permissible loading of the system without reaching voltage instability. In this study, a method of determining the voltage stability index of a system based on the complex voltage of all buses in the system is described. The proposed index is then used in estimating the maximum loading of the system and is based on the information of present and past operating points. In addition, the weakest segments (critical bus and critical line) of the system are also identified for appropriate reactive compensations to avoid voltage collapse. The correctness of the identified critical bus and critical line is then verified by placing shunt/series capacitors at various locations and comparing the corresponding critical load multiplier factors

Η αστάθεια τάσης αποτελεί ένα σημαντικό πρόβλημα για τα συστήματα ηλεκτρικής ενέργειας. Ένα σύστημα εισέρχεται σε κατάσταση αστάθειας τάσης λόγω αύξησης της ζήτησης, μιας ξαφνικής, ευρείας κλίμακας διαταραχής ή αλλαγής στην κατάσταση του, που μπορεί να προκαλέσει μια σταδιακή και ανεξέλεγκτη πτώση τάσης. Παρουσιάζει, λοιπόν, ιδιαίτερο ενδιαφέρον η μεταβατική συμπεριφορά του συστήματος σε σχέση με την ευστάθεια της τάσης. Επίσης, κατά τη λειτουργία ενός Σ.Η.Ε., είναι σημαντικό για το χειριστή να γνωρίζει το μέγιστο επιτρεπτό φορτίο του συστήματος χωρίς να κινδυνεύει από αστάθεια τάσης. Η δυναμική ευστάθεια τάσης μπορεί να διαιρεθεί σε βραχυπρόθεσμη και μακροπρόθεσμη. Στην παρούσα διπλωματική εργασία θα δώσουμε έμφαση στη βραχυπρόθεσμη ευστάθεια τάσης. Για το σκοπό αυτό, αναπτύσσονται δυναμικά μοντέλα που περιγράφουν τη λειτουργία απλών συστημάτων ηλεκτρικής ενέργειας στο περιβάλλον του MATLAB/SIMULINK. Διερευνάται η επίδραση του φορτίου επαγωγικού κινητήρα ενός απλού Σ.Η.Ε., όσον αφορά στη βραχυπρόθεσμη ευστάθεια τάσης, χρησιμοποιώντας τις P-V καμπύλες τόσο του κινητήρα όσο και του δικτύου. Τα αποτελέσματα που προκύπτουν, κατόπιν επαληθεύονται παρατηρώντας τις καταστάσεις του συστήματος στο πεδίο του χρόνου. Με την ανάλυση φαίνεται ότι με την ανάλυση φαίνεται ότι μετά από βραχυκύκλωμα η τάση του συστήματος μειώνεται δραστικά και αυτό μπορεί να προκαλέσει την κατάρρευση του συστήματος όταν αυτό έχει ως φορτίο επαγωγικό κινητήρα. Η κατάρρευση αυτή μπορεί να αποφευχθεί με την όσο το δυνατόν ταχύτερη εκκαθάριση του σφάλματος. Σημαντικός παράγων γι’ αυτό είναι ο καθορισμός του κρίσιμου χρόνου εκκαθάρισης του σφάλματος με σκοπό την αποφυγή της εμφάνισης αστάθειας. Το πρόβλημα αυτό αναλύεται διεξοδικά και ορίζονται με αναλυτικό τρόπο τόσο ο κρίσιμος χρόνος εκκαθάρισης όσο και η κρίσιμη τιμή της ολίσθησης του επαγωγικού κινητήρα. Χρησιμοποιώντας επιπλέον χωρητική αντιστάθμιση αέργου ισχύος αναλύεται ο τρόπος που αυτή βελτιώνει τα περιθώρια ευσταθούς λειτουργίας κατά τη διάρκεια σφαλμάτων. Στη συνέχεια, για τον καθορισμό ενός δείκτη ευστάθειας τάσης σε σχέση με το μέγιστο επιτρεπτό φορτίο σε ένα δίκτυο, περιγράφεται μία διαδικασία καθορισμού ενός τέτοιου δείκτη, η οποία βασίζεται στη σύνθετη τιμή της τάσης όλων των ζυγών ενός συστήματος. Ο προτεινόμενος δείκτης χρησιμοποιείται για την εκτίμηση της μέγιστης φόρτισης του συστήματος. Επιπροσθέτως, καθορίζονται τα πιο «αδύναμα» τμήματα του συστήματος (κρίσιμος ζυγός και κρίσιμη γραμμή) για κατάλληλη άεργο αντιστάθμιση προς αποφυγή κατάρρευσης της τάσης. / Voltage instability has been a great concern for quite a long time in electric power industry. A system enters a state of voltage instability due to increase in demand, a sudden large disturbance or a change in system condition that causes a progressive and uncontrollable decline in voltage. It is therefore interesting to study both the dynamic and static aspects of voltage stability. Dynamic voltage stability can be divided into short-term and long-term based on the dynamics of the components that affect the voltage stability. In this project, we will emphasize on short-term stability. In this study, dynamic models of various power system components are successfully developed in MATLAB/SIMULINK platform. The effect of induction motor load on short-term voltage stability of a simple power system is investigated using the network and motor P-V curves and the results are found and then verified by observing the system states in time domain. Once the reason of voltage instability is identified, a remedial action using fixed capacitive reactive support is suggested to prevent the voltage instability. During a fault, the system voltage reduces drastically and that may cause to stall the induction motors. Stalling of induction motor can be prevented by clearing the fault as quickly as possible. A technique of determining the critical fault clearing time to prevent stalling of induction motor is also presented. In power system operation, it is important for the dispatcher to have knowledge on the maximum permissible loading of the system without reaching voltage instability. In this study, a method of determining the voltage stability index of a system based on the complex voltage of all buses in the system is described. The proposed index is then used in estimating the maximum loading of the system and is based on the information of present and past operating points. In addition, the weakest segments (critical bus and critical line) of the system are also identified for appropriate reactive compensations to avoid voltage collapse. The correctness of the identified critical bus and critical line is then verified by placing shunt/series capacitors at various locations and comparing the corresponding critical load multiplier factors

Στην παρούσα διπλωματική εργασία γίνεται αναλυτική περιγραφή της λειτουργίας της διάταξης του Μεταγωγέα Τάσης Υπό Φορτίο ενός μετασχηματιστή υψηλής τάσης 150 kV/ 21 kV. Επίσης, περιγράφονται και αναλύονται σφάλματα που εμφανίζονται σε μετασχηματιστές με Μεταγωγέα Τάσης Υπό Φορτίο με χρήση εμπειρικών δεδομένων από την εταιρεία Δ.Ε.Η. Α.Ε. και τη θεωρητική ανάλυση και εξήγησή τους μέσα από βιβλιογραφική μελέτη . Συγκεκριμένα, περιγράφονται τα αίτια που δημιουργούν αυτά τα σφάλματα, τα συμπτώματα που εμφανίζονται στο μετασχηματιστή και το μεταγωγέα τάσης , οι επιπτώσεις των σφαλμάτων αυτών στο μετασχηματιστή και τη διάταξη του μεταγωγέα τάσης . Επιπλέον, γίνεται αναφορά στα συστήματα προστασίας που διαθέτει ο μετασχηματιστής και ο μεταγωγέας τάσης προκειμένου να προστατευθεί από τις επιπτώσεις αυτών των σφαλμάτων. Στη συνέχεια, μελετάται συγκεκριμένο σφάλμα, που παρουσιάστηκε στο Μ/Σ 150 kV/21 kV Νο1 του Υ/Σ 150 kV/21 kV των Ελληνικών Ναυπηγείων Σκαραμαγκά, και καταγράφεται η αντιμετώπισή του βήμα προς βήμα σε συνεργασία με την εταιρεία ΠΑΡΑΛΟΣ ΤΕΧΝΙΚΗ Α.Ε., στην οποία ανατέθηκε η επίλυση του σφάλματος. Τέλος, μέσα από την προσομοίωση ενός Μ/Σ υψηλής τάσης με μεταγωγέα τάσης υπό φορτίο με χρήση του λογισμικού πακέτου MatLab/SimuLink κατανοούμε σε βάθος τη λειτουργία του μεταγωγέα τάσης υπό φορτίο. Η προσομοίωση περιλαμβάνει την εφαρμογή διαταραχών της τάσης του δικτύου στο Μ/Σ στην περίπτωση ορθής και εσφαλμένης λειτουργίας του οργάνου του ρυθμιστή τάσης, καθώς η εσφαλμένη λειτουργία του ρυθμιστή τάσης ήταν και η αιτία του σφάλματος στο Μ/Σ του Υ/Σ 150 kV/21 kV των Ελληνικών Ναυπηγείων Σκαραμαγκά. / The particular project deals with the detailed description of the layout and the operation of the on load tap changer belonging to a transformer of high tension 150kV/21 kV. Furthermore, it describes and analyzes faults that occurs to transformers with on load tap changer using empirical data from DEI S.A. (Public Power Corporation) as well as theoretical analysis and explanation based on bibliography. In particular, there are described the reasons behind these faults , the symptoms that appear to the transformer and the tap changer and the consequences to the transformer and the layout of the tap changer. Moreover, there is reference to the protection systems that the transformer and the tap changer have in order to be protected from the consequences of the faults. Further on, a particular troubleshooting is studied that occurred at the transformer 150 kV/21 kV no1 of the high voltage substation 150 kV/21 kV at the Hellenic Shipyards of Skaramagas and its handling is reported step by step in association with PARALOS TECHNICAL S.A. , the company which was assigned to solve the troubleshooting. Finally, the operation of the on load tap changer is studied in depth through simulation of a high voltage transformer with on load tap changer using MatLab/SimuLink software package. The simulation includes the application of voltage variations at the transformer, occurred to the high voltage network in the case of orderly or disorderly operation of the voltage regulator, as the faulty operation of the voltage regulator was the reason behind the troubleshooting of the transformer of the substation of 150 kV/ 21 kV at the Hellenic Shipyards of Skaramagas.

Στη παρούσα διπλωματική εργασία θα μελετηθεί η συμπεριφορά των εναέριων γραμμών μέσης τάσης του νομού Άρτας, όταν αυτές πλήττονται από διάφορα αίτια, τα οποία είναι καταγεγραμμένα μέσω του Συστήματος Αναγγελιών Βλαβών (ΣΑΒ) της ΔΕΗ και βρίσκονται στη διάθεσή μας για το έτος 2011. Τα κυριότερα αυτών είναι τα κεραυνικά πλήγματα και η κακοκαιρία και σε αυτά θα δωθεί βαρύτητα. Σκοπός είναι να εξαχθούν, μέσω θεωρητικών υπολογισμών, κάποια συμπεράσματα για το πως θα συμπεριφέρονται οι γραμμές αυτές ανάλογα με τη τοποθεσία, το ανάγλυφο της περιοχής, το ύψος της γραμμής και διάφορους άλλους παράγοντες που θα αναφερθούν λεπτομερώς στο 3ο κεφάλαιο. Για την καλύτερη κατανόηση όμως των προαναφερθέντων και για να έχουμε μια πιο πλήρη εικόνα επι του αντικειμένου, θα πρέπει αρχικά να γίνει μια συνοπτική παρουσίαση ενός τυπικού συστήματος ηλεκτρικής ενέργειας, αφού πρώτα αναλυθεί στα επιμέρους τμήματά του. Αναγκαία επίσης είναι και η αναφορά της IEEE οδηγίας για τη συμπεριφορά έναντι κεραυνών των εναέριων γραμμών διανομής ηλεκτρικής ενέργειας, μιας και οι επικρατούντες κλιματολογικές – περιβαλλοντολογικές συνθήκες είναι από τις βασικές αιτίες πρόκλησης σφαλμάτων στα εναέρια δίκτυα. / This thesis studies the behavior of medium voltage (distribution) lines of county of Artas, when they are affected by various causes, which are written down from the System Notice Damage of Hellenic Public Power Corporation and are at our disposal for the year 2011. The most important of them are lightning strikes and bad weather, to which extra focus will be given. Our purpose is to conclude through theoretical calculations to the behavior of these lines according to the location, relief area, the line’s height and other factors that will be mentioned in chapter 3. In order to have a complete perception of the subject, a brief presentation of a typical power system will take place after it is analysed in subsections. It is also important to mention the guidelines of Intstitute of Electrical and Electronic Engineers (IEEE) on the behaviour of air power distribution lines against lightning, as the prevailing environmental and climatological conditions are the most essential causes of faults on air lines.

Το σημαντικότερο στοιχείο σε μία ηλεκτρολογική εγκατάσταση είναι η γείωση. Με τον όρο γείωση εννοούμε τη διαδρομή του ηλεκτρικού ρεύματος μέσα σε καθοδηγούμενα πλαίσια προς τη γη.Με τη μέθοδο αυτή αποφεύγεται η πρόκληση τυχόν βλαβών στους χρήστες σε περιπτώσεις διαρροής, λόγω του ότι το ρεύμα καθοδηγείται μέσα από τα μεταλλικά μέρη του κτιρίου ή μέσω του αγωγού γειώσεως, χωρίς να διαπεράσει το ανθρώπινο σώμα. Η απόδοση των συστημάτων γείωσης που υπόκεινται σε κρουστικά ρεύματα διαδραματίζει σημαντικό ρόλο στην ασφαλή και αξιόπιστη λειτουργία ενός συστήματος ηλεκτρικής ενέργειας. Η συμπεριφορά της αντικεραυνικής προστασίας των υποσταθμών, σχετίζεται με τα κρουστικά χαρακτηριστικά των διατάξεων γείωσης. Προκειμένου να επιτευχθεί η ορθή σχεδίαση του ηλεκτρικού συστήματος, σε ότι αφορά την προστασία των εγκαταστάσεων έναντι ανώμαλων γεγονότων, είναι θεμελιώδες και απολύτως απαραίτητο να προβλεφθεί η μεταβατική συμπεριφορά ενός συστήματος γείωσης, υπό την επίδραση κρουστικών κεραυνικών ρευμάτων, ή ρευμάτων σφάλματος. Η παρούσα διπλωματική εργασία πραγματοποιήθηκε με σκοπό τη μελέτη και την προσομοίωση της μεταβατικής κυρίως συμπεριφοράς του συστήματος γείωσης Υ/Σ υψηλής τάσης της ΔΕΗ,καθώς σε αυτό το στάδιο εμφανίζονται τα πιο επικίνδυνα από ηλεκτρικής απόψεως φαινόμενα.Συγκεκριμένα εξετάστηκε το πλέγμα γείωσης του Υ/Σ ανύψωσης 20/150kV, για σύνδεση αιολικού πάρκου στο Περδικοβούνι,του δήμου Κορώνιας στη Βοιωτία. Για την μεταβατική ανάλυση χρησιμοποιήθηκε το πρόγραμμα προσομοίωσης ηλεκτρομαγνητικών φαινομένων για συστήματα ηλεκτρικής ενέργειας ATP- EMTP, απ’ όπου λαμβάνονται τα αποτελέσματα υπό μορφή γραφημάτων στις περιπτώσεις πλήγματος κεραυνού, αλλά και σφάλματος στο μετασχηματιστή ισχύος. Για την μελέτη του συγκεκριμένου πλέγματος λάβαμε υπόψη το φαινόμενο του ιονισμού του εδάφους και κάναμε χρήση του μοντέλου του κυκλώματος με κατανεμημένες και χρονικά μεταβαλλόμενες παραμέτρους. Η επιλογή του μοντέλου αυτού έγινε με γνώμονα την απλότητα εφαρμογής του μοντέλου, καθώς επίσης δύναται και με ιδιαίτερη ευκολία να λάβει υπόψη το φαινόμενο ιονισμού του εδάφους και των αμοιβαίων συζεύξεων. / The most important element in an electrical installation is the grounding.By the term grounding we mean the path of the electrical current through guided context to earth. This method avoids causing any harm to the users in case of leakage, because the current is driven through the metal parts of the building or through the grounding conductor, without penetrating the human body. The performance of grounding systems that are subject to impulse currents play a significant role in the safe and reliable operation of a power system. The behavior of the lightning protection of substations, is related to impulse characteristics of grounding provisions. In order to achieve the proper design of the electrical system, as regards the protection of installations against abnormal events is fundamental and absolutely necessary to predict the transient behavior of grounding systems under the influence of lightning percussive currents or fault currents. The present thesis was undertaken in order to study and simulate the transient mainly behavior of the grounding system of a voltage rise substation as this is the stage where the most dangerous,in terms of electricity,phenomena appear.Specifically,what was examined is the grounding grid of the voltage rise substation 20/150 kV to Perdikovouni,in Viotia for connection with a wind farm.For the transient analysis we used the program ATP-EMTP which is a software designed for simulating electromagnetic phenomena for electrical power systems and from where the results are received in graphical form in the case of a lighting strike as well as during a power transformer fault. For the study of this particular grid we took into consideration the effect of ionization of the ground and we used the model of the circuit with distributed and time-varying parameters. The choice of this model was based on the simplicity of applicating the model, as well as on the fact that it can take into account with particular ease the phenomenon of soil ionization and mutual couplings.

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. / -

Σύγκριση μεθόδων διαμόρφωσης και αποδιαμόρφωσης για πολυκαναλική μετάδοση σε γραμμές χαμηλής τάσης.Εφαρμογή 4,8 και 16 QAM διαμόρφωση και υλοποίηση με αλγόριθμο bit loading.Σύγκριση γραφικών παραστάσεων snr-ber / Comparison of modulation methods for power line communication.Application of 4,8 and 16 qam and bit loading algorithm.Comparison of snr-ber figures

Η παρούσα διπλωματική εργασία πραγματεύεται αφ’ενός μεν την ανάλυση, μέσω προσομοίωσης, ενός αιολικού συστήματος παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας, συνδεδεμένο στο δίκτυο χαμηλής τάσης αφ’ετέρου δε την κατασκευή ενός τμήματος του συστήματος αυτού και ειδικότερα του μετατροπέα ανύψωσης τάσης. Η εργασία αυτή εκπονήθηκε στο Εργαστήριο Ηλεκτρομηχανικής Μετατροπής Ενέργειας του Τμήματος Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Τεχνολογίας Υπολογιστών του Πανεπιστημίου Πατρών. Το αιολικό σύστημα αποτελείται 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, ώστε να επιτευχθεί σύνδεση με το δίκτυο χαμηλής τάσης. 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 Flyback για την ανύψωση και σταθεροποίηση της τάσης και τέλος, ένας μονοφασικός αντιστροφέας τάσης αποτελούμενος από ημιαγωγικούς διακόπτες τύπου MOSFET ελεγχόμενος με τη μέθοδο SPWM. Τέλος, η έξοδος του αντιστροφέα, μέσω κατάλληλου φίλτρου LC, συνδέεται στο δίκτυο. Πρώτος στόχος της εργασίας είναι αρχικά η ανάλυση του κάθε υποσυστήματος και συνέχεια του συνολικού συστήματος της ανεμογεννήτριας. Επίσης, σκοπός της εργασίας αυτής είναι η κατασκευή διάταξης ανύψωσης και σταθεροποίησης της τάσης για τη σύνδεση της ανεμογεννήτριας του εργαστηρίου, ισχύος 1kW, με το δίκτυο χαμηλής τάσης, ώστε να χρησιμοποιηθεί για εργαστηριακούς και ερευνητικούς σκοπούς. Αρχικά, μετά από μια σύντομη αναφορά στα συστήματα μετατροπής αιολικής ενέργειας σε ηλεκτρική, γίνεται μια λεπτομερής ανάλυση των προδιαγραφών του υπό μελέτη αιολικού συστήματος. Στη συνέχεια γίνεται αναλυτική περιγραφή της τοπολογίας ανύψωσης και σταθεροποίησης τάσης, τύπου Flyback. Κατόπιν, μοντελοποιούνται τα επιμέρους μέρη του αιολικού συστήματος, δίνοντας ιδιαίτερη έμφαση στον μετατροπέα ανύψωσης και σταθεροποίησης της τάσης. Ακολούθως τα επιμέρους υποσυστήματα προσομοιώνονται ώστε να μελετηθεί λεπτομερώς η λειτουργία του καθενός στο σύστημά μας, ενώ τέλος, γίνεται προσομοίωση ολόκληρου του συστήματος ώστε να περιγραφεί η συμβολή της ανεμογεννήτριας στο δίκτυο χαμηλής τάσης. Εν τέλει, αναλύονται όλα τα τεχνικά και κατασκευαστικά χαρακτηριστικά του μετατροπέα Flyback και των κυκλωμάτων από τα οποία συγκροτείται και παρατίθενται παλμογραφήματα και μετρήσεις από την διενέργεια πειραματικών μετρήσεων. / --