Στην παρούσα εργασία θα ασχοληθούμε με τη μελέτη ενός διασυνδεμένου με το Δίκτυο φωτοβολταϊκού σταθμού μεγάλης ισχύος. Η ονομαστική ισχύς του σταθμού ανέρχεται στα 500kW περίπου και η σύνδεση του γίνεται στο Δίκτυο ΜΤ της ΔΕΗ. Για την εξομοίωση της λειτουργίας του σταθμού χρησιμοποιούμε το πρόγραμμα PVSYST. Με τη χρήση και κατανόηση του συγκεκριμένου προγράμματος προσπαθούμε ταυτόχρονα να βγάλουμε χρήσιμα συμπεράσματα για την μοντελοποιημένη λειτουργία των φωτοβολταϊκών. Στο πρώτο κεφάλαιο ασχολούμαστε με το μοντέλο της μιας διόδου που περιγράφει τη λειτουργία των ΦΒ πλαισίων. Οι παράμετροι του μοντέλου και οι τιμές που αυτές λαμβάνουν για διάφορες συνθήκες θερμοκρασίας και ακτινοβολίας καθορίζουν σε μεγάλο βαθμό την ηλεκτρική συμπεριφορά των πλαισίων. Ωστόσο ο καθορισμός των παραμέτρων δεν είναι πάντα εύκολη υπόθεση. Στο κεφάλαιο αυτό θα ανιχνεύσουμε μια μεθοδολογία προσδιορισμού τους για να καταλήξουμε στον τρόπο που αντιμετωπίζονται από το πρόγραμμα. Κατά την λειτουργία των ΦΒ πλαισίων σε συνθήκες διαφορετικές από τις πρότυπες παρουσιάζονται απώλειες. Μια φωτοβολταϊκή γεννήτρια μπορεί να αποτελείται από εκατοντάδες πλαίσια. Πρέπει συνεπώς να δούμε το σύνολο των Περίληψη 11 απωλειών που αφορούν το σύστημα φβ γεννήτρια. Στο κεφάλαιο 2 εξετάζουμε το ζήτημα των απωλειών και τον τρόπο αντιμετώπισης τους από το PVSYST. Σκοπός μας είναι η κατανόηση των παραγόντων που τις καθορίζουν και η κατά το δυνατόν ποσοτικοποίηση τους. Ένα από τα σημαντικότερα τμήματα μιας φωτοβολταϊκής εγκατάστασης είναι ο μετατροπέας dc-ac. Στο τρίτο κεφάλαιο παρουσιάζουμε τα σημαντικότερα ηλεκτρικά μεγέθη που αφορούν τους μετατροπείς και είναι σημαντικά για την ορθή διαστασιολόγηση του συστήματος. Στο τέταρτο κεφάλαιο προχωράμε στη διαστασιολόγηση του συστήματος. Εξετάζουμε κυρίως τα ζητήματα συμβατότητας μεταξύ ΦΒ γεννητριών και μετατροπέων και καθορίζουμε τον αριθμό των εν σειρά και παράλληλων πλαισίων που απαιτούνται. Παράλληλα παρουσιάζονται οι αποδόσεις του συστήματος όπως προκύπτουν από το πρόγραμμα για προσομοίωση λειτουργίας ενός έτους. Ο υπολογισμός τους βασίζεται στα 2 πρώτα κεφάλαια. Στο πέμπτο κεφάλαιο ασχολούμαστε με το φαινόμενο της νησιδοποίησης. Η αύξηση της παραγωγής ισχύος από Διανεμημένους Παραγωγούς καθιστά την εμφάνιση του φαινομένου όλο και συχνότερη. Η ανίχνευση και διακοπή του φαινομένου είναι καθοριστικής σημασίας για την ορθή λειτουργία του Δικτύου και την ασφάλεια του προσωπικού που εργάζεται σε αυτό. Εδώ περιγράφουμε μερικές από τις πιο βασικές εφαρμοζόμενες μεθόδους ανίχνευσης και διακοπής του. Στο έκτο κεφάλαιο παρουσιάζουμε τα βασικά χαρακτηριστικά των μέσων προστασίας έναντι υπερεντάσεων. Προχωράμε σε μελέτη των διατάξεων προστασίας της εγκατάστασης με σκοπό τη διασφάλιση της σε περίπτωση εμφάνισης σφαλμάτων. Στο έβδομο κεφάλαιο συνεχίζουμε με μια επισκόπηση των διατάξεων προστασίας και ζεύξης που χρειάζονται για τη σύνδεση Διανεμημένων Παραγωγών στο Δίκτυο Μέσης Τάσης της ΔΕΗ. Παραθέτουμε τις βασικές προϋποθέσεις που πρέπει να πληρούν τα μέσα όπως αυτές καθορίζονται από σχετικό κανονισμό. Στο όγδοο κεφάλαιο τέλος παρουσιάζουμε μερικές βασικές αρχές και ορισμούς που χαρακτηρίζουν τα βραχυκυκλώματα στα Δίκτυα ΥΤ και ΜΤ. Ο υπολογισμός χαρακτηριστικών μεγεθών που αφορούν στα ρεύματα βραχυκύκλωσης είναι Περίληψη καθοριστικής σημασίας για την προστασία του συστήματος παραγωγής και διανομής ηλεκτρικής ισχύος. Δε θα επεκταθούμε ωστόσο σε μια τέτοια μελέτη. / -

Στις μέρες μας λόγω της εξάντλησης των αποθεμάτων πετρελαίου, έχουμε στραφεί σε άλλες μορφές παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας, μία από τις οποιές είναι η παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας μέσω φωτοβολταϊκών συστημάτων. Η ηλιακή ακτινοβολία μετατρέπεται απευθείας σε ηλεκτρική με την βοήθεια ημιαγωγικών στοιχείων χωρίς να επιβαρύνει το περιβάλλον. Το φαινόμενο της απευθείας μετατροπής της ηλιακής ενέργειας σε ηλεκτρική, ονομάστηκε φωτοβολταϊκό φαινόμενο. Με την πάροδο του χρόνου το κόστος των φωτοβολταϊκών συστημάτων όλο και μειώνεται γι΄αυτο και περισσότερα φωτοβολταϊκα συστήματα προτιμώνται έναντι των συμβατικών μορφών ενέργειας. Στο πρώτο κεφάλαιο αυτής της διπλωματικής θα αναφερθούν γενικά στοιχεία των φωτοβολταϊκών συστημάτων. Υπάρχουν δύο διαφορετικές κατηγορίες φωτοβολταϊκών συστημάτων, τα διασυνδεδεμένα στο δίκτυο φωτοβολταϊκά συστήματα και τα αυτόνομα φωτοβολταϊκά συστήματα. Τα διασυνδεδεμένα φωτοβολταϊκά συστήματα αποτελούνται από τα φωτοβολταϊκά πλαίσια, τον πίνακα ελέγχου, τον αντιστροφέα τάσης και τον μετρητή της Δ.Ε.Η. Τα αυτόνομα φωτοβολταϊκά συστήματα αποτελούνται από τα φωτοβολταϊκά πλαίσια, τον πίνακα ελέγχου, τον ρυθμιστή φόρτισης, τον συσσωρευτή (μπαταρία) και τον αντιστροφέα τάσης. Στο δεύτερο κεφάλαιο αυτής της διπλωματικής θα γίνει ανάλυση όλων των κύριων τμημάτων που απαρτίζουν ένα φωτοβολταϊκό σύστημα διασυνδεδεμένο ή αυτόνομο. Για να έχουμε μεγάλη διάρκεια ζωής σε ένα φωτοβολταϊκό σύστημα είναι απαραίτητη μια αποτελεσματική αντικεραυνική προστασία και μια καλή προστασία υπέρτασης. Η ανάλυση των μεθόδων αντικεραυνικής προστασίας και των μεθόδων προστασίας υπέρτασης είναι το αντικείμενο του τρίτου κεφαλαίου. Ενα κεραυνικό πλήγμα στα φωτοβολταϊκά συστήματα μπορεί να προκαλέσει σοβαρές ζημιές στα πλαίσια και τους αντιστροφείς, καθώς και μεγάλες οικονομικές απώλειες (αντικατάσταση του εξοπλισμού, απώλεια παραγωγής κ.τ.λ) που το κόστος εγκατάστασης ενός πλήρους συστήματος αντικεραυνικής προστασίας συμφέρει οικονομικά. / In our days because the exhaustion of reserves of oil, we have been turned in other forms of production of electric energy, one from that are the production of electric energy via photovoltaic systems. The solar radiation is changed directly in electric with the help of semiconductor elements without it overloads the environment. The phenomenon of direct transformation of solar energy in electric, was named photovoltaic phenomenon. With the byway of time the cost of photovoltaic systems is always decreased photovoltaic systems is preferred against the conventional forms of energy. In the first chapter this diplomatic will be reported in general elements of photovoltaic systems. Exist two different categories of photovoltaic systems, Connected in the electric grid photovoltaic systems and the stand alone photovoltaic systems. The stand alone photovoltaic systems are constituted by the photovoltaic frames, the table of control, inverter. The photovoltaic systems are autonomously constituted by the photovoltaic frames, the table of control, the regulator charge, the accumulator (battery) and inverter . In the second chapter this diplomatic will become analysis of all main departments that composes a photovoltaic system connected to the grid or stand alone. In order to we have big duration of life in a photovoltaic system are essential a effective lightning protection and a good protection of overvoltage. The analysis of methods of lightning protection and methods of protection of overvoltage is the object of third chapter. A lightning strike in the photovoltaic systems can cause serious damage in the frames and inverter, as well as big economic losses (replacement of equipment, loss of production ) that the cost of installation of complete system of lightning protection is advance economically.

Κεντρικός άξονας της εργασίας είναι η παρουσίαση της δομής ενός αυτονόμου φωτοβολταϊκού συστήματος, καθώς και η τεχνικοοικονομική μελέτη ενός τέτοιου συστήματος. Επίσης μέσα από αυτήν την εργασία θα βγουν συμπεράσματα για την λειτουργία ενός τέτοιου συστήματος σε μεταβατική κατάσταση υπό τις δυσμενέστερες συνθήκες. Ξεκινώντας παραθέτουμε τους λόγους για τους οποίους υπάρχει έντονη ανάγκη για την ανάπτυξη των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας(ΑΠΕ), όπως είναι η μόλυνση του περιβάλλοντος από τις συμβατικές πηγές, η εξάντληση των αποθεμάτων του πετρελαίου αλλά και άλλων πηγών ηλεκτρικής ενέργειας, καθώς επίσης και μια σειρά από πολιτικοοικονομικούς λόγους με πρώτο την ιδιοπαραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Εν συνεχεία στο κεφάλαιο 2 αναλύεται το φωτοβολταϊκό φαινόμενο σε όλη του την έκταση, το πώς δηλαδή μετατρέπεται η ηλιακή ακτινοβολία σε ηλεκτρική με την βοήθεια των ιδιοτήτων των ημιαγώγιμων υλικών που χρησιμοποιούνται στα ηλιακά πλαίσια. Ακόμη αναλύονται τα ηλεκτρικά χαρακτηριστικά των φωτοβολταϊκών, για να δωθεί έτσι και μαθηματικά η σχέση μετατροπής της ηλιακής ενέργειας σε ηλεκτρική. Στο κεφάλαιο 3 γίνεται η παρουσίαση της μπαταρίας. Αρχικά δίνεται η αρχή λειτουργίας και τα είδη των μπαταριών (επαναφορτιζόμενες η μη). Στη συνέχεια εξετάζονται τα χαρακτηριστικά μεγέθη, δηλαδή η χωρητικότητα, το βάθος εκφόρτισης-DOD, η στάθμη φόρτισης-SOC και ο συντελεστής φόρτισης της μπαταρίας, που δίνει την απόδοση ισχύος της. Στο κεφάλαιο 4 εξετάζουμε στα μέρη του, ένα τυπικό αυτόνομο φωτοβολταϊκό σύστημα. Σκοπός του κεφαλαίου είναι να δείξει τη λειτουργία των ηλεκτρονικών μετατροπέων, τον έλεγχο τους και την καταπολέμηση των αρμόνικων που παράγουν αυτοί. Αναλυτικά παρουσιάζεται ο μετατροπεας συνεχούς τάσης DC/DC, ο τρόπος με τον oποίο γίνεται ο έλεγχος του. Επίσης εξηγείται ο καθοριστικός ρόλος του στην λειτουργία του συστήματος. Το ίδιο γίνεται και για τον αντιστροφέα συνεχούς-εναλλασσομενου DC/AC, που είναι μια εξαπαλμική γέφυρα με IGBT μετατροπείς. Τέλος γίνεται και μια εισαγωγή στο θέμα των αρμονικών συνιστωσών που παράγουν οι μετατροπείς μας. Δίνονται στοιχεία για τους κανονισμούς μέσω των οποίων γίνεται και η επιλογή των μετατροπέων και των φίλτρων που χρησιμοποιούνται για τον περιορισμό των αρμονικών συνιστωσών. Στο κεφάλαιο 5 παρουσιάζονται στοιχεία από την οικονομική επιστήμη πάνω στα οποία θα βασιστεί η οικονομική μελέτη που πραγματοποιείται στο κεφάλαιο 7. Οι οικονομικοί δείκτες που χρησιμοποιήθηκαν στην εργασία αυτή είναι η Καθαρή Παρούσα Αξία (NPV), ο Εσωτερικός Βαθμός Απόδοσης (IRR), και η Έντοκη Περίοδος Αποπληρωμής (ΕΠΑ). Επίσης στο κεφάλαιο αυτό δόθηκαν στοιχεία για τις μεθόδους αποπληρωμής δανείων, καθώς επίσης αναλύθηκαν οι κλασσικές και οι σύγχρονες μορφές χρηματοδότησης ενός επενδυτικού σχεδίου. Στο κεφάλαιο 6 πραγματοποιείται ο τεχνικός σχεδιασμός του συστήματος. Με βάση τον τόπο εγκατάστασης και τα στοιχεία ακτινοβολίας και θερμοκρασίας γίνεται η επιλογή της κλίσης των συλλεκτών. Στη συνέχεια και με βάση τις απαιτήσεις του φορτίου γίνεται καθορισμός της ισχύος αιχμής, του πλήθους και της οργάνωσης των φωτοβολταϊκών πλαισίων. Τέλος με βάση τις απαιτήσεις για επάρκεια ηλεκτρικής ενέργειας για συνεχή λειτουργία του συστήματος καθορίζεται το μέγεθος των συσσωρευτών. Στο κεφάλαιο 7 πραγματοποιείται η οικονομική μελέτη για δυο διαφορετικά επενδυτικά σχέδια, με τη βοήθεια των οικονομικών δεικτών που αναφέρθησαν παραπάνω. Τα δυο σενάρια διαφέρουν ως προς τον τρόπο χρηματοδότησης (επιχορήγηση-δανειοδότηση) και με την εξέταση τους βγαίνουν πολύ χρήσιμα συμπεράσματα για την επενδυτική αξία τους. Η μελέτη αυτή μπορεί να χρησιμεύει και σαν οδηγός για άλλες παρομοίου τύπου μελέτες. Στο κεφάλαιο 8 παρουσιάζεται το σύστημα που εξετάζουμε στο πρόγραμμα εξομοίωσης PSCAD. Ο λόγος που γίνεται η εξομοίωση είναι για να μελετηθεί ακολούθως η μεταβατική ευστάθεια του συστήματος, δηλαδή η απόκριση του συστήματος σε αλλαγές του φορτίου μας. Στο σημείο αυτό πρέπει να τονιστεί ότι το PSCAD είναι από τα καταλληλότερα προγράμματα για το σκοπό αυτό, γιατί τα μοντέλα που διαθέτει ανταποκρίνονται σε μεταβατικές συνθήκες. Στο κεφάλαιο 9 πραγματοποιείται η μελέτη μεταβατικής ευσταθείας, αλλάζοντας βηματικά το μηχανικό φορτίο του κινητήρα, που αποτελεί το φορτίο του συστήματος μας. Για να έχουμε αποτελέσματα προς την ασφαλή πλευρά το σύστημα έχει μελετηθεί χωρίς την παρουσία μπαταρίας, δηλαδή υπό τις δυσμενέστερες συνθήκες. Στο κεφάλαιο αυτό δίνονται και εξηγούνται με φυσικό τρόπο τα γραφήματα που φανερώνουν την τελική κατάσταση του συστήματος, εάν δηλαδή το σύστημα οδηγήθηκε στην αστάθεια η όχι. Τέλος στο κεφάλαιο 10 υπάρχει ο επίλογος της εργασίας με ταυτόχρονη προσθήκη και των σημείων οπού επιδέχεται επέκταση η εργασία. / -

As part of the SUNRISE project (Semiconductors Using Nanostructures for Record Increases in Solar-cell Efficiency), high efficiency, III-V semiconductor, quantum-dot-enhanced, triple-junction solar cells designed and manufactured by Cyrium Technologies Inc. were integrated into OPEL Solar, MK-I, Fresnel-lens-based, 550x concentrating modules carried on a dual axis tracker. Over its first year of operation 1.8 MWh of AC electrical energy was exported to the grid. Measurements of the direct and indirect components of the insolation, as well as the spectral irradiance of light incident on the demonstrator in Ottawa, Canada are presented. The system efficiency is measured and compared to that predicted by a system model to identify loss mechanisms so that they can be minimized in future deployments.

Solar energy is the energy derived from the sun through the form of solar radiation. Solar powered electrical generation relies on photovoltaic (PV) systems and heat engines. These two technologies are widely used today to provide power to either standalone loads or for connection to the power system grid. Maximum power point tracking (MPPT) is an essential part of a PV system. This is needed in order to extract maximum power output from a PV array under varying atmospheric conditions to maximize the return on initial investments. As such, many MPPT methods have been developed and implemented including perturb and observe (P&O), incremental conductance (IC) and Neural Network (NN) based algorithms. Judging between these techniques is based on their speed of locating the maximum power point (MPP) of a PV array under given atmospheric conditions, besides the cost and complexity of implementing them. The P&O and IC algorithms have a low implementation complexity but their tracking speed is sluggish. NN based techniques are faster than P&O and IC. However, they may not provide the global optimal point since they are prone to multiple local minima. To overcome the demerits of the aforementioned methods, support vector regression (SVR) based strategies have been proposed for the estimation of solar irradiation (for MPPT). A significant advantage of SVR based strategies is that it can provide the global optimal point, unlike NN based methods. In the published literature of SVR based MPPT algorithms, however, researchers have assumed a constant temperature. The assumption is not plausible in practice as the temperature can vary significantly during the day. The temperature variation, in turn, can remarkably affect the effectiveness of the MPPT process; the inclusion of temperature measurements in the process will add to the cost and complexity of the overall PV system, and it will also reduce the reliability of the system. The main goal of this thesis is to present a novel sensorless SVR based multi-stage algorithm (MSA) for MPPT in PV systems. The proposed algorithm avoids outdoor irradiation and temperature sensors. The proposed MSA consists of three stages: The first stage estimates the initial values of irradiation and temperature; the second stage instantaneously estimates the irradiation with the assumption that the temperature is constant over one-hour time intervals; the third stage updates the estimated value of the temperature once every one hour. After estimating the irradiation and temperature, the voltage corresponding to the MPP is estimated, as well. Then, the reference PV voltage is given to the power electronics interface. The proposed strategy is robust to rapid changes in solar irradiation and load, and it is also insensitive to ambient temperature variations. Simulations studies in PSCAD/EMTDC and Matlab demonstrate the effectiveness of the proposed technique.

Thesis (M.S.)--California Polytechnic State University, 2009. / Mode of access: Internet. Title from PDF title page; viewed on August 6, 2009. "Presented to the faculty of Architecture, California Polytechnic State University, San Luis Obispo." "In partial fulfillment of the requirements for the degree [of] Master of Science in Architecture." Major professor: Dr. Jens Pohl. "June 2009." Includes bibliographical references (p. 109-111).

Μία από τις σημαντικότερες Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας θεωρείται η ηλιακή ενέργεια. Η μετατροπή της σε ηλεκτρική ενέργεια επιτυγχάνεται με τα φωτοβολταϊκά συστήματα. Η ολοένα και μεγαλύτερη διάδοσή τους κάνει επιτακτική την ανάγκη για την εις βάθος μελέτη τους και τη βελτίωση της απόδοσής τους. Στην παρούσα διπλωματική εργασία εξετάζεται η αρχή λειτουργίας και η τεχνολογία των συστημάτων αυτών, ενώ γίνεται μοντελοποίηση και βέλτιστη προσαρμογή διαφόρων περιπτώσεων φορτίων συνδεδεμένων σε ένα αυτόνομο σύστημα. Παράλληλα, εξετάζονται οι παράμετροι που επηρεάζουν τη μέγιστη μεταφορά ισχύος από τη φωτοβολταϊκή συστοιχία στο φορτίο, ενώ δίνεται βάρος στην κατανόηση της επίδρασης της προσπίπτουσας ακτινοβολίας και της θερμοκρασίας / One of the major Renewable Energies Sources is solar energy. Its conversion to electricity is achieved by photovoltaic systems. Their increasing dissemination makes both in-depth study and improvement of their performance necessary. This thesis examines the working principle and technology of these systems, while modeling and optimal adjustment of different cases of loads connected to an off-grid system are researched. In addition, the parameters affecting the maximum transfer of power from the photovoltaic array to the load are analyzed and the impact of the incident radiation and temperature is explained.

Main objective are the DC-DC converters and the analysis of today's systems. A new topology is developed and the main DC-DC converters are designed and simulated and the results are explained. / Επικεντρώνεται στους DC-DC διακοπτικούς μετατροπείς και επιτυγχάνει την ανάλυση των προβλημάτων των σημερινών τοπολογιών. Προτείνεται μια καινούρια τοπολογία, σχεδιάζονται και μοντελοποιούνται οι κατάλληλοι μετατροπείς και παρατίθενται τα πειραματικά αποτελέσματα.

Σκοπός της διπλωματικής αυτής εργασίας είναι ο σχεδιασμός των μονάδων που αποτελούν ένα φωτοβολταϊκό σύστημα συνδεδεμένο στο δίκτυο χαμηλής τάσης καθώς και η εξομοίωση του συστήματος αυτού χρησιμοποιώντας ως εργαλείο το πρόγραμμα MATLAB/Simulink. Το πρώτο βασικότερο στοιχείο του συστήματος είναι η φωτοβολταϊκή γεννήτρια. Αναλύεται διεξοδικά η λειτουργία της μέσα από τη θεωρία, και ο σχεδιασμός της μέσα από μια σειρά υπολογισμών των σε σειρά και παράλληλων κλάδων κυττάρων που την αποτελούν. Η δημιουργία του μοντέλου της στο Simulink περιγράφεται λεπτομερώς και η ορθή λειτουργία της επιβεβαιώνεται από τις κυματομορφές εξόδου του μοντέλου αυτού. Το δεύτερο βασικό στοιχείο που επίσης αναλύεται διεξοδικά τόσο μέσω της θεωρίας όσο και μέσω της δημιουργίας του μοντέλου του στο πρόγραμμα, είναι ο μονοφασικός αντιστροφέας. Το σύστημα περιλαμβάνει επίσης τον dc πυκνωτή στην είσοδο του αντιστροφέα το παθητικό φίλτρο L-C στην έξοδο αυτού και πριν την σύνδεση με το δίκτυο χαμηλής τάσης, ένα φορτίο R-L. Μετά την ολοκλήρωση της θεωρητικής ανάλυσης του σχεδιασμού και της δημιουργίας των μοντέλων εξομοίωσης των επιμέρους στοιχείων του συστήματος, διερευνάται η λειτουργία του στην μόνιμη κατάσταση όπου απεικονίζονται οι κυματομορφές τάσεων και ρευμάτων σε διάφορα σημεία του συστήματος καθώς και το αρμονικό περιεχόμενό τους. Ο στόχος ήταν η φωτοβολταϊκή γεννήτρια να παράγει την μέγιστη δυνατή ισχύ, δηλαδή η dc τάση στα άκρα του πυκνωτή (τάση στην είσοδο του αντιστροφέα), να αντιστοιχεί σ’ αυτήν του σημείου μέγιστης ισχύος, χωρίς το αρμονικό περιεχόμενο των τάσεων και των ρευμάτων εξόδου να ξεπερνά τα επιτρεπτά όρια. / The purpose of this thesis is to design all units that constitute a photovoltaic system connected to low voltage grid, and also to run the simulation of this system using the program MATLAB/ Simulink. The first key element is the photovoltaic generator whose operation is discussed in detail through theory. In addition, the design of the photovoltaic generator takes place through calculations of the series and the parallel branches of cells that constitute it. The model of the generator is created in Simulink and its correct operation is confirmed by the characteristic waveforms of the model. The second key factor, which is also analyzed in greater length both through theory and through the creation of the model in the program, is the single-phase inverter. Moreover, the system includes a dc capacitor connected at the input of the inverter, a passive LC filter at the output of the same and an RL load, before the whole system is connected to the grid. After the theoretical analysis, the design and creation of simulation models of every component individually, the complete photovoltaic system is simulated in order to investigate its function in the steady state. During simulation voltages and currents in different parts of the system are measured, and their harmonic content is graphed. The goal was the photovoltaic generator to produce the maximum power, which means that the dc voltage across the capacitor (input voltage of the inverter) should correspond to that of the maximum power point, without the harmonic content of voltages and output currents to exceed the allowable limits.

Η παρούσα διπλωματική εργασία ασχολείται με το σχεδιασμό και την εγκατάσταση φωτοβολταϊκού συστήματος. Έλαβε χώρα στο Εργαστήριο Παραγωγής, Μεταφοράς, Διανομής και Χρησιμοποίησης Ηλεκτρικής Ενέργειας του Τμήματος Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Τεχνολογίας Υπολογιστών της Πολυτεχνικής Σχολής του Πανεπιστημίου Πατρών. Στόχος της εργασίας αυτής , είναι η μελέτη του συστήματος που δημιουργήθηκε για να λειτουργεί με 3 διαφορετικούς τρόπους: α) Μονοφασικό Διασυνδεδεμένο στο δίκτυο διανομής, β) Τριφασικό Διασυνδεδεμένο στο δίκτυο διανομής και γ) Μονοφασικό αυτόνομο. Στην εισαγωγή γίνεται μια γενική αναφορά στις Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας και περιγράφεται η κατάσταση στην Ελλάδα και την Ευρώπη σχετικά με αυτές. Εν συνεχεία παρουσιάζονται τα χαρακτηριστικά μεγέθη της ηλιακής ακτινοβολίας , εξηγείται ο τρόπος λειτουργίας των φωτοβολταϊκών και γίνεται αναφορά στις διάφορες τεχνολογίες των φωτοβολταϊκών που έχουν αναπτυχθεί μέχρι σήμερα. Συνεχίζοντας, παρατίθενται τα στοιχεία και οι γενικές αρχές δημιουργίας ενός φωτοβολταϊκού συστήματος. Έπειτα ανάλύεται εκτενώς το πρόβλημα της Νησιδοποίησης και μέθοδοι αντιμετώπισής του. Τέλος, παρουσιάζεται η μελέτη, ο τρόπος λειτουργίας και ο εξοπλισμός του συστήματος που εγκαταστάθηκε στο Εργαστήριο. / This thesis deals with the design and installation of a photovoltaic system, and connection with the distribution network. It was held in Generation, Transmission, Distribution and use of electricity Laboratory of the Department of Electrical Engineering and Computer Engineering of the University of Patras . The aim of this work is to study the system set up to work in three different ways: a) Single-phase grid connected distribution, b) Three-phase grid connected distribution and c) Single phase alone. The introduction contains a general reference to the Renewable Energy and describes the situation in Greece and Europe about them. It then presents the features sizes of solar radiation, gives an explanation about the mode of photovoltaic and mentioned in various photovoltaic technologies have been developed to date. Then are presented the data and principles to create a PV system. Afterwards, the problem of islandig and dealing methods are analyzed. Finally, we present the study mode and System equipment installed at the Laboratory.