Συντάχθηκε 17-07-2013 11:50
από Eleni Stamataki
Email συντάκτη: estamataki<στο>tuc.gr
Ενημερώθηκε:
-
Ιδιότητα: σύνταξη/αποχώρηση υπάλληλος.
ΣΧΟΛΗ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ
ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΗΣ ΔΙΑΤΡΙΒΗΣ
Περάκης Γεώργιος
με θέμα
Βλάβες, καταστροφές και υποβαθμίσεις σε φωτοβολταϊκά πλαίσια κρυσταλλικού πυριτίου (c-Si) που αποτελούν μέρη φωτοβολταϊκών εγκαταστάσεων διασυνδεδεμένων με δίκτυα διανομής ηλεκτρικής ενέργειας
Failures, damage and degradation in crystalline silicon (c-Si) photovoltaic panels as components of grid-connected photovoltaic power systems
Πέμπτη 18 Ιουλίου 2013, 13:30 μ.μ.
Αίθουσα 145Π58, Κτίριο Επιστημών, Πολυτεχνειούπολη
Εξεταστική Επιτροπή
Καθηγητής Καλαϊτζάκης Κωνσταντίνος (επιβλέπων)
Καθηγητής Ζερβάκης Μιχαήλ
Αναπλ. Καθηγήτρια Μανιά Αικατερίνη
Περίληψη
Η υιοθέτηση μίας τεχνολογίας δε συνεπάγεται τη λειτουργία των αντίστοιχων συστημάτων χωρίς βλάβες ή προβλήματα. Παράλληλα πολλές φορές προκύπτουν κατά την ευρύτερη διάδοση μίας τεχνολογίας υποβαθμίσεις των αντίστοιχων συστημάτων που δεν είναι αναμενόμενες. Έτσι και με τη φωτοβολταϊκή (φ/β) τεχνολογία, είναι αδύνατη η χωρίς βλάβες ή ακόμα και καταστροφές σε ακραίες περιπτώσεις λειτουργία των φ/β συστημάτων. Σκοπός αυτής της μεταπτυχιακής διατριβής είναι η εξέταση ορισμένων από τις αιτίες που προκαλούν βλάβες, καταστροφές και υποβαθμίσεις σε φ/β πάνελ κρυσταλλικού πυριτίου, που αποτελούν μέρη φ/β εγκαταστάσεων διασυνδεδεμένων με δίκτυα διανομής ηλεκτρικής ενέργειας. Στα πλαίσια αυτά, εξετάζεται το φαινόμενο της δημιουργίας θερμών κηλίδων σε μερικώς σκιασμένο φ/β κελί, κάνοντας χρήση ενός διαφορετικού από τα συνηθισμένα θερμικού μοντέλου που είναι αλληλένδετο με ένα αντίστοιχο ηλεκτρικό. Στην κατεύθυνση αυτή, παρουσιάζεται ένας πρωτότυπος τρόπος εξαγωγής των ηλεκτρικών χαρακτηριστικών του φ/β κελιού στην περιοχή της ανάστροφης πόλωσης με βάση το μοντέλο Bishop, χρησιμοποιώντας μετρήσεις πεδίου με φορητό I-V tester. Όσον αφορά στο κομμάτι της ορθής πόλωσης, υιοθετείται το μοντέλο της μίας διόδου με 5 παραμέτρους, με παράλληλη παρουσίαση δύο πρόσθετων παραμέτρων που χρησιμοποιούνται για την αναγωγή από τις συνθήκες αναφοράς σε διαφορετικές συνθήκες. Στη συνέχεια εξετάζεται η αντιμετώπιση φορτίων ανέμου σε φ/β εγκαταστάσεις, με την παρουσίαση ενός απλού αλγορίθμου που βασίζεται στον Ευρωκώδικα 1, ο οποίος προτείνεται να χρησιμοποιείται για την ασφαλή επιλογή φ/β πάνελ και των βάσεών τους στις επί εδάφους εγκαταστάσεις. Παράλληλα δίνονται κατευθύνσεις για την υλοποίηση ενός αντίστοιχου αλγόριθμου που να αφορά σε φ/β συστήματα εγκατεστημένα σε κτίρια. Τελειώνοντας, παρουσιάζεται το φαινόμενο PID με ενδεικτικούς τρόπους αντιμετώπισής του σε επίπεδο συστήματος, ενώ παρουσιάζεται και η τεχνολογία των μικροαντιστροφέων και των dc βελτιστοποιητών ισχύος.
Abstract
The use of any type of technology does not guarantee the operation of the respective systems without failures or operational problems and there also may be degradations which are not expected. The photovoltaic (PV) technology could not be an exception, so it is impossible for the PV systems to operate without failures or damage. The aim of this MSc thesis is to examine some of the causes of failures, damage or abnormal degradation in PV panels as components of grid-connected photovoltaic power systems. For this purpose, the hot-spot formation in partially shaded PV cell is examined, using a different from the commonly used thermal model, along with an electrical one. An innovative way to export the reverse-biased electrical characteristics of a PV cell based on the Bishop’s model is also presented, using “in the field” measurements with a portable I-V tester. In the forward bias, the well-known five parameters diode model is adopted, with two additional parameters used for the extrapolation from the reference conditions in different operating conditions. In the frame of this thesis the deal of the impact of wind loads on PV panels is also examined by presenting a simple algorithm based on Eurocode 1, which is suggested to be used by designers for safe choice of PV panels and PV mounting structures for ground-mounted PV systems. Alongside, some guidelines for the implementation of a corresponding algorithm for roof-mounted PV systems are presented. Finally, the PID phenomenon is presented with some relative corrective measures, in order to prevent its effect in system level, while the technology of microinverters and dc power optimizers is also examined.
Συνημμένα:
-
ΑΝΑΚΟΙΝΩΣΗ ΠΕΡΑΚΗΣ_version_2.docx
Μεταφορτώσεις: 135,
Μέγεθος: 58 KB application/vnd.openxmlformats-officedocument.wordprocessingml.document
