Μοντελοποίηση-Έλεγχος Συστημάτων Ηλεκτροπαραγωγής

Τύπος Μαθήματος: 
ECTS Κωδικός Μαθήματος: 
6
Στόχος του μαθήματος: 
Η παροχή των επιστημονικών και τεχνικών απαραίτητων γνώσεων για τη δημιουργία ενός πλήρου υπόβαθρου, προκειμένου να καταστεί δυνατή η μοντελοποίηση και η προσομοίωσησε προσωπικό υπολογιστή, συστημάτων ηλεκτρικών μηχανών με εφαρμογές στην ηλεκτροκίνηση και στην ηλεκτροπαραγωγή. Ουσιαστικά, πρόκειται για ένα μάθημα που στόχος του είναι να συνδυάσε ταυτόχρονα και αποτελεσματικά ένα ευρύ φάσμα γνώσεων και δεξιοτήτων που αφορούν την ειδικότητα του Ηλεκτρολόγου. Αναλυτικότερα, το μάθημα «συγχωνεύει» τεχνικές και γνώσεις απ τις παρακάτω θεματικές ενότητες (κατά βάση): Αριθμητική Ανάλυση, Ηλεκτρικά Κυκλώματα Ηλεκτρικές Μηχανές, Αυτόματος Έλεγχος, Τεχνητή Νοημοσύνη, Προγραμματισμός, Προσομοίωση με ΗΥ, Συστήματα Ηλεκτρικής Ενέργειας, Ενεργειακή Οικονομία. Στο αντίστοιχο εργαστήριο, με τη χρήση του ισχυρού αλληλεπιδραστικού περιβάλλοντος προσομοίωσης Matlab/Simulink, γίνετα σταδιακή και αποτελεσματική προσέγγιση στην μελέτη της συμπεριφοράς των παραπάνω συστημάτων σε καταστάσεις λειτουργίας μόνιμης κατάστασης αλλά και δυναμικής ευστάθειας όπως επίσης και σε επίπεδο οικονομικής λειτουργίας και αξιοπιστίας.
Μαθησιακά Αποτελέσματα: 

Μετά την ολοκλήρωση του μαθήματος ο φοιτητής θα έχει κατανοήσει τις τεχνικές και μεθοδολογίες μοντελοποίησης και προσομοίωσης συστημάτων που σχετίζονται κυρίως με την
ηλεκτροκίνηση και την ηλεκτροπαραγωγή. Θα μπορεί να αναλύει και να μελετά με τη χρήση ΗΥ τα δομικά στοιχεία τέτοιων συστημάτων, ακόμη και μεγάλης κλίμακας ή/και αυξημένης πολυπλοκότητας και να κατανοεί τα επιμέρους φαινόμενα που λαμβάνουν χώρα. Θα μπορεί να
σχεδιάσει και να εφαρμόσει συστήματα ελέγχου σε αυτά όπου αυτά απαιτούνται καθώς και να
συγκρίνει, να συμπεραίνει και να αποφασίζει για την οικονομικότερη αλλά και την αποδοτικότερη λειτουργία τους.

Περιγραφή Μαθήματος - Περιεχόμενο Μαθήματος: 

Θεωρητικό υπόβαθρο μοντέλων επιμέρους συστημάτων ηλεκτρικής
ισχύος, τεχνικές μοντελοποίησης και επαλήθευσης τους. Θεωρητικό υπόβαθρο αριθμητικών μεθόδων επίλυσης.
Θεωρητικό υπόβαθρο γραμμικής και μη -γραμμικής λειτουργίας συστημάτων. Θεωρητικό
υπόβαθρο τεχνικών ελέγχου με χρήση συμβατικών μεθόδων αλλά και μεθόδων τεχνητής
νοημοσύνης. Μοντέλα μετασχηματιστών, με και χωρίς φαινόμενα μαγνητικού κορεσμού. Μοντέλα ηλεκτρικών μηχανών συνεχούς ρεύματος, λειτουργία και έλεγχος παραγόμενης τάσης εξόδου και ρεύματος φορτίου (γεννήτριες) και ροπής και ταχύτητας (κινητήρες). Μοντέλα σύγχρονων ηλεκτρικών μηχανών, έλεγχος σε αυτόνομη λειτουργία και καταστάσεις διασύνδεσης, έλεγχος διέγερσης-αέργου ισχύος, έλεγχος συχνότητας-ενεργού ισχύος. Μοντέλα γραμμών μεταφοράς και διασύνδεσης. Μοντέλα επαγωγικών ηλεκτρικών μηχανών, έλεγχος τάσης/συχνότητας.
Μοντέλα βηματικών κινητήρων, κινητήρων χωρίς συλλέκτη και έλεγχός τους.. Μελέτη μοντέλων πλήρων συστημάτων βιομηχανικών εφαρμογών και συστημάτων ηλεκτροπαραγωγής σε καθεστώτα απελευθερωμένης και μη αγοράς ηλεκτρικής ενέργειας. Μελέτη μοντέλων και μεθόδων οικονομικής λειτουργίας σταθμών ηλεκτροπαραγωγής σε μεσοπρόθεσμη και βραχυπρόθεσμη βάση.

Συνιστώμενη Βιβλιογραφία: 

Σημειώσεις Διδάσκοντα..

Chee, Mun Ong, Dynamic Simulations of Electric Machinery: Using MATLAB/SIMULINK, Prentice Hall, 1997.
 
K. Rexford, P. Giulani, Electrical Control for Machines, 6th edition, Thomson Delmar Learning, 200
4. Matlab/Simulink User’s Guide.
 
 

Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών Τ.Ε.
Σχολή Τεχνολογικών Εφαρμογών
Τ.Ε.Ι. Κρήτης
Τ. Θ. 1939
71004 Ηράκλειο Κρήτης

Τηλέφωνο Επικοινωνίας: (+30)2810379716
Fax: (+30)2810379825
e-mail: secretariat-ele@staff.teicrete.gr