Αναζήτηση

Πλοήγηση

• Κοινότητες
• Συγγραφείς
• Έτος
• Τίτλοι
• Θέματα

Ο Χώρος μου

• Είσοδος

Σχεδιασμός και προσομοίωση ενός αποκεντρωμένου συστήματος ελέγχου για μονάδα ηλεκτρόλυσης τύπου PEM

Dapontis Stavros

Πλήρης Εγγραφή

---

Περίληψη

Διανύουμε μια εποχή διαρκούς αναζήτησης καθαρής ενέργειας, δηλαδή ενέργειας που να είναι όσον τον δυνατόν φιλική προς το περιβάλλον. Στόχος η αειφόρος ανάπτυξη, δημιουργώντας μία ανθρακικά ουδέτερη κοινωνία και στα πλαίσια αυτά εισάγουμε ως φορέα ενέργειας το υδρογόνο. Το υδρογόνο αντιπροσωπεύει έναν καθαρό και ευέλικτο φορέα ενέργειας και για τον λόγο αυτό βρίσκεται στο επίκεντρο της επιστημονικής-ερευνητικής κοινότητας αλλά και της πολιτικής. Το υδρογόνο ως ενεργειακός φορέας που είναι, έχει την ικανότητα της αποθήκευσης πλεονάζουσας ισχύος από ΑΠΕ κάνοντας μετατροπή αυτού σε υδρογόνο. Ο ποιο διαδεδομένος τρόπος παραγωγής του υδρογόνου είναι η ηλεκτρόλυση του νερού μέσω μίας μονάδας ηλεκτρόλυσης αυτού. Έτσι η παρούσα διπλωματική περιστρέφεται γύρω από την διαδικασία μοντελοποίησης και σχεδιασμού ενός συστήματος ελέγχου μιας μονάδας ηλεκτρόλυσης τύπου PEM.Αρχικά μελετάται το θεωρητικό και εννοιολογικό πλαίσιο γύρω από τους τύπους των μονάδων ηλεκτρόλυσής που υπάρχουν δίνοντας μεγαλύτερη βάση στην μονάδα ηλεκτρόλυσης τύπου PEM. Αφού αναλυθούν τα μέρη που απαρτίζουν την μονάδα τύπου ΡΕΜ, ξεκινάει η διαδικασία μαθηματικής μοντελοποίησης και σχεδιασμού του συστήματος ελέγχου. Η διαδικασία του συστήματος αυτού, περιγράφεται σε ένα μη γραμμικό μοντέλο και στην συνέχεια με την βοήθεια του αναπτύγματος Taylor πραγματοποιείται γραμμικοποίηση αυτού. Σκοπός της συγκεκριμένης μοντελοποίησης είναι η δημιουργία ενός μοντέλου χώρου κατάστασης (state-space model) μαζί με τις αντίστοιχες συναρτήσεις μεταφοράς εξόδου-εισόδου. Το μοντέλο χώρου κατάστασης χρησιμοποιείται για τον σχεδιασμό ελεγκτών ανάδρασης με σκοπό τη ρύθμιση της παραγωγής υδρογόνου μέσω του χειρισμού του ηλεκτρικού ρεύματος.Τελικά, ελεγκτές αξιολογούνται και συγκρίνονται μεταξύ τους για την εύρεση του βέλτιστου. Μερικά σημαντικά κριτήρια της αξιολόγησης είναι: σημαντική μείωση διαταραχών γρήγορη ανταπόκριση και ελαχιστοποίηση πιθανών σφαλμάτων καθώς γίνεται αλλαγή της τιμής του ηλεκτρικού ρεύματος ή και μη. Κριτήρια αποδοτικότητας όπως ISE, IAE, ITAE και ITSE βοήθησαν προς την κατεύθυνση μιας καλύτερης επιλογής ελεγκτή. Βασικό σημείο για την εύρεση του βέλτιστου ελεγκτή είναι η προσπάθεια να κρατηθεί η χρήση του ρεύματος χαμηλή (επομένως και χαμηλής ισχύος) με ταυτόχρονη υψηλή απόδοση (παραγωγή Η_2 ανά ισχύ).

Διαθέσιμα αρχεία

Υπηρεσίες