Εργαστήριο Συστημάτων Ηλεκτρικής Ενέργειας

Το Εργαστήριο Συστημάτων Ηλεκτρικής Ενέργειας (παλαιότερη ονομασία: Παραγωγής – Μεταφοράς και Διανομής), είναι νομοθετημένο εργαστήριο (ΦΕΚ τ.Β΄80/01.03.1983). Το προσωπικό του Εργαστηρίου είναι οι καθηγητές που διδάσκουν τα μαθήματα των συστημάτων ηλεκτρικής ενέργειας, επιβλέπουν τη διεξαγωγή των διπλωματικών εργασιών και καθοδηγούν τις ερευνητικές εργασίες των μεταπτυχιακών φοιτητών που εκπονούν τη διδακτορική τους διατριβή.

Δραστηριότητες εργαστηρίου:
Kύριο αντικείμενο της δραστηριότητας του Εργαστηρίου είναι τα Συστήματα Ηλεκτρικής Ενέργειας (ΣΗΕ) και συγκεκριμένα η ανάλυση, προσομοίωση και προστασία τους σε μόνιμη και μεταβατική κατάσταση, ο έλεγχος της λειτουργίας τους σε πραγματικό χρόνο, οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, η σχεδίαση του εξοπλισμού των δικτύων και εγκαταστάσεων ηλεκτρικής ενέργειας, και οι εφαρμογές των αυτοματισμών στη βιομηχανία και τους υποσταθμούς. Το Εργαστήριο καλύπτει τις εκπαιδευτικές και ερευνητικές ανάγκες της περιοχής της παραγωγής, μεταφοράς και διανομής ηλεκτρικής ενέργειας γενικότερα και άλλες συναφείς δραστηριότητες. Πιο συγκεκριμένα, στο Εργαστήριο διεξάγονται φοιτητικές ασκήσεις και θέματα με χρήση Η/Υ, φοιτητικές εργαστηριακές ασκήσεις, διπλωματικές εργασίες, διδακτορικές διατριβές, καθώς και άλλες ερευνητικές εργασίες και προγράμματα. Το Εργαστήριο ΣΗΕ έχει συντονίσει και συμμετάσχει σε μεγάλο αριθμό Ευρωπαϊκών και Εθνικών Ερευνητικών προγραμμάτων και μελετών. Έχει διοργανώσει και συμμετάσχει σε διάφορα διεθνή επιστημονικά συνέδρια, σεμινάρια και τεχνικά εργαστήρια και έχει να επιδείξει ένα μεγάλο αριθμό δημοσιεύσεων σε διεθνή επιστημονικά περιοδικά και στα πρακτικά διεθνών επιστημονικών συνεδρίων. Μέλη του συμμετέχουν σε Ευρωπαϊκές και διεθνείς επιστημονικές επιτροπές και οργανισμούς.

Υποδομές:
• Αναλογικές πειραματικές διατάξεις προσομοίωσης ηλεκτρικών δικτύων και συστημάτων: μοντέλα γραμμής, μετασχηματιστών, πηνίων και πυκνωτών αντισταθμίσεως, διάταξη τριφασικής ασυμμετρίας, transient network analyzer (TNA), διάταξη οργάνων προστασίας, παλμογράφοι με μετατροπή σημάτων Α/D, ψηφιακός αναλυτής αρμονικών, φορητά ψηφιακά όργανα μέτρησης και ανάλυσης μεγεθών.
• Συστήματα Η/Υ συνδεδεμένων μεταξύ τους σε δίκτυο Ethernet.
• Ψηφιακός εξομοιωτής πραγματικού χρόνου (Real Time Digital Simulator, RTDS) για προσομοιώσεις ΣΗΕ σε πραγματικό χρόνο.
• Γραμμικός ενισχυτής/προσομοιωτής δικτύου.
• Προσομοιωτής φωτοβολταϊκών με δυνατότητα υλοποίησης χαρακτηριστικών τάσης – ρεύματος
• Προγραμματιζόμενοι λογικοί ελεγκτές (Programmable Logic Controllers, PLC) των εταιρειών SIEMENS και SEL, για ανάπτυξη εφαρμογών SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition).
• Διατάξεις βιομηχανικού αυτοματισμού (Πίνακας ελέγχου γεννητριών και κινητήρων, Διάταξη ελέγχου στάθμης δεξαμενών, Προσομοιωτές ψηφιακών / αναλογικών σημάτων με PLC).
• Ψηφιακοί Ηλεκτρονόμοι (Digital Relays) διαφόρων λειτουργιών (Αποστάσεως, Διαφορικοί, Υπερέντασης, Γεννήτριας) των εταιρειών SEL και ABB.
• Μονάδες μέτρησης φασιθετών (PMUs) της εταιρείας SEL.
• Εργαστηριακό μοντέλο συστήματος μικροδικτύου (microgrid), αποτελούμενο από ανεμογεννήτρια, δύο φωτοβολταϊκά συστήματα, σύστημα μπαταριών για αποθήκευση ενέργειας, ελεγχόμενα φορτία και ελεγχόμενη διασύνδεση με το τοπικό δίκτυο χαμηλής τάσης μέσω ταχέων DC/AC μετατροπέων ισχύος.

Παρεχόμενες υπηρεσίες:
Μελέτες και αναλύσεις που αφορούν τα γνωστικά αντικείμενα του Εργαστηρίου:
• Μελέτες μόνιμης και μεταβατικής κατάστασης ΣΗΕ (μεταφοράς, διανομής, βιομηχανικών).
• Μελέτες βραχυκυκλωμάτων και προστασίας ηλεκτρικών δικτύων και βιομηχανικών εγκαταστάσεων.
• Μελέτες διασύνδεσης ανανεώσιμων πηγών ενέργειας σε ΣΗΕ, νησιά και απομονωμένες περιοχές (αιολικά πάρκα, φωτοβολταϊκοί σταθμοί).
• Μελέτες για διάγνωση βλαβών στον εξοπλισμό τεχνολογικών συστημάτων.
• Έλεγχος αντιστροφέων, ψηφιακών ηλεκτρονόμων, PMUs και PLCs με το RTDS.

Χρήστες υπηρεσιών:
Το Εργαστήριο Συστημάτων Ηλεκτρικής Ενέργειας απευθύνεται στις επιχειρήσεις ηλεκτρισμού (ΔΕΗ, ιδιώτες παραγωγοί, κλπ.), στους οργανισμούς που είναι υπεύθυνοι για τη λειτουργία των συστημάτων (ΡΑΕ, ΔΕΔΔΗΕ), στις εταιρείες αξιοποίησης των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, στις βιομηχανίες και εταιρείες ηλεκτρολογικού εξοπλισμού και σε άλλες εταιρείες που δραστηριοποιούνται στην παραγωγή, μεταφορά, διανομή και εκμετάλλευση της ηλεκτρικής ενέργειας, παρέχοντας όλο το φάσμα των υπηρεσιών που υποστηρίζει. Έχει συνεργαστεί και συνεργάζεται με ένα μεγάλο αριθμό εταιρειών και οργανισμών: ΔΕΗ, ΔΕΔΔΗΕ, ΡΑΕ, ΚΑΠΕ, ARMINES (Γαλλία), RAL (Αγγλία), ENEL (Ιταλία), INESC (Πορτογαλία), INTRASOFT, ΑΜΠΕΡ, CEGELEC, SCHNEIDER, SIEMENS, ABB, EFACEC (Πορτογαλία), ΛΔΚ, ENERGO, ΕΛΠΕ, ΤΙΤΑΝ, ΕΑΒ, AHK, ΔΣΜ.

Εργαστηριακός εξοπλισμός και δυνατότητες
Μικροδίκτυο χαμηλής τάσης (Εικόνα 1)
Αποτελείται από φωτοβολταϊκά πλαίσια, μια μικρή ανεμογεννήτρια, μπαταρίες, ελεγχόμενα φορτία και ελεγχόμενη διασύνδεση με το τοπικό δίκτυο ΧΤ μέσω DC/AC μετατροπέων ισχύος. Οι μετατροπείς ελέγχονται κατάλληλα ώστε να επιτρέπουν τη λειτουργία του συστήματος, είτε με το διασυνδεδεμένο δίκτυο ΧΤ (grid-tied) είτε σε αυτόνομη (island) λειτουργία.

Διάταξη δοκιμών power-hardware-in-the-loop (PHIL) (Εικόνα 2)
Παρέχει τη δυνατότητα σύνδεσης πραγματικών συσκευών ισχύος με ηλεκτρικά δίκτυα που προσομοιώνονται σε κατάλληλο εξοπλισμό, συνδυάζοντας πλεονεκτήματα της προσομοίωσης και των εργαστηριακών δοκιμών. Στο RTDS προσομοιώνεται το ΣΗΕ ενώ μετατροπέας ηλεκτρονικών ισχύος (Triphase) χρησιμοποιείται ως ενισχυτής ισχύος για τη σύνδεση του RTDS με πραγματικές συσκευές ισχύος.

Διάταξη δοκιμών controller-hardware-in-the-loop (CHIL) (Εικόνα 3)
Με τη διάταξη αυτή, η οποία συνδυάζει το RTDS και έναν εξωτερικό ελεγκτή (Triphase controller), μπορούν να μελετηθούν αλγόριθμοι ελέγχου μετατροπέων ισχύος, όπου ο σχεδιασμός του αλγορίθμου ελέγχου πραγματοποιείται στον εξωτερικό ελεγκτή ενώ τα ηλεκτρονικά ισχύος προσομοιώνονται στο RTDS.

Συνδυασμός διατάξεων δοκιμών CHIL και PHIL (Εικόνα 4)
Ο συνδυασμός προσομοιώσεων CHIL και PHIL εφαρμόζεται για τη δοκιμή αλγορίθμων ελέγχου σε έξυπνα δίκτυα (smart grids), επιτρέποντας τη μελέτη ενός ελεγκτή σε διάταξη CHIL και συσκευών ισχύος σε διάταξη PHIL, με χρήση του RTDS.

Διάταξη προσαρμοστικής προστασίας δικτύων διανομής με διεσπαρμένη παραγωγή (Εικόνες 5.1, 5.2)
Εφαρμόζεται στη μελέτη και αντιμετώπιση των νέων προβλημάτων προστασίας που προκύπτουν από τη διείσδυση διεσπαρμένης παραγωγής και ανανεώσιμων πηγών ενέργειας στα δίκτυα διανομής, με χρήση του RTDS.

Μονάδες PMU (Εικόνα 6)
Οι μονάδες αυτές παρέχουν συγχρονισμένες μετρήσεις φασιθετών τάσεων και ρευμάτων σε ΣΗΕ μέσω δορυφορικής επικοινωνίας (GPS), με εφαρμογές σε δοκιμές ευστάθειας και δυναμικών φαινομένων, εποπτείας και ελέγχου σε κέντρα ελέγχου ενέργειας και υποσταθμούς, σε συνδυασμό με το RTDS.

Επικοινωνία με το Εργαστήριο

ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ *

EMAIL *

ΤΗΛΕΦΩΝΟ

ΜΗΝΥΜΑ

Αποστολή