Ευφυείς Τεχνικές Διαμόρφωσης Τάσης Δικτύου, με βάση κανόνες Κυψελωτών Αυτομάτων και υλοποίηση σε διάταξη FPGA

Abstract

Η παρούσα διπλωματική εργασία αφορά την ανάπτυξη ευφυών τεχνικών διαμόρφωσης για τον έλεγχο της εναλλασσόμενης τάσης ηλεκτρικών φορτίων που συνδέονται στο ηλεκτρικό δίκτυο ενέργειας. Οι ευφυείς τεχνικές διαμόρφωσης που παρουσιάζονται, έχουν ως σκοπό να αναπτύξουν νέα πρότυπα διαμόρφωσης συμβατικών σημάτων, περιορίζοντας παράλληλα το υπολογιστικό κόστος που απαιτείται. Στο προτεινόμενο σύστημα η αναπαραγωγή των σημάτων διαμόρφωσης βασίζεται στους κανόνες και την εξέλιξη των μονοδιάστατων δυαδικών Κυψελωτών Αυτομάτων. Η επιλογή των μονοδιάστατων Κυψελωτών Αυτομάτων προήλθε από την επιθυμία να αναπτυχθεί μία ευφυής διάταξη που να προσφέρει πολλαπλές δυνατότητες δημιουργίας και σύνθεσης σημάτων ελέγχου ημιαγωγικών διακοπτών, που μπορούν να χρησιμοποιηθούν στην διαμόρφωση εναλλασσόμενης τάσης. Κατόπιν εργαστηριακών και πειραματικών παρατηρήσεων αποδείχθηκε ότι αυτό είναι εφικτό ανοίγοντας έναν εναλλακτικό δρόμο για την γέννηση ευφυών τεχνικών δημιουργίας σημάτων. Λόγω της μορφή που έχουν τα Κυψελωτά Αυτόματα, η καταλληλότερη διάταξη για την ανάπτυξη τους, είναι τα FPGAs. Η υλοποίηση των σημάτων πραγματοποιείται από την αναπτυξιακή πλατφόρμα D10-Lite της εταιρίας Terasic που φέρει ένα FPGA της οικογένειας MAX10 της Altera. Ο έλεγχος των ηλεκτρικών χαρακτηριστικών των φορτίων γίνεται με ηλεκτρονικά ισχύος. Στη συγκεκριμένη εργασία επιλέχθηκε η διάταξη ενός κατατμητή εναλλασσομένου ρεύματος AC Chopper.