ΠΡΟΤΕΙΝΟΜΕΝΑ ΘΕΜΑΤΑ ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΩΝ ΕΡΓΑΣΙΩΝ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΟΥ ΕΤΟΥΣ

Transcript

1 ΠΡΟΤΕΙΝΟΜΕΝΑ ΘΕΜΑΤΑ ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΩΝ ΕΡΓΑΣΙΩΝ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΟΥ ΕΤΟΥΣ Προτεινόμενο Θέμα: [1] Ανάλυση της μόνιμης και της μεταβατικής κατάστασης Συστημάτων Ηλεκτρικής Ενέργειας με το λογισμικό PSAT Για τη μελέτη της μόνιμης και της μεταβατικής κατάστασης ενός συστήματος ηλεκτρικής ενέργειας χρησιμοποιούνται συνήθως πακέτα λογισμικού. Στόχος της διπλωματικής είναι η προσομοίωση και ανάλυση της μόνιμης και της μεταβατικής κατάστασης διάφορων τοπολογιών Συστημάτων Ηλεκτρικής Ενέργειας με το πρόγραμμα PSAT χρησιμοποιώντας τα διάφορα εργαλεία και τις υπολογιστικές μεθόδους που υποστηρίζει. Ο ς θα υλοποιήσει διάφορες τοπολογίες Συστημάτων Ηλεκτρικής Ενέργειας και θα προσομοιώσει τη συμπεριφορά τους τόσο στη μόνιμη όσο και στη μεταβατική κατάσταση, χρησιμοποιώντας το λογισμικό πακέτο Power System Analysis Toolbox (PSAT). Επίσης, θα εξετάσει την εφαρμογή των διαθέσιμων υπολογιστικών μεθόδων και των εργαλείων του προγράμματος. θεωρητικό υπόβαθρο σε θέματα ΣΗΕ και ειδικότερα σε θέματα ευστάθειας και ελέγχου Προτεινόμενο Θέμα: [2] Μελέτη και κατασκευή διατάξεων έγχυσης και λήψης υψίσυχνων σημάτων σε ηλεκτρικές εγκαταστάσεις κτιρίων Βασικό στοιχείο για τη μετατροπή των παραδοσιακών συστημάτων ηλεκτρικής ενέργειας σε έξυπνα δίκτυα είναι η ύπαρξη κατάλληλων υποδομών επικοινωνίας. Μια από τις προτεινόμενες τεχνολογίες είναι η εκμετάλλευση των υπαρχόντων γραμμών διανομής ηλεκτρικής ενέργειας ως καναλιού μετάδοσης πληροφορίας. Στόχος της διπλωματικής είναι η μελέτη και κατασκευή διατάξεων για την έγχυση και τη λήψη υψίσυχνων σημάτων σε ηλεκτρικές εγκαταστάσεις κτιρίων. Ο ς θα μελετήσει, προσομοιώσει και κατασκευάσει ηλεκτρικές διατάξεις για την έγχυση και τη λήψη υψίσυχνων σημάτων σε ηλεκτρικές εγκαταστάσεις κτιρίων. Ευχέρεια στη κατασκευή ηλεκτρονικών και ηλεκτρικών διατάξεων. Ικανοποιητικό θεωρητικό υπόβαθρο σε θέματα ΣΗΕ και εσωτερικών ηλεκτρικών εγκαταστάσεων.

2 Προτεινόμενο Θέμα: [3] Μελέτη της ακρίβειας στη μέτρηση της ηλεκτρικής ενέργειας καταναλωτών χαμηλής τάσης Οι μετρήσεις των ηλεκτρικών μεγεθών που πραγματοποιούνται σήμερα στο ηλεκτρικό δίκτυο είναι στην πλειοψηφία τους, προσανατολισμένες στο να μετρούν ημιτονοειδή μεγέθη. Στόχος της διπλωματικής είναι η αξιολογηση της ακρίβειας στη μέτρηση της ηλεκτρικής ισχύος και ενέργειας των μετρητικών οργάνων που χρησιμοποιούνται για την χρέωση των καταναλωτών. Για το σκοπο αυτό θα υλοποιηθούν πειραματικές διατάξεις και θα διεξεχθούν μετρήσεις. Ο ς αρχικά θα πραγματοποιήσει βιβλιογραφική ανασκόπηση σχετική με το θέμα. Στη συνέχεια θα υλοποιήσει πειραματικές διατάξεις για την αξιολόγηση της ακρίβειας των μετρητών κατανάλωσης ηλεκτρικής ενέργειας. Ιδιαίτερη έμφαση θα δοθεί σε διατάξεις με μη γραμμικά φορτία και μη-ημιτονοειδείς συνθήκες. Ευχέρεια στη σχεδίαση ηλεκτρικών διατάξεων. Ικανοποιητικό θεωρητικό υπόβαθρο σε θέματα ΣΗΕ και εσωτερικών ηλεκτρικών εγκαταστάσεων. Προτεινόμενο Θέμα: [4] Προσομοίωση επαγόμενων τάσεων και ρευμάτων σε οπτικά σύρματα γης και επίγειους μεταλλικούς αγωγούς Ο υπολογισμός των επαγόμενων τάσεων από εναέριες γραμμές μεταφοράς σε γειτνιάζοντα μεταλλικά αντικείμενα αποτελεί σημαντικό αντικείμενο μελέτης, καθώς μπορεί να προκαλλέσουν την εμφάνιση ανεπιθύμητων αλλά και επικίνδυνων επιπέδων τάσης, τόσο για το προσωπικό που έρχονται σε επαφή με αυτά όσο και για τον ίδιο τον εξοπλισμό. Ιδιαίτερο ενδιαφέρον παρουσιάζουν οι περιπτώσεις των οπτικών συρμάτων γης, καθώς και των επίγειων μεταλλικών αγωγών που χρησιμοποιούνται για τη μεταφορά φυσικού αερίου, πετρελαίου ή ακόμα και για την άρδευση χωραφιών. Στόχος της διπλωματικής είναι η μελέτη και η προσομοίωση των επαγόμενων τάσεων και ρευμάτων από εναέριες γραμμές μεταφοράς σε οπτικά σύρματα γης και διερχόμενους μεταλλικούς αγωγούς. Ο ς θα πραγματοποιήσει εκτενή βιβλιογραφική έρευνα και θα προσομοιώσει στο λογισμικό πακέτο ATP-EMTP διάφορα διατάξεις εναέριων γραμμών μεταφοράς του ελληνικού συστήματος, προκειμένου να υπολογιστούν οι επαγόμενες τάσεις και τα ρεύματα σε οπτικά σύρματα γης και διερχόμενους μεταλλικούς αγωγούς. Ευχέρεια στη χρήση υπολογιστή. Ικανοποιητικό θεωρητικό υπόβαθρο σε θέματα ΣΗΕ και Ηλεκτρομαγνητικού Πεδίου.

3 Προτεινόμενο Θέμα: [5] Μελέτη της κατανάλωσης ηλεκτρικής ενέργειας στις πανεπιστημιοπόλεις του Δημοκρίτειου Πανεπιστήμιου Θράκης Η συλλογή δεδομένων κατανάλωσης ηλεκτρικής ενέργειας και η επεξεργασία τους είναι μείζονος σημασίας για την αποτίμηση κατάλληλων μέτρων στο πλαίσιο διαχείρισης της πλευράς της ζήτησης και εξορθολογισμού της χρήσης της. Στόχος της διπλωματικής είναι η μελέτη των καταναλώσεων ηλεκτρικής ενέργειας που αφορούν στις πανεπιστημιουπόλεις του Δημοκρίτειου Πανεπιστήμιου Θράκης, η αξιολόγηση της ενεργειακής τους συμπεριφοράς και η ανάπτυξη εργαλείων μοντελοποίησης ενεργειακών προτύπων. Ο ς θα αναλύσει τα δεδομένα που αφορούν στην κατανάλωσης ενεργού και αέργου ισχύος των τεσσάρων πανεπιστημιουπόλεων του Δημοκρίτειου Πανεπιστημίου Θράκης, χρησιμοποιώντας διάφορες τεχνικές και δείκτες αξιολόγησης. Θα αξιολογηθεί η ενεργειακή συμπεριφορά των πανεπιστημιουπόλεων και θα προταθούν λύσεις για τη βελτίωση του ηλεκτρικού ενεργειακού τους προφίλ και εργαλεία για τη μοντελοποίηση και ανάπτυξη ενεργειακών προτύπων. Ευχέρεια στη χρήση υπολογιστή. Ικανοποιητικό θεωρητικό υπόβαθρο σε θέματα Εσωτερικών Ηλεκτρικών Εγκαταστάσεων. Προτεινόμενο Θέμα: [6] Δημιουργία προγράμματος με γραφικό περιβάλλον για τον υπολογισμό των ανά μονάδα μήκους παραμέτρων γραμμών μεταφοράς Στόχος της διπλωματικής είναι η ανάπτυξη προγράμματος με γραφικό περιβάλλον με χρήση της Visual C++ για τον υπολογισμό των ανά μονάδα μήκου παραμέτρων των εναέριων και υπόγειων γραμμών μεταφοράς. Το πρόγραμμα θα υλοποιεί διάφορες μεθόδους υπολογισμούς που έχουν προταθεί στη διεθνή βιβλιογραφία. Ο ς θα υλοποιήσει το γραφικό περιβάλλον του προγράμματος χρησιμοποιώντας τη γλώσσα προγραμματισμού Visual C++. Για τον υπολογισμό των ανά μονάδα μήκους παραμέτρων έχουν ήδη αναπτυχθεί κατάλληλες υπολογιστικές ρουτίνες, οι οποίες θα ενσωματωθούν στο νέο πρόγραμμα. Ευχέρεια στον προγραμματισμό σε Visual C++. Ικανοποιητικό θεωρητικό υπόβαθρο σε θέματα ΣΗΕ.

4 Προτεινόμενο Θέμα: [7] Ανάλυση της ευαισθησίας των παραμέτρων εναέριων γραμμών μεταφοράς στις υψηλές συχνότητες Στόχος της διπλωματικής είναι η μελέτη της ευαισθησίας των ανά μονάδα μήκους παραμέτρων των εναέριων γραμμών και η επίδρασή τους στη μόνιμη και στη μεταβατική κατάσταση κατά τη μεταβολή διάφορων χαρακτηριστικών, πχ βέλος κάμψης, ειδική αντίσταση γης, κτλ. Ο ς θα μελετήσει την ευαισθησία που παρουσιάζουν οι ανά μονάδα μήκους παράμετροι των εναέριων γραμμών μεταφοράς κατά τη μεταβολή διάφορων χαρακτηριστικών, πχ βέλος κάμψης, ειδική αντίσταση γης, κτλ. Επίσης, θα προσομοιώσει στο πρόγραμμα ATP- EMTP τη συμπεριφορά των γραμμών μεταφοράς τόσο σε μόνιμη όσο και σε μεταβατική κατάσταση για τις εξεταζόμενες περιπώσεις. θεωρητικό υπόβαθρο σε θέματα ΣΗΕ. Προτεινόμενο Θέμα: [8] Μελέτη της Ευστάθειας Γωνίας Μικρής Διαταραχής των Συστημάτων Ηλεκτρικής Ενέργειας με ανάλυση των ιδιοτιμών Για τη μελέτη της ευστάθειας γωνίας κατά την εκδήλωση μικρών διαταραχών ενός συστήματος ηλεκτρικής ενέργειας χρησιμοποιείται συνήθως η μέθοδος της ανάλυσης των ιδιοτιμών του συστήματος. Στόχος της διπλωματικής είναι η ανάλυση των ιδιοτιμών διάφορων τοπολογιών Συστημάτων Ηλεκτρικής Ενέργειας. Ο ς θα υλοποιήσει διάφορες τοπολογίες Συστημάτων Ηλεκτρικής Ενέργειας και θα αναλύσει τις ιδιοτιμές του συστήματος χρησιμοποιώντας την αντίστοιχη υπολογιστική ρουτίνα που προσφέρεται από το λογισμικό πακέτο Power System Analysis Toolbox (PSAT) που υποστηρίζεται από το λογισμικό MATLAB. Οι ιδιοτιμές του συστήματος θα υπολογιστούν επίσης με χρήση διάφορων μεθόδων ταυτοποίησης ιδιοτιμών που προσφέρονται επίσης από το MATLAB. Τα αποτελέσματα των δύο μεθόδων θα συγκριθούν και θα αξιολογηθούν. θεωρητικό υπόβαθρο σε θέματα ΣΗΕ και ειδικότερα σε θέματα ευστάθειας και ελέγχου

5 Προτεινόμενο Θέμα: [9] Προσομοίωση της διάδοσης υψίσυχνων σημάτων για την εκμετάλλευση των δικτύων διανομής ως τηλεπικοινωνιακού καναλιού Βασικό συστατικό για τη μετατροπή των παραδοσιακών συστημάτων ηλεκτρικής ενέργειας σε έξυπνα δίκτυα είναι η ύπαρξη κατάλληλων υποδομών επικοινωνίας. Μια από τις προτεινόμενες τεχνολογίες είναι η εκμετάλλευση των υπαρχόντων γραμμών διανομής ηλεκτρικής ενέργειας ως καναλιού μετάδοσης τηλεπικοινωνιακών σημάτων και πληροφορίας. Στόχος της διπλωματικής είναι η διερεύνηση της διάδοσης υψίσυχνων σημάτων σε δίκτυα μέσης και χαμηλής τάσης προκειμένου να εξεταστεί η δυνατότητα εκμετάλλευσης τους ως τηλεπικοινωνιακού καναλιού στη ζώνη συχνοτήτων 5kHz έως 500 khz. Ο ς θα υπολογίσει τις αντίστοιχες ανά-μονάδα-μήκους παραμέτρους, καθώς και τα αντίστοιχα κυματικά χαρακτηριστικά των καλωδίων μέσης και χαμηλής τάσης, χρησιμοποιώντας κατάλληλες υπολογιστικές ρουτίνες. Στη συνέχεια θα δημιουργηθούν αντίστοιχα μοντέλα για την προσομοίωση του τηλεπικοινωνιακού καναλιού σε περιβάλλον MATLAB με βάση υπάρχουσες προτεινόμενες μεθοδολογίες. θεωρητικό υπόβαθρο σε θέματα ΣΗΕ και Ηλεκτρομαγνητικού Πεδίου Προτεινόμενο Θέμα: [10] Σχεδιασμός ενός έξυπνου μικροδικτύου με μονάδες διανεμημένης παραγωγής σε πανεπιστημιουπόλεις Τα Μικροδίκτυα (Microgrids) είναι μικρά ηλεκτρικά δίκτυα τα οποία συνήθως περιλαμβάνουν διάφορες μονάδες διανεμημένης παραγωγής. Η αρχιτεκτονική αυτή σε συνδυασμό με την τεχνολογία των εικονικών μονάδων παραγωγής ενέργειας (Virtual Power Plant - VPP) αποτελεί μια ιδιαίτερα ελκυστική προοπτική για να εφαρμοστεί σε πανεπιστημιουπόλεις. Το ενδιαφέρον μάλιστα τα τελευταία χρόνια εξαπλώνεται πέρα από τα πλαίσια των πανεπιστημιουπόλεων και σε άλλες εγκαταστάσεις όπως εμπορικές, κυβερνητικές, υγείας, βιομηχανίας κτλ. Στόχος της διπλωματικής εργασίας είναι ο σχεδιασμός και η μελέτη ευφυών μικροδικτύων κατάλληλων να εφαρμοστούν σε πανεπιστημιουπόλεις, όπως αυτή του ΔΠΘ. Στη διπλωματική αυτή θα χρησιμοποιηθούν τα προφίλ κατανάλωσης ηλεκτρικής ενέργειας της πανεπιστημιούπολης του ΔΠΘ. Στη συνέχεια θα διερευνηθεί η δυνατότητα εξοικονόμησης ηλεκτρικής ενέργειας από την ανάλυση των παραπάνω καμπύλων και θα προταθούν κατάλληλες μέθοδοι και τεχνολογίες, βάση κατάλληλης τεχνοοικονομικής μελέτης. Τέλος, θα σχεδιαστεί και θα μελετηθεί η δυνατότητα υλοποίησης ενός ευφυούς μικροδικτύου που θα εκμεταλλεύεται τις παραπάνω τεχνικές

6 και θα χρησιμοποιεί το βέλτιστο δυνατό αριθμό Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας, οι οποίες θα εγκατασταθούν στην πανεπιστημιούπολη του ΔΠΘ. θεωρητικό υπόβαθρο σε θέματα ΣΗΕ και ηλεκτρικών εγκαταστάσεων. Προτεινόμενο Θέμα: [11] Μοντελοποίηση της δυναμικής συμπεριφοράς φορτίων από μετρήσεις σε μικροδίκτυα Στη διεθνή βιβλιογραφία έχουν προταθεί διάφορα μοντέλα φορτίου τα οποία χρησιμοποιούνται για τη δυναμική προσομοίωση των ΣΗΕ, κυρίως όμως όσον αφορά στο επίπεδο της μεταφοράς. Στόχος της διπλωματικής εργασίας είναι η δημιουργία αντίστοιχων δυναμικών μοντέλων που αφορούν όμως σε εγκαταστάσεις μικροδίκτυων (microgrids) κατά τη λειτουργία τους τόσο σε διασυνδεδεμένη όσο και σε νησιδοποιημένη κατάσταση. Ο ς θα πρέπει να δημιουργήσει ισοδύναμα μοντέλα φορτίου χρησιμοποιώντας μετρήσεις με στόχο τη δυναμική προσομοίωση ενός μικροδικτύου. Η δημιουργία του μοντέλου φορτίου θα πραγματοποιηθεί σε περιβάλλον MATLAB και θα χρησιμοποιηθούν μετρήσεις που έχουν ήδη ληφθεί σε ένα μικροδίκτυο. Ευχέρεια στη χρήση υπολογιστή και στη χρήση MATLAB. Ικανοποιητικό θεωρητικό υπόβαθρο σε θέματα ΣΗΕ και ειδικότερα σε θέματα ευστάθειας και ελέγχου. Τα θέματα 1 έως 7 προτείνονται για πρώτη φορά, ενώ τα θέματα 8 έως 11 έχουν ήδη εγκριθεί σε προηγούμενο Τομέα.