Πλοήγηση ανά Συγγραφέας "Pompodakis, Evangelos"
Τώρα δείχνει 1 - 3 of 3
Αποτελέσματα ανά σελίδα
Επιλογές ταξινόμησης
Τεκμήριο Μελέτη και υλοποίηση ελεγκτή για υβριδικό πολυεπίπεδο μετατροπέα συνεχούς σε συνεχή τάση(ΕΛΜΕΠΑ, Σχολή Μηχανικών (ΣΜΗΧ), Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών, 2025-10-30) Κοτούλας, Γεώργιος; Kotoulas, Georgios; Ορφανουδάκης, Γεώργιος; Πομποδάκης, Ευάγγελος; Orfanoudakis, Georgios; Pompodakis, EvangelosΗ παρούσα διπλωματική εργασία παρουσιάζει έναν υβριδικό μετατροπέα DC/DC υποβιβασμού, κατάλληλο για συστήματα μέσης-υψηλής τάσης. Ο συγκεκριμένος μετατροπέας περιλαμβάνει μόνο έναν βραχίονα με H-γέφυρες (SMs), προσφέροντας σαφή πλεονεκτήματα σε σχέση με υπάρχοντες σχεδιασμούς, όπως μικρότερο αριθμό εν σειρά συνδεδεμένων ημιαγωγών και SMs, καθώς και λιγότερους πυκνωτές στις υπομονάδες. Ως αποτέλεσμα, μειώνεται το κόστος, το μέγεθος και η πολυπλοκότητα, ενώ παράλληλα απλοποιείται η μέτρηση τάσης και οι μέθοδοι εξισορρόπησης. Επιπλέον, ο μετατροπέας λειτουργεί χωρίς κυκλοφορούντα ρεύματα μεταξύ διαφορετικών βραχιόνων, γεγονός που διευκολύνει τον έλεγχο και προσφέρει εξαιρετική δυναμική απόκριση σε αλλαγές φορτίου ή επιθυμητής τάσης. Στόχος της εργασίας είναι η θεωρητική μελέτη του μετατροπέα να επιβεβαιωθεί τόσο σε προσομοιώσεις όσο και σε πειραματική υλοποίηση. Για τον σκοπό αυτό, αξιοποιήθηκε το λογισμικό MATLAB-Simulink, στο οποίο διερευνήθηκε εκτενώς η συμπεριφορά του μετατροπέα σε διάφορες συνθήκες λειτουργίας, ενώ παράλληλα πραγματοποιήθηκε η πειραματική υλοποίηση με τη χρήση του συστήματος Typhoon HIL 402 και του μικροελεγκτή TI C2000 LAUNCHXL-F28379D. Το HIL 402 αποτελεί σύστημα προσομοίωσης σε πραγματικό χρόνο, σχεδιασμένο για την ανάπτυξη, τον έλεγχο και τη δοκιμή ηλεκτρονικών συστημάτων χωρίς την ανάγκη άμεσης εφαρμογής σε φυσικό υλικό κατά τα πρώτα στάδια ανάπτυξης. Σε συνδυασμό με τον μικροελεγκτή F28379D, ο οποίος προγραμματίστηκε μέσω MATLAB-Simulink και των βιβλιοθηκών του Embedded Coder, κατέστη δυνατή η υλοποίηση του ελεγκτή και η εξαγωγή των απαραίτητων πειραματικών αποτελεσμάτων. Τα αποτελέσματα αυτά παρουσιάζονται και αναλύονται στις επόμενες ενότητες, ώστε να επιβεβαιωθεί η ορθότητα της θεωρητικής ανάλυσης και η αποδοτικότητα του προτεινόμενου μετατροπέα.Τεκμήριο Οικονομοτεχνική αξιολόγηση των υπεραγώγιμων καλωδίων σε HVDC εφαρμογές(ΕΛΜΕΠΑ, Πολυτεχνική Σχολή, Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών, 2025-10-31) Τζανίδης, Μιχαήλ; Tzanidis, Michail; Ορφανουδάκης, Γεώργιος; Πομποδάκης, Ευάγγελος; Orfanoudakis, Georgios; Pompodakis, EvangelosΗ παρούσα μελέτη εκπονήθηκε με στόχο την πολυπαραγοντική αξιολόγηση της τεχνολογίας υπεραγώγιμων καλωδίων υψηλής θερμοκρασίας (HTS) για εφαρμογές μεταφοράς ισχύος μέσω υποθαλάσσιων συστημάτων HVDC, με επίκεντρο τη διασύνδεση Αττικής–Κρήτης. Εστιάζοντας στην τεχνοοικονομική ανάλυση (CAPEX/OPEX), στην αξιολόγηση κύκλου ζωής (LCCA–LCA), στη λειτουργική συμπεριφορά υπό παραμετρικές μεταβολές (τιμές ενέργειας, κόστος CO₂, επιτόκια) και στη χρηματοοικονομική βιωσιμότητα (NPV, IRR, B/C), η εργασία επιχειρεί μια ολιστική αποτίμηση του HTS έναντι της συμβατικής τεχνολογίας XLPE. Με βάση τα αναλυτικά υπολογιστικά αποτελέσματα, διαπιστώνεται ότι, αν και το αρχικό κόστος εγκατάστασης της λύσης HTS υπερβαίνει κατά 27,5% εκείνο του XLPE, η λειτουργική του αποδοτικότητα, η ελαχιστοποίηση των ενεργειακών απωλειών και η περιβαλλοντική του επίδοση σε κύκλο ζωής, το καθιστούν τεχνολογία στρατηγικού ενδιαφέροντος για την επόμενη γενιά πράσινων διασυνδέσεων. Επιπλέον, η συμβατότητά του με τους Στόχους Βιώσιμης Ανάπτυξης (SDGs 7, 9, 11, 12, 13, 17), ενισχύει τις προοπτικές ενσωμάτωσης σε εθνικούς και ευρωπαϊκούς μηχανισμούς χρηματοδότησης. Η εργασία καταλήγει με προτάσεις πολιτικής που περιλαμβάνουν την πιλοτική εφαρμογή HTS σε αστικά δίκτυα, την παροχή κινήτρων μέσω πράσινων χρηματοδοτικών εργαλείων και την προώθηση συμμετοχικών διαδικασιών διαβούλευσης, ώστε να ενισχυθεί η κοινωνική αποδοχή. Η μελέτη τεκμηριώνει ότι, υπό συγκεκριμένες τεχνικές, θεσμικές και ενεργειακές προϋποθέσεις, το HTS μπορεί να αποτελέσει τον πυλώνα μιας κλιματικά ουδέτερης, τεχνολογικά καινοτόμου και κοινωνικά δίκαιης ενεργειακής μετάβασης.Τεκμήριο Τεχνοοικονομική μελέτη του έλεγχου ταχείας συχνότητας δικτύου μέσω οχημάτων κυψελών καυσίμου σε μη-διασυνδεδεμένο νησί(ΕΛΜΕΠΑ, Σχολή Μηχανικών (ΣΜΗΧ), Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών, 2026-10-09) Τζιώτας, Χρήστος; Tziotas, Christos; Ορφανουδάκης, Γεώργιος; Πομποδάκης, Ευάγγελος; Orfanoudakis, Georgios; Pompodakis, EvangelosΗ παρούσα μελέτη εστιάζει σε μια καινοτόμα προσέγγιση για τη παροχή ταχείας απόκρισης συχνότητας (Fast Frequency Response) σε συστήματα ηλεκτρικής ενέργειας, μέσω της χρήσης ενός στόλου ηλεκτρικών οχημάτων κυψέλης καυσίμου (FCEVs). Μεγάλη έμφαση δίνεται σε οχήματα βαρείας χρήσης, καθώς εξαιτίας της υψηλής ενεργειακής πυκνότητας του υδρογόνου και της ικανότητας τους παροχής ισχύος, έχουν τη δυνατότητα αποτελεσματικής συμβολής στην εξισορρόπηση του συστήματος. Η δυνατότητα τους να μεταβάλλουν ταχύτητα την ισχύ των κυψελών τους επιτρέπει την παροχή εικονικής αδράνειας (Virtual Inertia), παρέχοντας στο σύστημα την κρίσιμη στήριξη κατά τη διάρκεια διαταραχών, ιδιαίτερα σε απομονωμένα συστήματα. Η υλοποίηση της παραπάνω διαδικασίας γίνεται μέσω αμφίδρομων μετατροπέων (inverters), οι οποίοι είναι υπεύθυνοι για την μετατροπή του συνεχούς ρεύματος (DC) της ηλεκτροχημικής αντίδρασης σε εναλλασσόμενο (AC), εναρμονισμένο με τις προδιαγραφές του δικτύου. Μέσω της μεθόδου droop control γίνεται η ρύθμιση της ισχύος, όπου η έγχυση ενέργειας είναι αντιστρόφως ανάλογη με τη μεταβολή της συχνότητας, με σκοπό την εξασφάλιση των κρίσιμων πρωτευουσών εφεδρειών. Από προσομοιώσεις σε ένα μοντέλο αυτόνομου νησιωτικού δικτύου, εξετάζονται διάφορα σενάρια απόκρισης. Μέσω των σεναρίων σταθεροποίησης καταδείχτηκε ότι η ταχεία απόκριση των οχημάτων περιορίζει τις διακυμάνσεις της συχνότητας σε περιπτώσεις αιχμής φορτίου, αποφεύγοντας την ενεργοποίηση των συστημάτων απόρριψης φορτίων. Στο πιο κρίσιμο σενάριο διαταραχής εξετάστηκε η λειτουργία ενός στόλου 250 μονάδων, σε ταυτόχρονη αύξηση του φορτίου και απώλειας της μεγαλύτερης θερμικής μονάδας (20 MW). Παρά το γεγονός ότι οι αεριοστρόβιλοι έφτασαν στα μέγιστα όρια ισχύος τους, ο στόλος των οχημάτων απέτρεψε το blackout. Η συχνότητα του δικτύου επανήλθε στα φυσιολογικά επίπεδα σταδιακά και με αργό ρυθμό καθώς βασίστηκε αποκλειστικά στους ήδη επιβαρυμένους αεριοστροβίλους. Η παραπάνω ανάλυση απέδειξε τη σημασία του στρατηγικού σχεδιασμού των πόρων και του συντονισμού μεταξύ των οχημάτων και των θερμικών μονάδων. Η τεχνοοικονομική αξιολόγηση τονίζει την υψηλή βιωσιμότητα της λύσης. Για ένα δίκτυο 100 MW ένας στόλος 100 οχημάτων κρίθηκε επαρκής. Με τη κατανάλωση να ανέρχεται σε 0,3 kg υδρογόνου ανά όχημα και συνολικό κόστος 150 ευρώ, η λύση είναι εξαιρετικά σημαντική, με το κόστος να είναι τρεις φορές μικρότερο συγκριτικά έναντι των κλασικών μπαταριών. Στην περίπτωση της αύξησης του φορτίου ταυτοχρόνως με την απώλεια της μεγαλύτερης γεννήτριας (20 MW), η ανάγκη για ισχύ αυξήθηκε σημαντικά, με την απαίτηση συμβολής 250 φορτηγών. Σε αυτό το σημείο πρέπει να αναδειχτεί ένας κρίσιμος περιορισμό, ενώ τα FCEVs αποτρέπουν το άμεσο blackout προσφέροντας εικονική αδράνεια, η πλήρη ανάκαμψη της συχνότητας καθυστερεί. Αυτό γίνεται διότι οι αεριοστρόβιλοι που απομένουν, λειτουργούν στο μέγιστο της ισχύς τους. Αδυνατούν να καλύψουν το ενεργειακό έλλειμα μόλις εξαντληθεί το διαθέσιμο υδρογόνο των οχημάτων. Μέσω της μελέτης συμπεραίνεται ότι ένας στόλος 100 οχημάτων αποτελούν τη βάση για την οικονομικά αποδοτική παροχή επικουρικών υπηρεσιών, αλλά για σοβαρές βλάβες απαιτείται μεγαλύτερος αριθμός οχημάτων και χρειάζεται συντονισμός των αποθεμάτων υδρογόνου. Χωρίς την άμεση παρέμβαση των οχημάτων, το σύστημα καταλήγει σε κατάρρευση πριν προλάβουν οι θερμικές μονάδες να αντιδράσουν. Η παρούσα μεθοδολογία και τα αποτελέσματα της παρούσας μελέτης αποτελούν προϊόν πρωτότυπης έρευνας του γράφοντος σε συνεργασία με τους Ε. Πομποδάκη και Γ.Ορφανουδάκη, η οποία δημοσιεύθηκε στο διεθνές περιοδικό Hydrogen (MDPI), έχοντας περάσει από τη διαδικασία επιστημονικής αξιολόγησης.