ΕΜΦΑΝΙΣΗ ΑΡΜΟΝΙΚΩΝ ΣΤΗΝ ΠΑΡΑΓΟΜΕΝΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗ ΙΣΧΥ ΑΠΟ ΑΝΕΜΟΓΕΝΝΗΤΡΙΕΣ

Abstract

Η ζήτηση ενέργειας αυξάνεται καθημερινά σε όλο τον κόσμο και οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας έχουν αποδειχθεί ανταγωνιστικές έναντι των συμβατικών πηγών ενέργειας, οι οποίες παράγουν περιβαλλοντική ρύπανση και συμβάλλουν στην αλλαγή του κλίματος και στην υπερθέρμανση του πλανήτη. Ένας αποτελεσματικός και αποδεδειγμένος τύπος ανανεώσιμης ενέργειας είναι η αιολική ενέργεια, η οποία έχει χρησιμοποιηθεί από τον ανθρώπινο πολιτισμό εδώ και χιλιετίες για πλοήγηση και άντληση νερού για γεωργικές δραστηριότητες. Σήμερα, η αιολική ενέργεια χρησιμοποιείται για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Αυτή η ενέργεια χρησιμοποιείται για την ώθηση, μηχανικά, των γεννητριών που παράγουν ηλεκτρική ενέργεια. Η συσκευή που επιτρέπει αυτήν τη μετατροπή ονομάζεται ανεμογεννήτρια. Η γεννήτρια συνδέεται απευθείας με το ηλεκτρικό δίκτυο αλλά έχει το μειονέκτημα ότι λειτουργεί με χαμηλή απόδοση παράγοντας κακή ποιότητα ισχύος. Λόγω της απρόβλεπτης φύσης του ανέμου, η αιολική ενέργεια παρουσιάζει πολλά προβλήματα, όπως διακυμάνσεις στην τάση που δημιουργείται και επιπλοκές για την επίτευξη αποτελεσματικών συνδέσεων με το ηλεκτρικό δίκτυο. Οι διακυμάνσεις της τάσης μπορεί να οδηγήσουν σε δυσλειτουργία ευαίσθητων εξαρτημάτων του συστήματος, μείωση της απόδοσης της γεννήτριας και γενικά, υποβάθμιση της ποιότητας ισχύος, ενώ αρμονικές, οι οποίες είναι σήματα ρεύματος ή / και τάσης που εμφανίζονται σε ηλεκτρικά συστήματα με πολλαπλές συχνότητες του θεμελιώδους, προκαλούν σοβαρά προβλήματα, όπως αλλοίωση των επαγωγών της γεννήτριας και ταλαντώσεις ροπής, μειώνοντας τη διάρκεια ζωής της γεννήτριας ενώ ταυτόχρονα υποβαθμίζουν την ποιότητα της παραγόμενης ισχύος. Οι αρμονικές και η αντιμετώπισή τους είναι το αντικείμενο της παρούσας πτυχιακής εργασίας. Στο πρώτο κεφάλαιο πραγματοποιείται μια πρώτη εισαγωγή όσον αφορά τις αρμονικές. Ακολούθως στο δεύτερο κεφάλαιο παρουσιάζονται οι πηγές δημιουργίας των αρμονικών και στο τρίτο κεφάλαιο αναλύονται τα προβλήματα που προκύπτουν στα δίκτυα και στους καταναλωτές από την ύπαρξη αρμονικών και παρουσιάζονται και τα πρότυπα [II] που χρησιμοποιούνται για την κατηγοριοποίηση των αρμονικών. Στο τέταρτο κεφάλαιο παρουσιάζονται μέθοδοι μέτρησης των αρμονικών και στο επόμενο κεφάλαιο αναλύεται η δομή και η λειτουργία των ανεμογεννητριών όπου και παρατίθενται οι λόγοι για τους οποίους εμφανίζονται αρμονικές λόγω της λειτουργίας τους. Στο έκτο κεφάλαιο αναλύονται διεξοδικά οι διατάξεις που είναι υπεύθυνες για τη δημιουργία των αρμονικών από τις ανεμογεννήτριες και τέλος στο έβδομο κεφάλαιο παρουσιάζονται οι διατάξεις που χρησιμοποιούνται προκειμένου να περιοριστούν οι αρμονικές.