Εκτίμηση της τιμής της αντίστασης γείωσης σε συστήματα Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας - Κονδύλης, Γεώργιος (Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών, 2016)
Σκοπός της παρούσας εργασίας είναι η μελέτη της επίδρασης της δομής του εδάφους (μεταβολή της ειδικής αντίστασης) στην τιμή της αντίστασης γείωσης σε τυπικά συστήματα γείωσης που χρησιμοποιούνται σε εγκαταστάσεις ανανεώσιμων πηγών ενέργειας. Στο πρώτο κεφάλαιο της εργασίας γίνεται μία ανασκόπηση στα θέματα των γειώσεων. Αρχικά, δίνονται ορισμένες βασικές έννοιες και ορισμοί που είναι χρήσιμοι για τη συνέχεια της εργασίας. Έπειτα γίνεται εκτενής αναφορά στα εδάφη και συγκεκριμένα στην ειδική αντίσταση του εδάφους, στους τρόπους πειραματικής μέτρησής της, στα μοντέλα προσομοίωσης των εδαφών και στην ερμηνεία των μετρήσεων της ειδικής αντίστασης. Τέλος, γίνεται αναφορά στα κυκλώματα σφάλματος προς γη όταν παρεμβάλλεται άνθρωπος, στην αντοχή του ανθρώπου στα ρεύματα που τον διαπερνούν καθώς και στη συμβολή των γειώσεων στην προστασία των ανθρώπων. Στο δεύτερο κεφάλαιο γίνεται ειδική μνεία για τα συστήματα γείωσης των ανεμογεννητριών. Εξηγείται αναλυτικά η ανάλυση και η σχεδίαση των συστημάτων γείωσης για ανεμογεννήτριες και παρουσιάζονται συγκεκριμένα συστήματα γείωσης τα οποία θα χρησιμοποιήσουμε μετέπειτα στις προσομοιώσεις. Επιπλέον, παρουσιάζονται και τα συστήματα γείωσης για τα φωτοβολταϊκά πάρκα που θα χρησιμοποιηθούν στις αντίστοιχες προσομοιώσεις Στο τρίτο κεφάλαιο γίνεται μία εκτενής μαθηματική ανασκόπηση στην μη γραμμική ανάλυση παλινδρόμησης για πολλές μεταβλητές. Αρχικά, περιγράφεται το πρόβλημα και εξηγείται σύντομα η διαδικασία της εύρεσης ενός μη γραμμικού μαθηματικού μοντέλου που περιγράφει ένα φυσικό πρόβλημα. Έπειτα, το πρόβλημα τυποποιείται μαθηματικά στη γενική περίπτωση και στη συνέχεια εξηγείται αναλυτικά πως γίνεται η προσαρμογή του μοντέλου στις μετρήσεις, δηλαδή η εκτίμηση των παραμέτρων, με διάφορες μεθόδους. Τέλος, γίνεται αναφορά στη διαδικασία ποσοτικοποίησης της ποιότητας της προσαρμογής ώστε να μπορεί να διαπιστωθεί αν το μοντέλο ή/και η προσαρμογή ανταποκρίνονται στις απαιτήσεις που έχουν τεθεί. Στο τέταρτο κεφάλαιο αναφέρονται τα βασικά χαρακτηριστικά του λογισμικού CDEGS και του επιλύτη MALZ που θα χρησιμοποιηθούν για τις προσομοιώσεις της αντίστασης γείωσης των ανεμογεννητριών. Στη συνέχεια, εξηγείται αναλυτικά η διαδικασία της εισαγωγής των δεδομένων στο λογισμικό, της προσομοίωσης καθώς και της εξαγωγής των αποτελεσμάτων, δηλαδή της αντίστασης γείωσης των ανεμογεννητριών ανάλογα με τον τύπο του συστήματος γείωσης που χρησιμοποιήθηκε. Τα αποτελέσματα παρουσιάζονται αναλυτικά και ξεχωριστά για κάθε μία προσομοίωση. Στο πέμπτο κεφάλαιο εξηγείται αρχικά η διαδικασία η οποία ακολουθήθηκε για την εύρεση ενός γενικού μαθηματικού μοντέλου το οποίο να ισχύει για όλους τους τύπους γειώσεων με εξαιρετική ακρίβεια, μεταβάλλοντας μόνο τους σταθερούς όρους (παραμέτρους) του μοντέλου κατά περίπτωση. Στη συνέχεια εξηγείται αναλυτικά και ανά περίπτωση η διαδικασία της προσαρμογής των προσομοιώσεων από κάθε τύπο γείωσης στην εξίσωση προκειμένου να υπολογισθούν οι παράμετροι του μοντέλου. Επιπλέον ελέγχεται η ποιότητα της προσαρμογής ώστε να πληροί τα πολύ αυστηρά κριτήρια που έχουν τεθεί. Τέλος, τα αποτελέσματα της προσαρμογής παρουσιάζονται σημείο προς σημείο και συγκρίνονται με τα αποτελέσματα της προσομοίωσης ώστε να εκτιμηθεί η ποιότητα της προσαρμογής. Το έκτο κεφάλαιο αναφέρεται στις προσομοιώσεις και στη διαδικασία προσαρμογής σε καμπύλες για τις γειώσεις των φωτοβολταϊκών πάρκων. Αρχικά εξηγείται η διαδικασία γείωσης των φωτοβολταϊκών πάρκων με πλέγματα γείωσης και στη συνέχεια γίνονται προσομοιώσεις προκειμένου να υπολογισθεί η αντίσταση γείωσης ανάλογα με το μέγεθος του πλέγματος γείωσης. Τέλος, γίνεται ανάλυση παλινδρόμησης σε μία μεταβλητή (προσαρμογή σε καμπύλη) προκειμένου να εξαχθεί το μοντέλο (η εξίσωση) που συνδέει την αντίσταση γείωσης ενός φωτοβολταϊκού πάρκου σε συνάρτηση με την εγκατεστημένη ισχύ του. Τέλος, στο έβδομο κεφάλαιο γίνεται μία συνοπτική ανακεφαλαίωση της εργασίας και αναφέρονται τα συμπεράσματα που προέκυψαν από κάθε κεφάλαιο της εργασίας. Συνεπώς ξεκαθαρίζεται η συμβολή της εργασίας στη διευκόλυνση των μελετών γείωσης και στην πρόβλεψη της αντίστασης γείωσης πριν την εγκατάσταση μιας μονάδας ΑΠΕ. Τέλος αναφέρονται οι μελλοντικές προοπτικές και η περεταίρω μελέτες που θα μπορούσαν να γίνουν με αφορμή την εργασία αυτή.