Ψηφιακό Αποθετήριο Άρτεμις

Ερευνητικό, εκπαιδευτικό και επιστημονικό υλικό της Σχολής Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών.

Αναζήτηση Κοινότητες

Διπλωματικές Εργασίες - ThesesΜεταπτυχιακές Εργασίες - M.Sc. ThesesΔιδακτορικές Διατριβές - Ph.D. Theses

Κοινότητες στο Άρτεμις

Επιλέξτε μια κοινότητα για να περιηγηθείτε στις συλλογές της.

Τώρα δείχνει1 - 1 of 1

ΣΗΜΜΥ

Recent Submissions

Performance Coexistence Study of High Data Rate Satellite and Terrestrial Networks operating at High Frequencies
(2026-10-09)
Ηλιόπουλος Παναγιώτης Δημήτριος
;
Παναγόπουλος Αθανάσιος
The rapid deployment of fifth- and sixth- generation terrestrial mobile networks, together with the expansion of low Earth orbit satellite constellations, has intensified the pressure for shared use of the radio spectrum at high frequencies. This diploma thesis studies the coexistence of satellite and terrestrial high – capacity wireless links in the bands from 3.4 GHz up to the millimetre-wave region, focusing on the statistical interdependence between the quality of a desired link and the interference that this link imposes on neighbouring systems. The work first develops the statistical framework for channel modelling. Rain aÜenuation and shadowing are described by the lognormal distribution, while small-scale fading is described by the Gamma distribution. Their combination yields the composite Generalized-K model, which is approximated through moment matching and Gauss-Hermite quadrature. Selection, maximal ratio, equal-gain and switch-and-stay diversity schemes are subsequently analysed, along with the eﬀect of statistical correlation among the receiving branches, which motivates the notion of an eﬀective diversity order. The link budget is then developed analytically for both satellite and terrestrial systems, incorporating the atmospheric aÜenuation models of the relevant ITU-R Recommendations and the interference-to-noise protection criterion. The analysis highlights the dual role of the equivalent isotropically radiated power (EIRP), which simultaneously determines link quality and the interference footprint of the transmiÜing station. The analytical framework is verified numerically through Matlab simulations. A closed-form expression for the eﬀective diversity order for a maximal – ratio combining system with correlated branches is derived and validated against Monte Carlo simulation. Modelling of the aggregate interference from multiple sources using the Fenton – Wilkinson method demonstrates that spatial correlation leaves the mean interference power unchanged, yet substantially thickens the upper tail of its distribution and therefore increases the required separation distance. The unifying conclusion of the thesis is that diversity and coexistence are governed by the same mathematical mechanism, which calls for a common methodological treatment of the two problems at the design stage.
Σχεδίαση Αναλογικών Ολοκληρωμένων Κυκλωμάτων για Εφαρμογές Ασαφούς Λογικής
(2026-10-15)
Ντανιέλα Πάπα
;
Σωτηριάδης Παύλος-Πέτρος
Στην παρούσα διπλωματική εργασία μελετάται, σχεδιάζεται και αξιολογείται η υ- λοποίηση αναλογικών ολοκληρωμένων κυκλωμάτων ασαφούς λογικής σε Τεχνο- λογία CMOS 65nm. Κεντρικός στόχος είναι η επίδειξη των πλεονεκτημάτων της αναλογικής επεξεργασίας σήματος έναντι των παραδοσιακών ψηφιακών υλοποι- ήσεων σε συνδυασμό με την ευέλιξια των εφαρμογών που προσφέρει η θεωρία της ασαφούς λογικής. Η αποτελεσματικότητα της προτεινόμενης προσέγγισης ε- πικυρώνεται μέσω δύο διακριτών εφαρμογών, ενός ασαφούς ταξινομητή χαμηλής κατανάλωσης για ιατρική διάγνωση και ενός ασαφούς ελεγκτή για μη γραμμικό υδραυλικό σύστημα. Για την πρώτη εφαρμογή αναπτύχθηκε ένας ασαφής ταξινομητής για την διά- γνωση της Νόσου Πάρκινσον. Το κύκλωμα σχεδιάστηκε να λειτουργεί σε χαμηλή τροφοδοσία 0.6V , με τα τρανζίστορ να λειτουργούν στην περιοχή υποκατωφλί- ου. Τα αποτελέσματα των προσομοιώσεων επιβεβαίωσαν ότι η αναλογική αρχιτε- κτονική επιτυγχάνει συγκρίσιμα αποτελέσματα με το λογισμικό, καθιστώντας την ιδανική επιλογή για αυτόνομες, φορητές βιοϊατρικές συσκευές. Στην δεύτερη εφαρμογή σχεδιάστηκε ένας αναλογικός ασαφής ελεγκτής υπό τάση τροφοδοσίας 1V για τον έλεγχο θέσης ενός υδραυλικού κυλίνδρου. Η αρχιτε- κτονική περιλαμβάνει αναλογικές συναρτήσεις συμμετοχής, μηχανισμό συμπερα- σμού 25 κανόνων και βαθμίδα αποσαφοποίησης. Η επαλήθευση του κλειστού βρό- χου πραγματοποιήθηκε στα περιβάλλοντα MATLAB και Cadence, με το υδραυλικό μοντέλο να περιγράφεται σε γλώσσα Verilog-A. Η συγκριτική αξιολόγηση με το μοντέλο στο MATLAB ανέδειξε ταχεία μεταβατική απόκριση, ευστάθεια και αμη- λετέο μόνιμο σφάλμα θέσης.
Μελέτη αντικεραυνικής προστασίας στο νέο κτήριο Ηλεκτρολόγων του Ε.Μ.Π.
(2026-10-13)
Πέτρος Οικονόμου
;
Γκόνος Ιωάννης
Η παρούσα διπλωματική εργασία αφορά την εκτίμηση και τη διαχείριση του κεραυνικού κινδύνου στα Νέα Κτήρια της Σχολής Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών του Εθνικού Μετσόβιου Πολυτεχνείου, στην Πολυτεχνειούπολη Ζωγράφου. Σκοπός της είναι η αξιολόγηση της υφιστάμενης αντικεραυνικής προστασίας και η διερεύνηση πρόσθετων μέτρων για την προστασία των ανθρώπων, της κατασκευής και των εσωτερικών συστημάτων. Η μελέτη βασίζεται στη μεθοδολογία του IEC 62305-2:2024, ενώ παρουσιάζονται οι βασικές διαφοροποιήσεις του από την προηγούμενη έκδοση του 2010. Για την εφαρμογή της αξιοποιούνται τα διαθέσιμα αρχιτεκτονικά και ηλεκτρομηχανολογικά σχέδια, τα τεχνικά στοιχεία των εγκαταστάσεων και οι καταγραφές της επιτόπιας οπτικής επιθεώρησης. Λόγω της ανομοιομορφίας των χαρακτηριστικών των χώρων, αναγκαίος είναι ο διαχωρισμός του συγκροτήματος σε ζώνες κινδύνου, ώστε να λαμβάνονται υπόψη οι διαφορετικές χρήσεις και τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά αυτών. Η αξιολόγηση περιλαμβάνει τον υπολογισμό του κεραυνικού κινδύνου της κατασκευής και, συμπληρωματικά, της συχνότητας βλάβης των εσωτερικών συστημάτων κάθε ζώνης. Στην υφιστάμενη κατάσταση ο κίνδυνος ξεπερνά την ανεκτή τιμή σε εννέα από τις δώδεκα ζώνες. Στην οροφή η υπέρβαση οφείλεται κυρίως στο ενδεχόμενο άμεσου πλήγματος των τεχνικών που εργάζονται εκεί, στους εσωτερικούς χώρους σε φυσικές βλάβες από πυρκαγιά και στους ηλεκτρολογικούς χώρους επιπλέον σε αστοχίες των εσωτερικών συστημάτων από υπερτάσεις. Η ανεκτή συχνότητα βλάβης ξεπερνιέται επίσης στα εσωτερικά συστήματα των τεχνικών χώρων (υποσταθμός, Η/Ζ, UPS, χαμηλή τάση, τηλεφωνικό κέντρο). Με βάση αυτή την εικόνα προτείνεται η αναβάθμιση του υφιστάμενου συστήματος αντικεραυνικής προστασίας από κλάση IV σε κλάση I, σε συνδυασμό με συντονισμένο σύστημα διατάξεων προστασίας από υπερτάσεις. Περιγράφεται επίσης πώς μπορούν οι εργασίες να γίνουν τμηματικά, ώστε να μη διακοπεί η λειτουργία της Σχολής. Με τις παραδοχές της μελέτης, ο επανυπολογισμός δίνει αποδεκτό κίνδυνο σε όλες τις ζώνες και συχνότητα βλάβης κάτω από το όριο σε όλες τις ζώνες με εσωτερικά συστήματα.
Ενισχυτική Μάθηση για τη Βελτιστοποίηση της Ενεργειακής Ευελιξίας: Από τη Διαχείριση Κινήτρων Καταναλωτών στον Έλεγχο Φωτοβολταϊκών Συστημάτων με Αποθήκευση
(2026-10-13)
Αλέξιος Παπαφιλόπουλος
;
Μαρινάκης Ευάγγελος
Η παρούσα διπλωματική εργασία εξετάζει την ενισχυτική μάθηση για τη βελτιστοποίηση κινήτρων συμμετοχής καταναλωτών στην τοπική αγορά ευελιξίας και τη διαχείριση οικιακών συστημάτων φωτοβολταϊκών και αποθήκευσης ενέργειας με μπαταρίες (PV-BESS). Αξιολογούνται η οικονομική αποτελεσματικότητα των στρατηγικών και η επίδραση της διαθέσιμης πληροφορίας και των συνθηκών λειτουργίας στην απόδοσή τους. Στο πρώτο μέρος μελετάται η επιλογή κινήτρων απόκρισης ζήτησης από φορέα σωρευτικής εκπροσώπησης για τη μεγιστοποίηση του κέρδους του, συνδυάζοντας δεδομένα κατανάλωσης και τιμών με πιθανοτικό μοντέλο συμμετοχής και εκτίμηση ευελιξίας. Το πρόβλημα διατυπώνεται ως contextual bandit, με πίνακα αξιών δράσης Q και άμεση οικονομική ανταμοιβή. Στο Πείραμα Α δεν υπάρχει προκαθορισμένος στόχος απόκρισης, ενώ στο Πείραμα Β επιδιώκεται η κάλυψη προκαθορισμένης ποσότητας που προσομοιώνει αποδεκτή προσφορά στην αγορά. Στο Β αποζημιώνεται η πραγματοποιηθείσα απόκριση έως τη συμφωνημένη ποσότητα, ενώ η απαίτηση πλήρους κάλυψής της για την καταβολή αποζημίωσης εξετάζεται διαγνωστικά. Στο δεύτερο μέρος μελετώνται 19 ανεξάρτητα οικιακά συστήματα PV-BESS υπό δυναμική τιμολόγηση βασισμένη σε πραγματικά δεδομένα τιμών εκκαθάρισης αγοράς. Το περιβάλλον προσομοίωσης διατυπώνεται ως Μαρκοβιανή διαδικασία αποφάσεων, με πιθανότητες μετάβασης εκτιμημένες από δεδομένα και φυσικούς περιορισμούς της μπαταρίας. Συγκρίνονται οι αλγόριθμοι Deep Q-Network (DQN) και Soft Actor-Critic (SAC), με διακριτό και συνεχή χώρο δράσεων αντίστοιχα, και εξετάζεται η επίδραση των προβλέψεων τιμής και της τρέχουσας ηλιακής ακτινοβολίας. Η αξιολόγηση χρησιμοποιεί κοινές διαδρομές προσομοίωσης, πέντε ανεξάρτητες εκτελέσεις εκπαίδευσης, μεθόδους αναφοράς βασισμένες σε κανόνες και μικτό ακέραιο γραμμικό προγραμματισμό (MILP) με πλήρη γνώση των μελλοντικών δεδομένων. Η προσαρμοζόμενη επιλογή κινήτρων βελτιώνει το οικονομικό αποτέλεσμα στα περισσότερα σενάρια. Στη βασική περίπτωση με δεσμευμένη ποσότητα, το μέσο ημερήσιο κέρδος φθάνει τα 0,667 €, έναντι 0,545 € της καλύτερης πρακτικής μεθόδου αναφοράς. Στα οικιακά συστήματα, ο SAC επιτυγχάνει χαμηλότερο μέσο κόστος από τον DQN και, με προβλέψεις τιμής, το 74,8% της μέγιστης εξοικονόμησης που προσδιορίζει το MILP. Οι προβλέψεις τιμής βελτιώνουν το μέσο αποτέλεσμα και των δύο αλγορίθμων, ενώ η τρέχουσα ηλιακή ακτινοβολία δεν προσφέρει συνεπές όφελος. Τα ευρήματα υποστηρίζουν την οικονομικότερη διαχείριση της ευελιξίας μέσω ενισχυτικής μάθησης στις εξεταζόμενες συνθήκες, χωρίς η πρόσθετη πληροφορία να εξασφαλίζει πάντοτε καλύτερες αποφάσεις.
Μελέτη ευστάθειας οδηγούμενης από μετατροπείς στο μικροδίκτυο της Γαϊδουρόμαντρας
(2026-10-07)
Γεωργίου Πέτρος Χρήστος
;
Χατζηαργυρίου Νικόλαος
Η αυξανόμενη διείσδυση ηλεκτρονικών μετατροπέων ισχύος στα μικροδίκτυα καθιστά τη δυναμική αλληλεπίδραση των συστημάτων ελέγχου τους με τα στοιχεία του δικτύου, σημαντικό παράγοντα επίδρασης στην ευστάθεια των ΣΗΕ παγκοσμίως. Στην παρούσα διπλωματική εργασία διερευνώνται τα όρια ευστάθειας και οι αλληλεπιδράσεις μετατροπέων Grid-Following (GFL) και Grid-Forming (GFM), στο αυτόνομο μικροδίκτυο της Γαϊδουρομάντρας στην Κύθνο. Κεντρικό ερώτημα αποτελεί το κατά πόσο τα όρια που προσδιορίζονται κατά την ανεξάρτητη μελέτη ενός μετατροπέα παραμένουν αντιπροσωπευτικά μετά την ενσωμάτωσή του στο πλήρες σύστημα. Για τον σκοπό αυτό αναπτύχθηκε στο MATLAB/Simulink προσαρμοσμένο μοντέλο του μικροδικτύου, το οποίο περιλαμβάνει έξι GFL μετατροπείς και έναν GFM, διατηρώντας τις επιμέρους γραμμές διανομής και τα φορτία. Οι μετατροπείς υλοποιήθηκαν με μοντέλα μέσης τιμής και φίλτρα LCL. Οι GFL χρησιμοποιούν βρόχο κλειδώματος φάσης (PLL) και εσωτερικό έλεγχο ρεύματος, ενώ ο GFM εφαρμόζει έλεγχο στατικότητας με διαδοχικούς βρόχους τάσης και ρεύματος. Αρχικά πραγματοποιήθηκε η ρύθμιση των ελεγκτών και η επαλήθευση της λειτουργίας των επιμέρους μονάδων στην μεταβατική κατάσταση λειτουργίας με διαφορετικά σενάρια πιθανών διαταραχών. Στη συνέχεια εξετάστηκε η απόκριση του πλήρους μικροδικτύου σε μεταβολές φορτίου και παραγωγής και προσδιορίστηκαν, μέσω παραμετρικών προσομοιώσεων στο πεδίο του χρόνου, τα κρίσιμα αναλογικά κέρδη των εξεταζόμενων βρόχων. Η σύγκριση των ανεξάρτητων διατάξεων με το πλήρες μικροδίκτυο ανέδειξε διαφορετική μετατόπιση των ορίων ανά βρόχο ελέγχου. Στους GFL, τα κρίσιμα κέρδη του εσωτερικού βρόχου ρεύματος μειώθηκαν, ενώ τα αντίστοιχα όρια του PLL αυξήθηκαν και παρουσίασαν μικρότερη διαφοροποίηση μεταξύ των θέσεων σύνδεσης. Για τον GFM, το κατάλληλα διαμορφωμένο ανεξάρτητο μοντέλο με ισοδύναμη σύνθετη αντίσταση Thevenin αναπαρήγαγε με μικρές αποκλίσεις τα κρίσιμα όρια του πλήρους συστήματος. Επιπλέον, η ταυτόχρονη λειτουργία δύο GFL κοντά στα επιμέρους όριά τους περιόρισε το διαθέσιμο περιθώριο ευστάθειας, ενώ η επίδραση των εξεταζόμενων μεταβολών στους εσωτερικούς βρόχους του GFM ήταν μικρότερη. Η διερεύνηση φορτίων και επεκτάσεων ανέδειξε επίσης τη σημασία της θέσης σύνδεσης και της συνολικής τοπολογίας. Τέλος, αξιολογήθηκαν η παθητική απόσβεση και η ενεργός απόσβεση μέσω ανάδρασης του ρεύματος του πυκνωτή. Η ενεργός απόσβεση επέτρεψε μεγαλύτερη διεύρυνση της παρατηρούμενης περιοχής ευσταθούς λειτουργίας. Συνολικά, η εργασία αναδεικνύει την ανάγκη αξιολόγησης των ελεγκτών στο συνολικό ηλεκτρικό και δυναμικό περιβάλλον λειτουργίας τους. Τα προσδιορισμένα όρια αφορούν τις συγκεκριμένες συνθήκες της μελέτης και δεν αποτελούν καθολικά χαρακτηριστικά των μετατροπέων.