Network emulation focusing on QoS-Oriented satellite communication

This chapter proposes network emulation basics and a complete case study of QoS-oriented Satellite Communication

Supply chain management simulation: an overview

Synthesis of Vendome team research works (team belonging to GDR MACS - CNRS)Chapter 1 : Supply chain management simulation: an overvie

A Comprehensive Review of Cloud Computing Simulators

Cloud Computing is an innovation idea that has enabled the organizations to access high performance computing and storage infrastructure at reduced cost through internet. Cloud computing is model in which customer can access IT resources which are priced and provided on demand. Cloud Service providers charge user depending upon space or whatever service availed. It is not always possible for researchers and academicians to have the actual cloud infrastructure for performing experiments, executing or implementing their algorithms. To fulfill their need for the purpose of testing and actual providing them a feel of cloud services simulators are required. Nowadays cloud simulators are widely available in the market for researcher scholars. The objective of this research paper is to do comprehensive review of cloud computing simulators and to research out to get the best cloud computing simulation tool for security based research in area of Cloud

Simulation for Product Driven Systems

Due to globalisation, companies have to become more and more agile in order to face demand fluctuations and growing customisation needs. Indeed, the mass production market moves to a mass customization one, which could be defined as the production of a wide variety of end products at a low unit cost. During last years, many efforts have been done in order to improve operating system reactivity (with the Flexible Manufacturing initiative for example), but the manufacturing decision process did not really change, and then doesn't enable to fully make the most of these new operating system skills. Facing these new trends, a lot of new research works are focusing on identification technologies, like Auto-ID, biometry or vision ones. Radio Frequency Identification technology (RFID) represents a quick and safe way to track products, opening the way of linking informational and physical flows, and providing an accurate, real time vision of the shop floor. These new technologies appear like a catalyst to change the fifty years old way of controlling production through traditional MRP² systems

Daydreaming factories

Optimisation of factories, a cornerstone of production engineering for the past half century, relies on formulating the challenges with limited degrees of freedom. In this paper, technological advances are reviewed to propose a “daydreaming” framework for factories that use their cognitive capacity for looking into the future or “foresighting”. Assessing and learning from the possible eventualities enable breakthroughs with many degrees of freedom and make daydreaming factories antifragile. In these factories with augmented and reciprocal learning and foresighting processes, revolutionary reactions to external and internal stimuli are unnecessary and industrial co-evolution of people, processes and products will replace industrial revolutions

Battery Energy Storage Emulation for Power System Applications

The concept of energy storage for power systems has received increasingly more attention in recent decades, and the growing penetration of renewable energy sources has only escalated demand for it. Energy storage systems are excellent for balancing generation and load, for suppressing power fluctuations, and for providing other ancillary services to the grid. The Hardware Testbed (HTB) is a novel converter-based grid emulator created for studying the needs associated with high renewable penetration, but the system currently lacks a battery storage emulator. Thus, this work documents the development of a battery energy storage system (BESS) emulator for the HTB. The BESS emulator includes internal battery models for Lithium Ion, Lead Acid, and Vanadium redox flow battery technologies. The emulated BESS contains a two-stage power electronics interface using a DC-DC converter and a boost rectifier separated by a DC link. Controllers for active power output, reactive power output, and DC link voltage are designed for the power electronics interface, and application-specific control loops for primary frequency regulation, inertia emulation, and voltage support are also added. The models and control for this emulated BESS are implemented on a digital signal processor that controls one voltage source inverter on the HTB as if it were the BESS’s boost rectifier. Consequently, the voltage source inverter mimics the behavior of a BESS at its point of common coupling with the HTB’s power system. The BESS emulator is simulated and then tested experimentally on the HTB, and all of its control functions demonstrate correct operation. The BESS emulator’s primary frequency regulation and inertia emulation functions nearly eliminate the system frequency swing following a step change in load, and the voltage support keeps the BESS terminal voltage at a safer level following the disturbances. These three support functions are concluded to be capable of simultaneous operation, which allows the BESS emulator to support the HTB’s power system in multiple ways at the same time. In the future, the BESS emulator can be used on the HTB to study how battery storage can be used to support renewables and other dynamic power system needs

μGIM - Microgrid intelligent management system based on a multi-agent approach and the active participation of end-users

[ES] Los sistemas de potencia y energía están cambiando su paradigma tradicional, de sistemas centralizados a sistemas descentralizados. La aparición de redes inteligentes permite la integración de recursos energéticos descentralizados y promueve la gestión inclusiva que involucra a los usuarios finales, impulsada por la gestión del lado de la demanda, la energía transactiva y la respuesta a la demanda. Garantizar la escalabilidad y la estabilidad del servicio proporcionado por la red, en este nuevo paradigma de redes inteligentes, es más difícil porque no hay una única sala de operaciones centralizada donde se tomen todas las decisiones. Para implementar con éxito redes inteligentes, es necesario combinar esfuerzos entre la ingeniería eléctrica y la ingeniería informática. La ingeniería eléctrica debe garantizar el correcto funcionamiento físico de las redes inteligentes y de sus componentes, estableciendo las bases para un adecuado monitoreo, control, gestión, y métodos de operación. La ingeniería informática desempeña un papel importante al proporcionar los modelos y herramientas computacionales adecuados para administrar y operar la red inteligente y sus partes constituyentes, representando adecuadamente a todos los diferentes actores involucrados. Estos modelos deben considerar los objetivos individuales y comunes de los actores que proporcionan las bases para garantizar interacciones competitivas y cooperativas capaces de satisfacer a los actores individuales, así como cumplir con los requisitos comunes con respecto a la sostenibilidad técnica, ambiental y económica del Sistema. La naturaleza distribuida de las redes inteligentes permite, incentiva y beneficia enormemente la participación activa de los usuarios finales, desde actores grandes hasta actores más pequeños, como los consumidores residenciales. Uno de los principales problemas en la planificación y operación de redes eléctricas es la variación de la demanda de energía, que a menudo se duplica más que durante las horas pico en comparación con la demanda fuera de pico. Tradicionalmente, esta variación dio como resultado la construcción de plantas de generación de energía y grandes inversiones en líneas de red y subestaciones. El uso masivo de fuentes de energía renovables implica mayor volatilidad en lo relativo a la generación, lo que hace que sea más difícil equilibrar el consumo y la generación. La participación de los actores de la red inteligente, habilitada por la energía transactiva y la respuesta a la demanda, puede proporcionar flexibilidad en desde el punto de vista de la demanda, facilitando la operación del sistema y haciendo frente a la creciente participación de las energías renovables. En el ámbito de las redes inteligentes, es posible construir y operar redes más pequeñas, llamadas microrredes. Esas son redes geográficamente limitadas con gestión y operación local. Pueden verse como áreas geográficas restringidas para las cuales la red eléctrica generalmente opera físicamente conectada a la red principal, pero también puede operar en modo isla, lo que proporciona independencia de la red principal. Esta investigación de doctorado, realizada bajo el Programa de Doctorado en Ingeniería Informática de la Universidad de Salamanca, aborda el estudio y el análisis de la gestión de microrredes, considerando la participación activa de los usuarios finales y la gestión energética de lascarga eléctrica y los recursos energéticos de los usuarios finales. En este trabajo de investigación se ha analizado el uso de conceptos de ingeniería informática, particularmente del campo de la inteligencia artificial, para apoyar la gestión de las microrredes, proponiendo un sistema de gestión inteligente de microrredes (μGIM) basado en un enfoque de múltiples agentes y en la participación activa de usuarios. Esta solución se compone de tres sistemas que combinan hardware y software: el emulador de virtual a realidad (V2R), el enchufe inteligente de conciencia ambiental de Internet de las cosas (EnAPlug), y la computadora de placa única para energía basada en el agente (S4E) para permitir la gestión del lado de la demanda y la energía transactiva. Estos sistemas fueron concebidos, desarrollados y probados para permitir la validación de metodologías de gestión de microrredes, es decir, para la participación de los usuarios finales y para la optimización inteligente de los recursos. Este documento presenta todos los principales modelos y resultados obtenidos durante esta investigación de doctorado, con respecto a análisis de vanguardia, concepción de sistemas, desarrollo de sistemas, resultados de experimentación y descubrimientos principales. Los sistemas se han evaluado en escenarios reales, desde laboratorios hasta sitios piloto. En total, se han publicado veinte artículos científicos, de los cuales nueve se han hecho en revistas especializadas. Esta investigación de doctorado realizó contribuciones a dos proyectos H2020 (DOMINOES y DREAM-GO), dos proyectos ITEA (M2MGrids y SPEAR), tres proyectos portugueses (SIMOCE, NetEffiCity y AVIGAE) y un proyecto con financiación en cascada H2020 (Eco-Rural -IoT)

Co-simulation techniques based on virtual platforms for SoC design and verification in power electronics applications

En las últimas décadas, la inversión en el ámbito energético ha aumentado considerablemente. Actualmente, existen numerosas empresas que están desarrollando equipos como convertidores de potencia o máquinas eléctricas con sistemas de control de última generación. La tendencia actual es usar System-on-chips y Field Programmable Gate Arrays para implementar todo el sistema de control. Estos dispositivos facilitan el uso de algoritmos de control más complejos y eficientes, mejorando la eficiencia de los equipos y habilitando la integración de los sistemas renovables en la red eléctrica. Sin embargo, la complejidad de los sistemas de control también ha aumentado considerablemente y con ello la dificultad de su verificación. Los sistemas Hardware-in-the-loop (HIL) se han presentado como una solución para la verificación no destructiva de los equipos energéticos, evitando accidentes y pruebas de alto coste en bancos de ensayo. Los sistemas HIL simulan en tiempo real el comportamiento de la planta de potencia y su interfaz para realizar las pruebas con la placa de control en un entorno seguro. Esta tesis se centra en mejorar el proceso de verificación de los sistemas de control en aplicaciones de electrónica potencia. La contribución general es proporcionar una alternativa a al uso de los HIL para la verificación del hardware/software de la tarjeta de control. La alternativa se basa en la técnica de Software-in-the-loop (SIL) y trata de superar o abordar las limitaciones encontradas hasta la fecha en el SIL. Para mejorar las cualidades de SIL se ha desarrollado una herramienta software denominada COSIL que permite co-simular la implementación e integración final del sistema de control, sea software (CPU), hardware (FPGA) o una mezcla de software y hardware, al mismo tiempo que su interacción con la planta de potencia. Dicha plataforma puede trabajar en múltiples niveles de abstracción e incluye soporte para realizar co-simulación mixtas en distintos lenguajes como C o VHDL. A lo largo de la tesis se hace hincapié en mejorar una de las limitaciones de SIL, su baja velocidad de simulación. Se proponen diferentes soluciones como el uso de emuladores software, distintos niveles de abstracción del software y hardware, o relojes locales en los módulos de la FPGA. En especial se aporta un mecanismo de sincronizaron externa para el emulador software QEMU habilitando su emulación multi-core. Esta aportación habilita el uso de QEMU en plataformas virtuales de co-simulacion como COSIL. Toda la plataforma COSIL, incluido el uso de QEMU, se ha analizado bajo diferentes tipos de aplicaciones y bajo un proyecto industrial real. Su uso ha sido crítico para desarrollar y verificar el software y hardware del sistema de control de un convertidor de 400 kVA

Towards the Development of a Simulator for Investigating the Impact of People Management Practices on Retail Performance

Often models for understanding the impact of management practices on retail performance are developed under the assumption of stability, equilibrium and linearity, whereas retail operations are considered in reality to be dynamic, non-linear and complex. Alternatively, discrete event and agent-based modelling are approaches that allow the development of simulation models of heterogeneous non-equilibrium systems for testing out different scenarios. When developing simulation models one has to abstract and simplify from the real world, which means that one has to try and capture the 'essence' of the system required for developing a representation of the mechanisms that drive the progression in the real system. Simulation models can be developed at different levels of abstraction. To know the appropriate level of abstraction for a specific application is often more of an art than a science. We have developed a retail branch simulation model to investigate which level of model accuracy is required for such a model to obtain meaningful results for practitioners.Comment: 24 pages, 7 figures, 6 tables, Journal of Simulation 201

Changing Trains at Wigan: Digital Preservation and the Future of Scholarship

This paper examines the impact of the emerging digital landscape on long term access to material created in digital form and its use for research; it examines challenges, risks and expectations.