Ανάπτυξη συστήματος διαχείρισης μικροδικτύου ΑΠΕ

Σκοπός αυτής της διπλωματικής εργασίας αποτελεί η μελέτη και η ανάπτυξη συστήματος επικοινωνίας για τη συλλογή δεδομένων, τον έλεγχο και τη διαχείριση των μικροδικτύων ΑΠΕ ως δομικό στοιχείο του Έξυπνου Δικτύου Ηλεκτρικής Ενέργειας, βασισμένου σε σύγχρονες τεχνολογίες επικοινωνίας. Τα μικροδίκτυα ΑΠΕ διευκολύνουν την κατανεμημένη παραγωγή και αποθήκευση ενέργειας, τη διείσδυση των ΑΠΕ στο δημόσιο ηλεκτρικό δίκτυο και ελαχιστοποιούν τις απώλειες μεταφοράς και διανομής ηλεκτρικής ενέργειας. Οι τεχνολογίες του Έξυπνου Δικτύου μπορούν να βελτιστοποιήσουν τη λειτουργία και τον έλεγχο του μικροδικτύου και να συμβάλλουν στην ευελιξία και την βέλτιστη λειτουργία και ενεργειακή αποδοτικότητα της νέας δομής του συστήματος ηλεκτρικής ενέργειας. Η αυξημένη διείσδυση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας στο ενεργειακό μίγμα, αποτελεί πλέον μονόδρομο προκειμένου να αντιμετωπιστούν τα προβλήματα της ενεργειακής ανεπάρκειας και της περιβαλλοντικής επιβάρυνσης και επιτυγχάνεται με την αύξηση της ‘’ευφυΐας’’ στο δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας. Το σύστημα επικοινωνίας, του οποίου η ανάπτυξη και εφαρμογή περιγράφεται στην παρούσα εργασία, πραγματοποιεί την επίβλεψη, τον απομακρυσμένο έλεγχο και τη διαχείριση του μικροδικτύου σε πραγματικό χρόνο. Eπεξεργάζεται τα δεδομένα της παραγωγής, του φορτίου και του δικτύου γενικότερα, και ενημερώνει (τοπικά ή απομακρυσμένα) τον χρήστη μέσω ενός εύχρηστου περιβάλλοντος διασύνδεσης (user interface).The purpose of this thesis is the study and development of a system for data acquisition, local and remote control and management of a RES microgrid as a component of the Intelligent Power Grid based on modern communication technologies. Renewable energy networks facilitate distributed generation and storage and increased penetration of RES and minimize transmission and distribution losses. Smart Grid technologies can optimize the operation and control of the microgrid, and contribute to the flexibility and optimal operation and energy efficiency of the new structure of the electricity grid. The increased penetration of renewable energy into the energy mix is now one way to tackle the problems of energy scarcity and environmental burden and may be achieved by making the electricity grid more “intelligent”. The system that was developed and is described in this current thesis performs real-time monitoring, control and management of the electrical microgrid. It collects and processes data of generation, load and grid perfomrance and informs the user (locally or remotely) through a friendly user interface

Novel Simulation Approaches for Smart Grids

The complexity of the power grid, in conjunction with the ever increasing demand for electricity, creates the need for efficient analysis and control of the power system. The evolution of the legacy system towards the new smart grid intensifies this need due to the large number of sensors and actuators that must be monitored and controlled, the new types of distributed energy sources that need to be integrated and the new types of loads that must be supported. At the same time, integration of human-activity awareness into the smart grid is emerging and this will allow the system to monitor, share and manage information and actions on the business, as well as the real world. In this context, modeling and simulation is an invaluable tool for system behavior analysis, energy consumption estimation and future state prediction. In this paper, we review current smart grid simulators and approaches for building and user behavior modeling, and present a federated smart grid simulation framework, in which building, control and user behavior modeling and simulation are decoupled from power or network simulators and implemented as discrete components. This framework enables evaluation of the interactions between the communication infrastructure and the power system taking into account the human activities, which are at the focus of emerging energy-related applications that aim to shape user behavior. Validation of the key functionality of the proposed framework is also presented