Εξοικονόμηση πόρων με χρήση μεθόδων τμηματοποίησης για την προσομοίωση πραγματικού χρόνου έξυπνων δικτύων - μικροδικτύων

Thumbnail Image
Date
Authors
Σταυρόπουλος, Στέφανος
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Abstract
Με το πέρασμα των χρόνων, η τεχνολογική πρόοδος προσέφερε σε τομείς, όπως τη διαχείριση και μεταφορά της πληροφορίας, την τεχνολογία των υπολογιστικών συστημάτων καθώς και την ηλεκτρονική, τη δυνατότητα να αναπτύσσονται με μεγάλη ταχύτητα. Καινοτόμες ιδέες τεχνολογιών, όπως το 5G, η τεχνητή νοημοσύνη και το Internet of Things αποτέλεσαν βάση για την επίτευξη τεχνολογικών εμπνεύσεων, που μέχρι εκείνη τη στιγμή θεωρούνταν αδύνατες και να δώσουν πολύτιμες λύσεις σε προβλήματα, που απασχολούσαν διάφορους επιστημονικούς κλάδους. Τα Smart Grids αποτελούν μία από αυτές τις εμπνεύσεις. Το concept του Smart Grid δεν είναι πρόσφατο. Ωστόσο, όπως και με πολλές ίδεες στο παρελθόν, ήθελε τις κατάλληλες συνθήκες ώστε να φανεί η συμβολή, την οποία μπορεί να έχει στα σύγχρονα συστήματα ισχύος, καθώς και να έρθει και η απαραίτητη τεχνολογική ανάπτυξη για να γίνει πράξη. Η μετατροπή ενός απλού δικτύου ισχύος σε ένα «ευφυές» δίκτυο ισχύος, δήλαδη σε ένα δίκτυο που με τους κατάλληλους «έξυπνους» αλγορίθμους θα εξασφαλίζει την βέλτιστη λειτουργία του. ́Ενα τέτοιου είδους δίκτυο μας φέρνει αντιμέτωπους με αρκετές προκλήσεις, όπως την συνεχή εποπτία του, την όσο γίνεται μεγαλύτερη προστασία του και τον έλεγχο των δεδομένων του. Αυτές οι προκλήσεις, εκτός από το ότι πρέπει να αντιμετωπιστούν όσο γίνεται πιο αποδοτικά, πρέπει να υλοποιηθούν με όσο γίνεται πιο βέλτιστο συνδυασμό χρήσης πόρων-ελαχίστου χρόνου εξαγωγής δεδομένων. Για να επιτευχθούν αυτοί οι στόχοι, ο εκάστοτε μηχανικός, που πειραματίζεται πάνω σε αυτούς, θα χρειαστεί να επιλέξει τους κατάλληλους προσομοιωτές πραγματικού χρόνου, σύμφωνα με το σύστημα που έχει να διαχειριστεί. Στην παρούσα εργασία, θα δημιουργηθεί ένα δίκτυο ισχύος, το οποίο θα αναλυθεί με διακριτά μοντέλα. Αρχίκα, θα επιδιωχθεί η μελέτη του στην ολότητά του, ενώ, ύστερα, θα πραγματοποιηθεί η ανάλυσή του με μεθόδους τμηματοποίησης ενός συστήματος σε υποσυστήματα (Partitioning), ώστε να εξεταστεί από πλευράς αποδοτικότητας, μείωσης της πολυπλοκότητας και πόρων προσομοίωσης, εάν αποτελεί μία χρήσιμη προσέγγιση. Αυτό θα επιτεύχθει μέσω προσομοίωσης με συγκεκριμένους αλγορίθμους που θα αναπτυχθούν στο περιβάλλον της Matlab, καθώς επίσης, θα εξεταστεί και η σωστή λειτουργία τους μέσω Error estimation. ́Επειτα, θα αναπτυχθεί προσομοιωτής πραγματικού χρόνου σε γλώσσα περιγραφής υλικου (VHDL) για τις δύο αυτές περιπτώσεις (με και χωρίς τμηματοποίηση), όπου θα γίνει εκμετάλλευση της επαναληπτικότητας στοιχείων του δικτύου ισχύος. Τελος, θα γίνει μία σύγκριση των πόρων Hardware -χρόνου προσομοίωσης για κάθε περίπτωση και θα εξαχθεί το συμπέρασμα πως με την χρήση της τεχνικής της τμηματοποίησης τα οφέλη σε πόρους Hardware μπορούν να είναι πολύ σημαντικά.
Description
Keywords
'Εξυπνα δίκτυα, Μικροδίκτυα
Citation