Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/10889/9574
Title: Έξυπνα ενεργειακά δίκτυα : διαχείριση και εφαρμογές
Other Titles: Smart energy grids : management and applications
Authors: Παντίσκας, Λεονάρδος
Keywords: Έξυπνα δίκτυα
Έξυπνα ενεργειακά δίκτυα
Μικροδίκτυα
Έξυπνο σπίτι
Έξυπνες συσκευές
Εφαρμογή κινητών συσκευών
Keywords (translated): Smart grids
Smart energy grids
Smart homes
Microgrids
Smart appliances
Mobile device applications
Android
Abstract: Σκοπός της παρούσας διπλωματικής είναι αρχικά η θεωρητική περιγραφή και ανάλυση των έξυπνων δικτύων και κάποιων βασικών περιοχών που σχετίζονται με αυτά, και ακολούθως η υλοποίηση ενός συστήματος το οποίο θέτει σε εφαρμογή και παρουσιάζει τις θεωρητικές έννοιες που αναλύθηκαν. Το σύστημα αυτό αποτελείται από τρία βασικά μέρη, τα οποία είναι μια εφαρμογή για κινητές συσκευές, ένας εξυπηρετητής που εκτελείται σε κάποιο υπολογιστικό σύστημα και μια φυσική πλακέτα η οποία εκτελεί ενέργειες μετά από εντολές του εξυπηρετητή. Οι ενότητες λειτουργίας του συστήματος αυτού και οι δυνατότητες που προσφέρει είναι σε πλήρη αντιστοιχία με τα θεωρητικά κεφάλαια και τις ιδέες που παρουσιάστηκαν σε αυτά. Στο πρώτο κεφάλαιο γίνεται μια εισαγωγή στην έννοια των έξυπνων δικτύων, παρουσιάζεται ένα εννοιολογικό μοντέλο για να βοηθήσει στην κατανόησή της αρχιτεκτονικής τους και αναπτύσσονται τα αναμενόμενα πλεονεκτήματά τους, οι προκλήσεις που επιφέρει η εφαρμογή τους και η σύγκρισή τους με το σημερινό δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας. Στο δεύτερο κεφάλαιο αναλύεται η έννοια των μικροδικτύων. Εξετάζεται ο ορισμός τους, οι τρόποι λειτουργίας τους, και παρουσιάζονται αναλυτικά δύο κύρια συστατικά τους στοιχεία, που είναι οι κατανεμημένες πηγές παραγωγής και οι συσκευές αποθήκευσης ενέργειας. Τέλος, επισημαίνεται ο ρόλος του μικροδικτύου στα πλαίσια του έξυπνου δικτύου και καταγράφονται συνοπτικά κάποιες προκλήσεις στην ανάπτυξή του. Στο τρίτο κεφάλαιο παρουσιάζονται τα ηλεκτρικά οχήματα. Μετά από μια εισαγωγή για την εξέλιξή τους, γίνεται μια αναφορά στους διαφορετικούς τύπους ηλεκτρικών οχημάτων, γίνεται επισκόπηση των πλεονεκτημάτων τους και αναλύεται η αλληλεπίδρασή τους με το ηλεκτρικό δίκτυο στα πλαίσια ενός έξυπνου δικτύου ενέργειας. Στο τέταρτο κεφάλαιο αναλύεται ο τομέας των καταναλωτών. Αρχικά γίνεται μια εισαγωγή που υπογραμμίζει τη σημαντικότητά του και μετά περιγράφονται λεπτομερώς οι εξελιγμένες υποδομές μέτρησης που θα υπάρχουν στην εποχή του έξυπνου δικτύου, ποιες δυνατότητες ελέγχου προσφέρουν αυτές στους καταναλωτές και στις εταιρείες ηλεκτρισμού, καθώς και τα οφέλη που προκύπτουν. Στο πέμπτο κεφάλαιο παρουσιάζεται η υλοποίηση του συστήματος που αναπτύχθηκε για την εργασία. Αρχικά γίνεται μια περιγραφή του θεωρητικού του μοντέλου και απαριθμούνται τα δομικά στοιχεία που το αποτελούν. Μετά αναφέρονται κάποιες τεχνικές λεπτομέρειες της υλοποίησης και ακολούθως αναλύεται λεπτομερώς η λειτουργία κάθε ενότητας του συστήματος. Τέλος, αναφέρονται πιθανές βελτιώσεις και μελλοντικές κατευθύνσεις για την ανάπτυξή του.
Abstract (translated): The purpose of this diploma thesis is initially the theoretical description and analysis of smart grids and some of the main areas relevant to them, and secondly the implementation of a system that puts into practice and demonstrates the theoretical principles previously analyzed. This system is comprised of three basic parts, which are an application for mobile devices, a server that runs on a computer system and a physical board that acts on commands that it receives from the server. The operational sections of this system and the capabilities it offers are in full correspondence with the theoretical chapters and the ideas that were presented in them. In the first chapter there is an introduction to the concept of smart grids and a presentation of a conceptual model that aids in the understanding of their architecture. The expected advantages and possible challenges that their implementation presents are described and lastly, there is a comparison with today’s power grid. In the second chapter the concept of a microgrid is analyzed. Its definition and modes of operation are examined, and two of its main building blocks, namely distributed generation sources and energy storage devices, are discussed in detail. Finally, the role of the microgrid in a smart grid environment is highlighted and some of the challenges associated with its development are briefly presented. Chapter three presents electric vehicles. After an introduction documenting their evolution, the different types of electric vehicles are illustrated. Following that, there is an overview of their advantages and their interaction with the power grid within a smart grid frame is analyzed. In chapter four the consumer sector is presented. Initially, there is an introduction that emphasizes its importance. Afterwards, there is a detailed description of advanced metering infrastructure in the smart grid era, the control capabilities that it will make available to consumers and electric utilities, as well as the resulting benefits. In chapter five, the implementation of the system that was developed for the thesis is presented. At first there is a description of the conceptual model of the system and its building blocks are enumerated. Then, some of the technical details of the implementation are mentioned and subsequently the operation of each section of the system is described in detail. Lastly, possible improvements and future directions regarding the system development are considered.
Appears in Collections:Τμήμα Ηλεκτρολ. Μηχαν. και Τεχνολ. Υπολογ. (ΔΕ)

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
Pantiskas(ele).pdf2.57 MBAdobe PDFView/Open


This item is licensed under a Creative Commons License Creative Commons