Μελέτη Επίδοσης Συστήματος PLC HomePlug Command and Control υπό Ρεαλιστικές Συνθήκες Κίνησης σε Ευφυές Δίκτυο

Abstract

Στη σύγχρονη εποχή, η ανθρώπινη κοινωνία έχει πλειάδα αναγκών που συνεχώς αυξάνουν και η τεχνολογία καλείται να τις εκπληρώσει. Στον τομέα της παροχής ηλεκτρικής ενέργειας, η αυξανόμενη ζήτηση σε ηλεκτρικό φορτίο και οι απαιτήσεις για ασφάλεια και διευκόλυνση στις διάφορες υπηρεσίες από τους καταναλωτές και τις αγορές οδήγησαν στην εξέλιξη του παραδοσιακού Ηλεκτρικού Δικτύου στο σύγχρονό του Έξυπνο Δίκτυο (Smart Grid). Ευφυΐα, αποδοτικότητα, ασφάλεια και αξιοπιστία είναι μερικά από τα εξέχοντα χαρακτηριστικά του Έξυπνου Δικτύου που το κάνουν να παίζει καθοριστικό ρόλο στην εποχή μας. Αυτή η μελέτη στοχεύει στο να παρουσιάσει ένα πιθανό Έξυπνο Δίκτυο και να μελετήσει την επίδοσή του. Αρχικά, δέκα εφαρμογές που θα μπορούσαν να συνυπάρξουν σε ένα μελλοντικό Έξυπνο Δίκτυο περιγράφονται και στη συνέχεια προτείνονται μαθηματικά μοντέλα που περιγράφουν την κίνηση που κάθε μία από τις εφαρμογές αυτές προκαλεί στο σύστημα όταν λειτουργεί, με βάση δεδομένα που προέρχονται από σχετική βιβλιογραφία. Αυτά τα μοντέλα συνδυάζονται έπειτα για τη δημιουργία ενός σύνθετου μαθηματικού μοντέλου που θα περιγράφει την κίνηση του δικτύου όταν και οι δέκα εφαρμογές θα συλλειτουργούν στο δίκτυο. Τέλος, μελετάται και αναλύεται η επίδοση του συστήματος σε όρους συνολικής απόδοσης για έξι διαφορετικά σενάρια βάσει των εφαρμογών που λειτουργούν στο σύστημα. Τα αποτελέσματα που παρουσιάζονται σε αυτή την εργασία προέρχονται από συνδυασμό χρήσης αναλυτικών μαθηματικών μοντέλων και του προγραμματιστικού εργαλείου, Matlab.

Nowadays, the human society has a lot of needs and demands that constantly increase and technology is called to fulfill them. In the area of electricity supply, increasing load, security and convenience demands by consumers and markets have led to the evolution of the electricity grid to the contemporary Smart Grid. Intelligence, efficiency, security and reliability are some of the prominent characteristics that enable Smart Grid to play a determinant role in our era.

This study aims to present a possible Smart Grid system and study its performance. First of all, ten Smart Grid applications that could possibly coexist in a future Smart Grid are described and then some mathematical models for the traffic that each application may produce are derived, based on data provided by the relevant literature. Afterwards, these models are combined to form a realistic complex model for the traffic produced in the system when all the applications are taken into account. Finally, the performance of the system is studied and analyzed in terms of aggregate throughput for six different scenarios of working applications. The results presented in this work are derived by the use of a combination of analytical mathematical models and Matlab simulations.