Υλοποίηση δευτερεύοντος κατανεμημένου ελέγχου σε δίκτυο επικοινωνίας μικροϋπολογιστών raspberry pi με χρήση της πλατφόρμας RIAPS

Χαραλάμπους, Μιχάλης; Charalampous, Michalis

dc.contributor.author	Χαραλάμπους, Μιχάλης	el
dc.contributor.author	Charalampous, Michalis	en
dc.date.accessioned	2025-07-29T10:00:51Z
dc.date.available	2025-07-29T10:00:51Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/62214
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.29910
dc.rights	Default License
dc.subject	riaps	en
dc.subject	Raspberry Pi	en
dc.subject	Ευημερία	el
dc.subject	Μικροδίκτυο	el
dc.subject	Modbus TCP/IP	en
dc.title	Υλοποίηση δευτερεύοντος κατανεμημένου ελέγχου σε δίκτυο επικοινωνίας μικροϋπολογιστών raspberry pi με χρήση της πλατφόρμας RIAPS	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Έξυπνα δίκτυα ηλεκτρικής ενέργειας	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2025-02-25
heal.abstract	Με την πάροδο του χρόνου, τα σύγχρονα ηλεκτρικά δίκτυα διευρύνουν διαρκώς τις λειτουργίες τους ώστε να ανταποκριθούν στις νέες προκλήσεις που προκύπτουν από την συμφόρηση τους λόγω της αυξανόμενης διείσδυσης των Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας (ΑΠΕ). Εκτός από την παραδοσιακή παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας, πλέον ενσωματώνουν προηγμένες τεχνολογίες μέτρησης και ελέγχου (όπως “έξυπνοι” μετρητές, συστήματα τηλεπαρακολούθησης και αυτοματισμοί), ενώ διαχειρίζονται ενεργά τη ζήτηση και τις διεσπαρμένες εγκαταστάσεις (π.χ. φωτοβολταϊκές εγκαταστάσεις, συστήματα αποθήκευσης με μπαταρίες). Αυτό οδηγεί σε συνεχή ανάγκη για πιο αποδοτική και “έξυπνη” λειτουργία τους. Τα παραπάνω καθιστούν ελκυστική την υιοθέτηση μιας περισσότερο κατανεμημένης προσέγγισης για τον έλεγχο των μονάδων παραγωγής. Η παρούσα διπλωματική εργασία έχει ως στόχο την παρουσίαση δευτερεύοντος κατανεμημένου ελέγχου σε δίκτυο επικοινωνίας μικροϋπολογιστών raspberry pi με χρήση της πλατφόρμας RIAPS. Η εφαρμογή ανοικτού κώδικα RIAPS (Resilient Information Architecture Platform for Smart Grid) αναπτύχθηκε από το κέντρο έρευνας και ανάπτυξης του Πανεπιστημίου Vanderbilt, με σκοπό να παρέχει μια αξιόπιστη πολύπλευρη αρχιτεκτονική για την επικοινωνία κατανεμημένων ενεργειακών συστημάτων. Βασικό της χαρακτηριστικό αποτελεί η εύκολη ανάθεση ρόλων στους διαφόρους κόμβους του δικτύου μέσω της αποστολής διαφορετικού κώδικα καθώς και η ανάκληση τους. Ο κατανεμημένος έλεγχος που χρησιμοποιείται βασίζεται στη λήψη αποφάσεων μέσω αλγορίθμων συναίνεσης, οι οποίοι επιτρέπουν την εύρεση της κατάλληλης ισχύος παραγωγής στους κόμβους ενός μικροδικτύου (microgrid), με τρόπο που βελτιστοποιεί τη συνολική λειτουργία του συστήματος και επιτυγχάνει τον πλέον οικονομικό τρόπο αξιοποίησης των ενεργειακών πόρων. Παράλληλα, η εφαρμογή των αλγορίθμων συναίνεσης διασφαλίζει τη σύγκλιση των τιμών που ανταλλάσσονται μεταξύ των κόμβων, ενώ λαμβάνονται υπόψη περιορισμοί του συστήματος όπως τήρηση των τεχνικών ορίων των μονάδων και διατήρηση του ισοζυγίου φορτίου και δυναμικές μεταβολές, όπως η προσωρινή απώλεια επικοινωνίας. Έγιναν δοκιμές σε δίκτυα τριών και έξι κόμβων στα οποία μελετήθηκε η αξιοπιστία του αλγορίθμου, ο τρόπος που επηρεάζεται ο χρόνος σύγκλισης σε διάφορες μεταβολές παραμέτρων και τοπολογιών, η σημασία στην ορθή επιλογή των παραμέτρων ανάλογα με το δίκτυο, όπως επίσης η ανθεκτικότητα τόσο της πλατφόρμας RIAPS, όσο και του αλγορίθμου που χρησιμοποιήθηκε. Συμπερασματικά, η πλατφόρμα RIAPS παρέχει μια ισχυρή αρχιτεκτονική για κατανεμημένο έλεγχο σε δίκτυα έξυπνων ενεργειακών συστημάτων. Παρά τα πλεονεκτήματα της κατανεμημένης επικοινωνίας και της real-time διαχείρισης δεδομένων, υπάρχουν προκλήσεις όπως η πολυπλοκότητα ανάπτυξης, η ανάγκη για σταθερό δίκτυο επικοινωνίας και η περιορισμένη υποστήριξη. Ωστόσο, για εφαρμογές έξυπνων δικτύων, διαχείρισης ενέργειας και μικροδικτύων, η χρήση του RIAPS είναι ένα χρήσιμο και αξιόπιστο εργαλείο.	el
heal.advisorName	Δημέας, Άρης-Ευάγγελος	el
heal.committeeMemberName	Κορρές, Γεώργιος	el
heal.committeeMemberName	Δημέας, Άρης-Ευάγγελος	el
heal.committeeMemberName	Νικολαΐδης, Βασίλειος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών. Τομέας Ηλεκτρικής Ισχύος	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	90 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false