Σημασιολογική μοντελοποίηση του Σύγχρονου Δικτύου Ηλεκτρικής Ενέργειας και Προσομοίωση με τη χρήση Πρακτόρων Λογισμικού:
Creators: name: Ιωαννίδης, Γεώργιος Πέτρου
name: Νιαβή, Στεφανία Γεωργίου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2011
Subjects: Δίκτυα
Ηλεκτρική ενέργεια
Πράκτορες λογισμικού
Network
Electrical energy
Software agents

description: Η μεγάλη τεχνολογική εξέλιξη των τελευταίων ετών, έχει σαν αποτέλεσμα την ραγδαία αύξηση των ενεργειακών αναγκών του πλανήτη. Ο αριθμός των οικιακών συσκευών για παράδειγμα, έχει αυξηθεί σε πολύ μεγάλο βαθμό καθώς καθημερινά εμφανίζονται νέα είδη που προσφέρουν διάφορες ευκολίες στους καταναλωτές. Επίσης, τα καινούργια μοντέλα ακόμα και των κλασικών συσκευών, έχουν σχεδιαστεί με μεγαλύτερη λειτουργικότητα γεγονός που συνεπάγεται και την αυξημένη κατανάλωση ενέργειας σε σχέση με τα παλαιότερα μοντέλα. Ένας τρόπος για να αντιμετωπιστεί το πρόβλημα της αύξησης των ενεργειακών αναγκών, το οποίο γιγαντώνεται αν αναλογιστούμε και την μείωση των αποθεμάτων των κλασικών πρώτων υλών που χρησιμοποιούνται για την παραγωγή ενέργειας, είναι η ανάπτυξη των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας όπως της ηλιακής και της αιολικής. Ταυτόχρονα, λόγω της αύξησης της εγκατεστημένης ισχύος των νοικοκυριών, δημιουργούνται μεγάλες αιχμές ζήτησης ενέργειας κατά την διάρκεια μιας ημέρας, γεγονός που συνεπάγεται μεγαλύτερο κόστος παραγωγής, εξαιτίας της ανάγκης για εκκίνηση και παύση περισσότερων σταθμών παραγωγής. Υπάρχουν διάφορα εργαλεία που μπορούν να βοηθήσουν στην επίλυση αυτού του προβλήματος. Σήμερα στο εμπόριο κυκλοφορούν ήδη κάποιες συσκευές (Έξυπνοι Μετρητές) οι οποίες δίνουν την δυνατότητα στους καταναλωτές να ελέγχουν την κατανάλωσή τους σε πραγματικό χρόνο, αλλά και να αλληλεπιδρούν με τούς προμηθευτές ηλεκτρικής ενέργειας μέσω τηλεπικοινωνιακών δικτύων. Επίσης όλο και περισσότερο οι ηλεκτρικές συσκευές γίνονται «έξυπνες», με την έννοια ότι μπορεί να προγραμματιστεί η λειτουργία τους. Τα επόμενα χρόνια με την χρήση των παραπάνω εργαλείων τα δίκτυα ηλεκτρικής ενέργειας θα αλλάξουν μορφή. Οι καταναλωτές θα μπορούν να ελέγχουν την κατανάλωσή τους και θα μπορούν, αυτόματα, να μετατοπίζουν χρονικά την χρήση κάποιων συσκευών τους, ενώ ταυτόχρονα οι διαχειριστές του δικτύου θα μπορούν να στέλνουν οικονομικά σήματα (αιτήσεις) στους καταναλωτές για μείωση της κατανάλωσης, σε περίπτωση υπερβολικής ζήτησης η βλάβης. Στόχος της παρούσας εργασίας είναι η σημασιολογική μοντελοποίηση αυτού του δικτύου ηλεκτρικής ενέργειας, καθώς και ο σχεδιασμός και η υλοποίηση ενός μοντέλου προσομοίωσής του. Η ανάπτυξη του μοντέλου αυτού πραγματοποιήθηκε με την χρήση τεχνολογιών πρακτόρων λογισμικού και δίνει την δυνατότητα στον χρήστη του να ορίζει τις προδιαγραφές του δικτύου και να παρακολουθεί την απόκρισή του μέσα από μια εύχρηστη διεπαφή. Συγκεκριμένα ο χρήστης καλείται να ορίσει τον αριθμό και τον τύπο των παραγωγών, προμηθευτών και καταναλωτών ηλεκτρικής ενέργειας, όπως επίσης και τους τύπους των συμβολαίων τα οποία αυτοί θα συνάπτουν μεταξύ τους. Επίσης ο χρήστης μπορεί να ορίσει την τοπολογία του δικτύου, αλλά και το περιεχόμενο των οικονομικών σημάτων που θα ανταλλάσουν οι συμμετέχοντες στο δίκτυο. Τα αποτελέσματα των προσομοιώσεων θα μπορούν μετά από ανάλυση να οδηγήσουν σε χρήσιμα συμπεράσματα για την δημιουργία κινήτρων για την εξομάλυνση των αιχμών ζήτησης ενέργειας, αλλά και για την σχεδίαση των μελλοντικών δικτύων ηλεκτρικής ενέργειας.
description: The large technological sophistication of the present times had as a result an exponential raise of the energy needs on our planet. The number of home appliances, for example, is much higher than it was in the past years, as there are many new types of them in the market, that make life easier. Besides that, the new models of the classic appliances are designed with additional functionality, which results higher energy consumption. Having in mind that the classical energy resources will sometime end, it is clear that the problem is one that we need to solve as soon as possible. The most popular solution on this problem is the use of renewable energy sources like the Solar and Wind energy. At the same time, the raise of the installed power of the households, leads to the creation of higher peaks in the energy demands during a day. This fact has a result of higher production costs, as the producers will have to start and stop more production plants at each peak. Fortunately, technology provides tools that can help to resolve this problem. Devices like Smart meters are already available for anyone to buy. These devices allow the consumers to monitor their consumption in real time and to exchange economic messages with their suppliers through communication networks. Additionally, home appliances have become "smarter", as most of the last models are programmable. The use of these tools will lead in a few years to a new form of electrical networks. The consumers will be able to automatically control their consumption and even shift it in time, while the network administrators will be able to send economic messages asking for reduction of consumption in cases of high-energy demand, or damage. The aim of the present thesis is the semantic modeling of these electrical networks, as well as the design and development of a simulation model. The model developed using software agent technology and the user has the ability to determine the specifications of the electrical network and monitor the network response through a Graphical User Interface. The user will have to define the number and type of energy producers, suppliers and consumers, as well as the contract types that they will sign. He will also have the ability to define the network topology and the economic messages that will be exchanged. The simulation results will potentially lead to useful conclusions that will help create incentives for peak shaving, as well as design the future of electrical networks.