Ανάπτυξη Εκπαιδευτικού Λογισμικού Εκτίμησης Κατάστασης Συστήματος Ηλεκτρικής Ενέργειας Με Χρήση Προγραμματιζόμενων Λογικών Ελεγκτών

Abstract

Η ολοένα και μεγαλύτερη ζήτηση ηλεκτρικής ενέργειας, έχει οδηγήσει στην ανάπτυξη συνθετότερων και μεγαλύτερων Συστημάτων Ηλεκτρικής Ενέργειας. Η εποπτεία και ο έλεγχος αυτών αποτελούν μείζονος σημασίας ζήτημα για κάθε σύγχρονο Ηλεκτρολόγο Μηχανικό. Αρωγό στην κατεύθυνση αυτή αποτελούν τόσο τα μαθηματικά εργαλεία και το θεωρητικό υπόβαθρο ενός μηχανικού όσο και τα συστήματα εποπτικού ελέγχου και αυτοματισμού βιομηχανικών εγκαταστάσεων. Η θεωρία για τη μελέτη της ροής φορτιού και για την εκτίμηση κατάστασης αποτελούν μερικά από τα βασικότερα εφόδια προς την κατεύθυνση της εποπτείας και του ελέγχου σύνθετων ηλεκτρικών δικτύων. Ωστόσο, απαραίτητη προϋπόθεση για την ορθή χρήση των συγκεκριμένων υπολογιστικών μεθόδων, είναι η συλλογή και η επεξεργασία αξιόπιστων μετρήσεων από το προς εξέταση σύστημα. Η συλλογή των μετρήσεων με την εξέλιξη της τεχνολογίας πλέον, πραγματοποιείται από τους Προγραμματιζόμενους Λογικούς Ελεγκτές(PLC). Στα σύγχρονα εποπτικά συστήματα, τα PLCs αποτελούν ένα τμήμα ενός ολοκληρωμένου συστήματος SCADA στο οποίο αποστέλλουν τις ληφθείσες μετρήσεις προς επεξεργασία.Σκοπός της παρούσας εργασίας αποτέλεσε η μελέτη των μεθόδων υπολογισμού για την εκτίμηση κατάστασης καθώς και των ιδιοτήτων των συστημάτων SCADA και PLC, προκειμένου να δημιουργηθεί ένα εκπαιδευτικό λογισμικό SCADA/HMI για την εκτίμηση κατάστασης. Το υπολογιστικό περιβάλλον αναπτύχθηκε στην πλατφόρμα της Siemens ΤΙΑ Portal και ενσωματώνει τις δυνατότητες λήψης μετρήσεων από PLC και απεικόνισης των αποτελεσμάτων υπολογισμού της εκτίμησης κατάστασης με τις μεθόδους Newton-Raphson, LU και Cholesky.