Η διανομή της ηλεκτρικής ενέργειας βρίσκεται σε μία εξελισσόμενη επανάσταση, καθώς η παραγωγή μετασχηματίζεται από συγκεντρωτικά σε διεσπαρμένα σχήματα. Αυτοί που κάποτε ήταν απλοί καταναλωτές, σήμερα μπορεί να είναι και παραγωγοί ηλεκτρικής ενέργειας (prosumers). Αυτή η επανάσταση οφείλεται στη χρήση τεχνολογιών πληροφορίας και επικοινωνιών (ΤΠΕ) που δημιουργούν τα έξυπνα δίκτυα ηλεκτρικής ενέργειας (smart-grids – ΕΔΗΕ), τα οποία βελτιώνουν την αξιοπιστία, την αποδοτικότητα και την οικονομία της αγοράς ηλεκτρικής ενέργειας.

Ωστόσο, τo νέο τοπίο της διανομής ηλεκτρικής ενέργειας δημιουργεί διάφορα προβλήματα όπως ανισορροπία μεταξύ της παροχής και της ζήτησης, αστάθεια τάσης και διακοπές παροχής. Ιδιαίτερα σημαντικές είναι οι επιπτώσεις στην εισαγωγή Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας (ΑΠΕ) όπου η απόδοση Volt/VAr και η ευστάθεια τάσης επηρεάζονται αρνητικά, με αποτέλεσμα οι φάρμες ΑΠΕ συχνά να αποσυνδέονται από το δίκτυο ώστε να προστατευθεί ο εξοπλισμός τους από τις υπερτάσεις. Κατ’ επέκταση, αυτό οδηγεί σε μεγαλύτερες απώλειες για τον διαχειριστή Συστήματος και τελικά στην αδυναμία επέκτασης των ΑΠΕ και μείωσης των εκπομπών CO₂.

Η λύση για την αντιμετώπιση των ανωτέρω προβλημάτων έρχεται μέσα από την καινοτόμο πρόταση του παρόντος έργου. Σύμφωνα με αυτό, προβλέπεται η ανάπτυξη και εισαγωγή στην αγορά ενός Συστήματος Υποστήριξης Λήψης Αποφάσεων (ΣΥΛΑ) σε πραγματικό χρόνο (iReact-NG) για την επίτευξη βέλτιστης λειτουργίας σε δίκτυα διανομής ηλεκτρικής ενέργειας, με εκτέλεση παράλληλων προσομοιώσεων των υπό εξέταση επιχειρησιακών σεναρίων ΕΔΗΕ, με συγχώνευση ιστορικών δεδομένων (παρελθόν), τρεχόντων καταστάσεων και αυτοματισμού (παρόν), καθώς και υπηρεσιών συνεργατικής προσομοίωσης (co-simulation – μέλλον). Το ΣΥΛΑ που θα αναπτυχθεί θα κάνει εκτεταμένη χρήση μεθόδων υπολογιστικής νοημοσύνης, τόσο για την μοντελοποίηση, όσο και για τη βελτιστοποίηση του δικτύου. Η προτεινόμενη λύση αποτελεί βελτίωση υπάρχουσας τεχνολογίας της εταιρείας EMTech, που ονομάζεται iReact και που επιτυγχάνει ήδη ελαχιστοποίηση των απωλειών ενέργειας και απελευθέρωση χωρητικότητας σε υποσταθμούς διανομής ηλεκτρικής ενέργειας.

Στόχοι της προτεινόμενης έρευνας είναι οι ακόλουθοι:

• Παραγωγή αξιόπιστων προβλέψεων κοντινής χρονικής εμβέλειας της συμπεριφοράς ενός ΕΔΗΕ με χρήση συνεργατικής προσομοίωσης και μεθόδων μηχανικής μάθησης.
• Αξιοποίηση των προβλέψεων για βέλτιστη διαχείριση πόρων.
• Ανάπτυξη ενός εργαστηρίου προσομοιώσεων ΕΔΗΕ για τη μελέτη προσεγγίσεων βελτιστοποίησης για την ισορροπία φορτίου, τον έλεγχο Volt/VAr, τον προγραμματισμό των διεσπαρμένων ΑΠΕ, και γενικά για τη διευκόλυνση της εξερεύνησης μελλοντικών λειτουργιών των ΕΔΗΕ μέσω μίας διεπιστημονικής μεθοδολογίας εικονικής συνεργατικής προσομοίωσης και μεθόδων εξελικτικού υπολογισμού.
• Παραγωγή νέας γνώσης.
• Βελτίωση της ανταγωνιστικότητας της επιχείρησης.
• Δημιουργία νέων θέσεων εργασίας.
• Επίτευξη ενεργειακής αποδοτικότητας μέσα από την πρόσθετη βελτιστοποίηση στην μείωση των θερμικών απωλειών και την απελευθέρωση χωρητικότητας, τη μείωση των εξόδων λειτουργίας και συντήρησης και την αύξηση της διείσδυσης των ΑΠΕ.

Το προτεινόμενο σύστημα θα ενσωματώνει τις ακόλουθες τεχνολογίες:

• iReact
• FusiX
• Γενικευμένο μοντέλο δικτύου διανομής ηλεκτρικής ενέργειας και αλγόριθμοι πρόβλεψης φορτίου
• Κατανεμημένος έλεγχος, βελτιστοποίηση δικτύου και χρονοπρογραμματισμός ΑΠΕ
• Προσομοιώσεις υλικού-στον-βρόχο (Hardware-in-the-Loop/HIL)
• Web-GUI

Στο έργο συμμετέχουν η εταιρεία EMTech (συντονιστής) και το Εργαστήριο Τηλεπικοινωνιών, Επεξεργασίας Σήματος και Ευφυών Συστημάτων του Πανεπιστημίου Δυτικής Αττικής.