Ο Αυτόνομος ελεγκτής ροών ενέργειας είναι ένα προϊόν που έχει τη δυνατότητα βέλτιστης διαχείρισης ενέργειας, παραγόμενης από Ανανεώσιμες Πηγές, βασιζόμενο σε προβλέψεις καιρού. Πιο συγκεκριμένα ο ελεγκτής λαμβάνει μέσω cloud δεδομένα που αφορούν την παραγόμενη ενέργεια από το μικροδίκτυο το οποίο ελέγχει, εκτιμήσεις καιρού για τις επόμενες 5-7 ημέρες και με βάση αυτά παίρνει τις αποφάσεις του.
Σε περιπτώσεις που η παραγωγή ξεπερνάει τη ζήτηση τότε λαμβάνει αποφάσεις σχετικά με την αποθήκευση της ενέργειας ή την τροφοδότηση φορτίων πέραν των κρίσιμων, ενώ σε περιπτώσεις που υστερεί της ζήτησης, τότε δίνει συγκεκριμένες εντολές, ώστε να καλυφθούν οι απαιτήσεις των φορτίων. Ο ελεγκτής αποτελείται από ένα κυτίο, στο εσωτερικό του οποίου εγκαθίσταται μία πλακέτα Raspberry Pi και η πρόσοψη του οποίου είναι μια οθόνη Pi, μέσω της οποίας ο χρήστης χειρίζεται την εφεύρεση.
Ο ελεγκτής χρησιμοποιεί συγκεκριμένο αλγόριθμο λήψης αποφάσεων, και συνδέεται μέσω relays με τον κεντρικό ηλεκτρολογικό πίνακα του μικροδικτύου, ώστε με βάση αυτές τις αποφάσεις να προβεί στις απαιτούμενες τροποποιήσεις στους παραγωγούς ή/και στους καταναλωτές του μικροδικτύου.
Τεχνικά χαρακτηριστικά
Ο Αυτόνομος Ελεγκτής διαθέτει οθόνη αφής Pi Display 7” LCD, ανάλυσης 1024×600. Διαθέτει μνήμη RAM 8GB, επεξεργαστή quad-core 64 bit, υποστήριξη για διπλές οθόνες μέχρι 4K ανάλυση μέσω ενός ζεύγους (2) θυρών micro-HDMI, 1 θύρα Gigabit Ethernet, 4 θύρες USB (2 USB 2.0 & 2 USB 3.0), ασύρματο LAN, Bluetooth 5.0, 1 στερεοφωνική 4-πολική έξοδο ήχου και τροφοδοσία με USB-C. Η κεντρική πλακέτα του Αυτόνομου Ελεγκτή είναι ένα Raspberry Pi 4 – Model B.
Συνδεσιμότητα Αυτόνομου Ελεγκτή
Όπως ήδη αναφέρθηκε ο Αυτόνομος Ελεγκτής λαμβάνει δεδομένα λειτουργίας από τους inverters της εκάστοτε εγκατάστασης και καιρικές προβλέψεις για τις επόμενες 5-7 ημέρες και με βάση αυτά λαμβάνει αποφάσεις για τη λειτουργία των φορτίων του.
Ο Αυτόνομος Ελεγκτής συνδέεται είτε ενσύρματα, είτε ασύρματα στο δίκτυο και έχει τη δυνατότητα λήψης δεδομένων από οποιοδήποτε inverter μέσω cloud. Αυτό επιτυγχάνεται επειδή όλες οι εταιρείες που παράγουν inverters χρησιμοποιούν συγκεκριμένα πρωτόκολλα κωδικοποίησης των δεδομένων που αποστέλλουν και ο χρήστης μπορεί να κατεβάζει μέσω ανοιχτών APIs & JSΟN Queries. Με βάση αυτά τα δεδομένα ο ελεγκτής αποφασίζει την τροφοδότηση ή όχι συγκεκριμένων φορτίων, την διασύνδεση ή όχι με το δίκτυο και οποιαδήποτε άλλη ενέργεια.
Ο ελεγκτής υλοποιεί τις αποφάσεις μέσω 8 εξόδων που διαθέτει και οι οποίες καταλήγουν στον ηλεκτρολογικό πίνακα της εγκατάστασης. Αυτό σημαίνει πως δύναται η δυνατότητα ελέγχου 8 διαφορετικών γραμμών του εκάστοτε πίνακα. Μάλιστα ο χρήστης έχει δύο επιλογές τοποθέτησης του ελεγκτή. Μπορεί είτε να τοποθετηθεί στην πόρτα του ηλεκτρολογικού πίνακα της εγκατάστασης, είτε πλησίον αυτού.
Για την ολοκλήρωση της εγκατάστασης – διασύνδεσης του ελεγκτή με τον πίνακα απαιτείται μία πλακέτα επέκτασης ρελέ, η οποία παρεμβάλλεται μεταξύ ελεγκτή και ηλεκτρολογικού πίνακα. Κατασκευαστικά η πλακέτα αυτή έχει μορφή τέτοια ώστε να μπορεί να εφαρμόσει τις υποδοχές των ηλεκτρολογικών πινάκων.
Διαβάστε περισσότερα για το πρότυπο μικροδίκτυο στο οποίο βρίσκει εφαρμογή ο Αυτόνομος Ελεγκτής ροών ενέργειας.
Λειτουργικό
Ο Αυτόνομος Ελεγκτής χρησιμοποιεί λογισμικό Linux. Οι χρήστες μπορούν να συνδεθούν μέσω browser στην εφαρμογή του CITIBILL και συγκεκριμένα στο e-energy, όπου βρίσκονται συγκεντρωμένα τα δεδομένα που λαμβάνει ο ελεγκτής από τις Ανανεώσιμες Πηγές. Παρουσιάζονται στατιστικά στοιχεία παραγωγής από τα φωτοβολταϊκά και τις ανεμογεννήτριες. Παράλληλα ο ελεγκτής λαμβάνει και τις προβλέψεις καιρού των επόμενων ημερών. Οι αποφάσεις του ελεγκτή μπορούν να προγραμματιστούν από τον διαχειριστή και οι αποφάσεις να λαμβάνονται αυτόματα, χωρίς να απαιτείται η παρέμβαση.
Η οθόνη του ελεγκτή είναι χωρισμένη σε 6 παράθυρα. Στα παράθυρα που βρίσκονται στο πάνω μέρος της οθόνης εμφανίζονται τα υποσυστήματα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας (υποσύστημα των μικρών ανεμογεννητριών, φωτοβολταϊκών και υδρογεννητριών) με ενδείξεις ισχύος σε kW και παραγωγής ενέργειας σε kWh. Στο κάτω μέρος της οθόνης εμφανίζεται το υποσύστημα των φορτίων με ενδείξεις ισχύος σε kW (ενδεικτικά απεικονίζονται κρίσιμα φορτία, συνήθη και η αντλία ανύψωσης νερού), η τρέχουσα ημερολογιακή στιγμή και εμπεριέχεται το ιδεατό πλήκτρο έκτακτης ενέργειας (emergency button) με την αφή του οποίου απενεργοποιείται ολόκληρο το μικροδίκτυο παύοντας τις ροές ενέργειας σε όλα τα ρελέ που ελέγχονται από τον ελεγκτή. Επίσης εμφανίζεται το υποσύστημα των ρυθμίσεων που περιλαμβάνει ιδεατά πλήκτρα για την παρακολούθηση των ροών ενέργειας, τις ρυθμίσεις και την απενεργοποίηση της οθόνης του ελεγκτή.
Σε περίπτωση που ο χρήστης, αγγίξει το πλήκτρο «Energy» στην πρώτη οθόνη του σχήματος μεταφέρεται στο περιβάλλοντος του διπλανού σχήματος. Εδώ παρουσιάζονται δεδομένα παραγωγής από τις AΠΕ, τα φορτία, δεδομένα καιρού και δεδομένα του ΔΕΔΔΗΕ. Ο χρήστης μπορεί να τροποποιήσει το χρονικό διάστημα των δεδομένων μέσω 4 πλήκτρων αφής που εμφανίζονται στην οθόνη του και αφορούν ημερήσια, μηνιαία, ετήσια και συνολικά δεδομένα. Πλήκτρα επείγουσας απενεργοποίησης εμφανίζονται και σε αυτό το περιβάλλον οθόνης του ελεγκτή.
Remote λειτουργία
Ο χρήστης έχει τη δυνατότητα να εισέλθει στο σύστημα από οποιαδήποτε συσκευή διαθέτει πρόσβαση στο δίκτυο, να παρακολουθήσει τα δεδομένα που συλλέγει ο ελεγκτής, να ελέγξει το σύστημα για πιθανές βλάβες και φυσικά να προβεί σε τροποποιήσεις των ρυθμίσεων του συστήματος. Το σύστημα ενημερώνεται αυτόματα και τροποποιεί τις εντολές του μέσω των αντίστοιχων ρελέ.
Επεκτασιμότητα
Ιδιαίτερο ενδιαφέρον έχουν και οι προοπτικές επεκτασιμότητας λειτουργίας του Αυτόνομου Ελεγκτή. Πιο συγκεκριμένα χρησιμοποιώντας δεδομένα από προηγούμενες αποφάσεις του, ο ελεγκτής μπορεί να βελτιστοποιήσει τις μελλοντικές του αποφάσεις, μειώνοντας τις αστοχίες και ελαχιστοποιώντας το ρίσκο αποτυχίας πρόβλεψης των καιρικών προβλέψεων.
Χρηματοδότηση
Το AmEFC (EMION) χρηματοδοτείται από το Γενικό Γραφείο Έρευνας και Καινοτομίας της Ελληνικής Δημοκρατίας, με αριθμό πρότασης [T2ΕΔΚ-02878], με χρηματοδότηση από την Ευρωπαϊκή Ένωση.
Το έργο εκτελείται υπό την αιγίδα της Ειδικής Υπηρεσίας Διαχείρισης και Εφαρμογής Δράσεων στους Τομείς της Έρευνας, της Τεχνολογικής Ανάπτυξης και της Καινοτομίας (ΕΥΔΕ ΕΤΑΚ). Με τη συγχρηματοδότηση της Ελλάδας και της Ευρωπαϊκής Ένωσης.
