Πρόσφατα υπάρχει μια σημαντική προσπάθεια για μείωση της εξάρτησής μας από τα ορυκτά καύσιμα και τη στροφή προς μια οικονομία χαμηλών εκπομπών άνθρακα, προκειμένου να εγγυηθεί την ενεργειακή ασφάλεια και την άμβλυνση των επιπτώσεων της χρήσης της ενέργειας στο περιβάλλον. Η μετάβαση αυτή απαιτεί μια ριζική επανεξέταση και αναδιοργάνωση του δικτύου ηλεκτρικής ενέργειας. Το έξυπνο δίκτυο θα πρέπει να πάρει την θέση του σημερινού απαρχαιωμένου δικτύου ηλεκτροδότησης, και να είναι σε θέση να κάνει αποτελεσματική χρήση της διαλείπουσας ανανεώσιμης πηγής ενέργειας. Αυτό θα απαιτήσει εκτεταμένη χρήση τεχνικών διαχείρισης της ζήτησης και τον συγχρονισμό των ενεργειών για την εξισορρόπηση της προσφοράς και της ζήτησης.
Για το σκοπό αυτό, η έννοια των Συνεργατικών Εικονικών Μονάδων Παραγωγής (CVPP) έχει προταθεί για να συλλάβει την έννοια ενός αριθμού παραγόντων, που συνασπίζονται μαζί για να πωλήσουν ηλεκτρική ενέργεια ή να παρέχουν υπηρεσίες μείωσης ενεργιακής κατανάλωσης, σαν ένα σύνολο. Ωστόσο, αρκετές προκλήσεις προκύπτουν στη διαμόρφωση και τη διαχείριση των CVPPs που πρέπει να είναι σε θέση να συντονίζουν μια σειρά από ετερογενείς παράγοντες για να μεγιστοποιηθεί το ποσό της ενέργειας που παρέχουν στο σύστημα, ελαχιστοποιώντας ταυτόχρονα το κόστος και την αβεβαιότητα με αυτό τον τρόπο.
Η παρούσα διπλωματική εργασία έχει ως αντικείμενο τον σχεδιασμό και ανάπτυξη ενός λειτουργικού αρχετύπου για τους Συνεργατικούς Εικονικούς Ενεργειακούς Σταθμούς(CVPP). Μελετήθηκαν και καταγράφηκαν οι ανάγκες των μελών ενός CVPP, όπως και οι ανάγκες ενός διαχειριστή, και στην συνέχεια σχεδίαστηκε το λειτουργικό αρχέτυπο. Στην σχεδίαση ακολουθήθηκαν βασικές αρχές σχεδίασης διεπαφής. Στα πλαίσια των λειτουργικοτήτων που προέκυψαν βάση των αναγκών, εντάχθηκαν έννοιες της θεωρίας ψηφοφοριών, και υλοποιήθηκαν δύο είδη ψηφοφοριών. Η σχεδίαση έγινε με βάσει τις αρχές της οντοκεντρικής σχεδίασης συστημάτων. Η βάση δεδομένων που απαιτήθηκε σχεδιάστηκε και αυτή και αναπτύχθηκε ακολουθώντας τις βασικές αρχές σχεδιάσης και ανάπτυξης βάσεων δεδομένων. Η υλοποίηση έγινε με τέτοιο τρόπο ώστε αυτό που φτιάξαμε να μπορεί να τρέξει σε οποιοδήποτε μηχάνημα έχει πρόσβαση στο διαδίκτυο.
(EL)
There is a significant drive within the developed world to reduce our reliance on fossil fuels and to move to a low-carbon economy in order to guarantee energy security and mitigate the impact of energy use on the environment. This transition requires a fundamental re-thinking and re-engineering of the electricity grid. The ensuing smart grid must be able to make efficient use of intermittent renewable energy sources. Doing so, will require extensive use of demand-side management techniques, and a cooperative effort to balance supply and demand.
To this end, the concept of a Cooperative Virtual Power Plant (CVPP) has been proposed to capture the notion of a number of actors, coming together to sell electricity or offer demand reduction services, as an aggregate. However, several challenges arise in the formation and management of CVPPs that coordinate a number of heterogenous actors to maximize the amount of energy delivered in the system while minimizing the cost and uncertainties in doing so.
The objective of this thesis is to design and develop a fuctional system prototype for CVPPs. After studying and recording the needs of the members of a CVPP, as well as the needs of an administrator, the functional prototype was designed. The design has followed the basic design principles of interfaces. In the frame of functionalities, derived from the needs, a voting theory was applied, and two kinds of votes where realized. Design was based on the principles of object-oriented systems design. The system database, was designed and developed by following the basic principles of database design and development. Our system can run on any machine that has internet access.
(EN)
