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Estructura basada en agentes para el control de una “Smart Grid”
| Content Provider | Semantic Scholar |
|---|---|
| Author | Perellón, Alberto Sánchez |
| Copyright Year | 2016 |
| Abstract | Este trabajo consiste en el diseno de una estructura de control para una “Smart Grid”, en este caso una IDAPS (“Intelligent Distributed Autonomous Power System”), o Red Inteligente Autonoma Distribuida. Este tipo de red se caracteriza por su pequeno tamano (una pequena urbanizacion o un parque empresarial), por ser autoregulable y por poder funcionar de forma totalmente aislada de la red electrica en caso de un fallo en el suministro de la energia. El tipo de control elegido es mediante un sistema multiagente o MAS (“multiagent system”), debido a las ventajas que ofrece frente al control tradicional, como mas adelante se explicara. A causa de la imposibilidad de simular en un entorno real, se ha optado por una simulacion en un entorno informatico, siendo el software elegido Matlab, mas concretamente Simulink, para el diseno de la “Smart Grid” y Java para la programacion de los agentes y su comunicacion. Para la gestion de los mismos se utiliza JADE, y para la comunicacion entre el MAS y Simulink, mat2jade. La eleccion de los mismos asi como sus caracteristicas principales estan desarrolladas en el siguiente documento. Como parte de este resumen se puede decir que se la causa de utilizar tanto Matlab como Java fue la amplia aceptacion que tienen, su facilidad de uso y las posibilidades de mejora que ofrecian. El motivo para elegir este tema es la importancia capital de las redes electricas hoy dia. De su correcto funcionamiento depende la mayor parte de las actividades diarias llevadas a cabo en el mundo desarrollado, desde la iluminacion y la climatizacion de todo tipo de edificios hasta el transporte de personas y mercancias, pasando por la mayoria de la industria. Es por ello que la manera de gestionarlo afecta de forma indirecta a todos estos puntos, por lo que una mejora en su eficiencia repercutiria de forma positiva en todos ellos. Las redes inteligentes y el control multiagente no solo permiten una mayor eficacia, ya que son ademas capaces de resolver problemas de los que adolece la red electrica actual (control centralizado, necesidad de ajustar la oferta con la demanda) asi como nuevos desafios que se plantean (autogeneracion mediante energias renovables, coches electricos). Las redes inteligentes plantean un cambio en la forma de producir y distribuir energia, pasando de un sistema lineal en el que se produce en un punto de la red y se consume en otro, a un modelo en el que cualquier punto puede ser productor de energia, consumidor o ambos. Considerando todos estos aspectos es cuando las propiedades exhibidas por los sistemas multiagentes son de especial utilidad. Propiedades como la capacidad de hacer funcionar parte de la red de forma aislada, tener un control disperso sin equipos o puntos criticos en la red o poseer la capacidad de gestionar y almacenar el excedente de la energia electrica producida por las energias renovables en sus horas pico. La estructura para este control consiste principalmente de la red simulada y el MAS con su correspondiente software de comunicacion. Esta red se ha disenado en Simulink debido a las facilidades que proporciona, como por ejemplo el uso de bibliotecas dedicadas a maquinas electricas y elementos de una red, “Simpowersystem”, el hecho de ser un entorno grafico en el que es mas sencillo trabajar o el mayor numero de alternativas para comunicarse con Java debido a su amplia aceptacion y uso. Esta red permite, asi mismo, la comunicacion a traves de internet, segun el protocolo TCP/IP, mediante las “S-function” de Matlab. La red consiste en unos generadores que simulan una potencia de autoconsumo instalada, ya sea mediante paneles solares o aerogeneradores. Tambien forman parte las cargas, simulando el consumo, y teniendo cada una su propio interruptor de desconexion en caso de que produzca una sobrecarga o fallo del sistema. Para completar la red, esta incluye un transformador de aislamiento, lineas de conexion con efectos capacitivos e inductivos y sistemas de medicion. El sistema de control se realiza mediante llamadas externas a funciones de Matlab, que intercambian informacion con el sistema multiagente y realizan las instrucciones que este le proporciona. Por otra parte, el sistema multiagente se realiza en Java, siendo gestionado por el software intermedio JADE. Este se encarga de realizar las operaciones de comunicacion entre los diferentes agentes, siendo capaz de crear, eliminar o proporcionar informacion sobre estos. Este software intermedio simplifica en gran medida la implementacion de sistemas multiagente gracias a sigue las especificaciones promovidas por la FIPA, y a un set de herramientas graficas que ayudan en el tedioso proceso de depurar fallos durante las distintas fases de desarrollo del codigo. Se eligio este “middleware” sobre otros debido a su uso extendido, pudiendo ser utilizado en versiones actuales de Matlab y al cumplimiento de los estandares establecidos por la FIPA, como se ha dicho. El codigo utilizado para la comunicacion entre la Red disenada en Simulink y los agentes ha sido programado tambien en Java, utilizando para ello el codigo desarrollado en mat2jade y adaptandolo al ejemplo de este trabajo. Para ello se utilizo un IDE, prefiriendose Eclipse debido a que el codigo inicial habia sido escrito con este programa. El tipo de estructura utilizada por este programa es de cliente-servidor. Posee un agente encargado de recibir las instrucciones dadas por el MAS y transmitirlas mediante el protocolo TCP/IP a Simulink. Para que esas instrucciones puedan ser interpretadas, varias s-function llamadas desde Simulink recogen los datos del puerto de entrada para que puedan ser leidos e interpretados por la simulacion. Asi mismo, los datos enviados por la simulacion a traves de Internet son recibidos por el mismo agente, poniendolo a disposicion del sistema multiagente para que trabaje con esa informacion. |
| File Format | PDF HTM / HTML |
| Alternate Webpage(s) | http://oa.upm.es/43858/1/TFG_ALBERTO_SANCHEZ_PERELLON.pdf |
| Language | English |
| Access Restriction | Open |
| Content Type | Text |
| Resource Type | Article |
