Razvoj sistema za upravljanje s porabo električne energijeBREGAR, LOVRENC (Avtor) Blažič, Boštjan (Mentor) Bregar, Jože (Komentor) aktivni porabnikvirtualna elektrarnarezanje električnih konicpametno omrežjenapetostni regulatorpulzno širinska modulacijatokovni merilnikmikrokrmilnikinštalacijski odklopnikRaspberry PiregulacijaDiplomsko delo zajema upravljanje s porabo različnih bremen odjemalca električne energije glede na skupno porabo. Informacija o skupni porabi je lahko pridobljena na različne načine. Pri iskanju rešitve smo predpostavljali, da je informacija o skupni električni porabi že na voljo oz. se po potrebi dogradi ustrezen merilnik. Za možnosti upravljanja porabnikov smo iz nabora znanih porabnikov izpostavili tiste, pri katerih bi najprej lahko začeli izvajati upravljanje porabe glede na skupno porabo. Med izbranimi porabniki smo se osredotočili na enostavne porabnike, ki imajo lastnosti čistega ohmskega bremena. Na njih je možno enostavno krmiljenje z napetostnimi regulatorji. Tipičen primer je grelnik vode - bojler, ki smo ga med testiranjem nadomestili s klasično žarnico. Za mikrokrmilnik smo uporabili Raspberry PI z linux operacijskim sistemom. Poleg napajanja smo pripravili ustrezne signalne in komunikacijske povezave. Za krmiljenje porabnika smo izdelali napetostni regulator. Napetost na izhodu regulatorja je odvisna od signala PWM na vhodu. Izbrali smo merilnik proizvajalca Iammeter, ki omogoča standardno komunikacijo preko Modbus protokola in RS485 povezave. Vso omenjeno opremo smo zmontirali na panel. Zaradi narave testov smo uredili brezprekinitveno DC napajanje s pomožno baterijo. Poleg priprave strojne opreme je bila potrebna tudi izdelava programske opreme. Glavni del je regulacija upravljanja porabnika na osnovi meritev skupne porabe in vnaprej postavljene meje toka. Programska oprema je izdelana v Python programskemu jeziku in se izvaja na mikrokrmilniku. Za namen meritev posameznih tokov smo si pripravili neodvisno meritev z večkanalnim simultanim merilnikom in računalnikom s programom za prikaz vrednosti v obliki grafov. Prikaz vseh tokov v realnem času je nudil dobro predstavo o poteku regulacije. Rezultati testiranja so pokazali smotrno uporabo izbrane rešitve. Z upravljanjem porabnikov se lahko upravlja skupni odjem električne energije. To je recimo zelo aktualno, ko govorimo o sprotni porabi energije, proizvedene s sončno elektrarno. Isto rešitev lahko uporabimo v primeru rezanja energetskih konic, ki imajo za osnovo 15 minutne intervale. Z optimizacijo regulatorja lahko dosegamo tudi hitre odzive znotraj ene sekunde, ki pa pomenijo dodatne prednosti pri omejevanju toka blizu nazivne meje glavnih ali drugih varovalk. Omenjena rešitev je z uporabo prenosa informacije o skupnem toku preko prostranega (WAN) ali lokalnega (LAN) omrežja lahko aktualna pri dizajniranju elektro distribucije preko vključevanja v pametna omrežja (»Smart Grid«) oz. virtualne elektrarne (»Virtual power Plant«).20232023-05-24 10:35:00Diplomsko delo/naloga146344VisID: 62291COBISS_ID: 153398531sl