2022. november 30.
//
András, Andor névnap

Szigetüzemű energiaellátó rendszerek tervezését támogató kutatások a Pannon Egyetem és a SagemCom együttműködésében

2022. szeptember 16. 9:30
A Pannon Egyetem Műszaki Informatikai Kara a SagemCom Magyarország vezetésével a GINOP-2.2.1-15-2017-00038 (SMARTCity és SMARTVillage technológiák és szolgáltatások fejlesztése a SAGEMComnál, egyetemi együttműködésben) kódszámú pályázat keretében, melynek összköltségvetése 2.378.634.698 Ft, olyan szoftveres rendszereket dolgozott ki, amelyek támogatják a főként megújuló energiát felhasználó, szigetüzemű energiaellátó rendszerek tervezését és optimalizálását.

Napjainkban még mindig gyakoriak az elmaradott, a külvilágtól elzárt települések, ahol a felhasználók elektromos áramhoz való hozzáférése korlátozott. A jelenlegi technológiai megoldások sok esetben nem alkalmazhatók (pl. a napelemek a szélsőséges időjárás miatt állandó karbantartást igényelnek). Ennek eredményeképpen az infrastruktúra működtetési költsége túl magas a kinyert energiához képest.  A nagyvárosi infrastruktúrában viszont a mérési és elosztási hatékonyság okoz problémákat, és cél a működési költségek csökkentése, ami fejlettebb mérési megoldásokat és magasabb szintű szolgáltatások kialakítását igényli.

A szigetüzemű energiahálózatok tervezésének támogatására olyan matematikai modellek kidolgozására volt szükség, amelyek pontos szimulációk révén segíti a villamos hálózatok tervezését, megépítését, valamint a már meglévő rendszerek továbbfejlesztését és karbantartását. A modellek kezelésének támogatására egy szimulációs szoftver fejlesztése valósult meg, amely lehetővé teszi az energia hálózat grafikus elemekből való felépítését, valamint ezen elemek paramétereinek beállítását. Az így megtervezett hálózaton akár többféle szimuláció futtatására van lehetőség, amely eredményeként meghatározásra kerülnek a hálózatban várható feszültség- és áramviszonyok, valamint a veszteségek és terhelések. A szimulációs eredmények akár grafikusan, de táblázatok és különböző diagramok formájában is előállnak a szakemberek számára, akik így további következtetések vonhatnak le arra vonatkozóan, hogy adott méretezés mellett a hálózat mely részei lehetnek túlterheltek, illetve a várható feszültség mely pontokban nem felel meg a szabványban rögzített értékeknek. A szoftverben lehetőség van aszimmetrikus hálózatok vizsgálatára is, valamint a szimuláció során nem csak a hatásos teljesítmény, hanem a meddő teljesítmény is meghatározható a villamos hálózaton. Az így kapott eredmények hozzájárulnak a hálózatnak azon részeinek az azonosításához, ahol szükséges a meglévő infrastruktúra fejlesztése. Ez a kialakított szoftver segítségével könnyen tervezhető, mivel a hálózati modell rugalmasan bővíthető, így lehetőség van egy már meglévő infrastruktúra modelljének további erőművekkel, fogyasztókkal és energiatárolókkal való bővítésére, vagy a meglévő elemek paramétereinek módosítására, amely révén a jövőbeni fejlesztések hatásai könnyen szimulálhatók és elemezhetők.

A projekt során vizsgált szigetüzemű hálózatok jellemzője, hogy főként megújuló energiaforrások felhasználásával valósul meg az elektromos áram előállítása. Mivel ezen energiaforrások által termelt energia nagyban függ az időjárástól, ezért fontos, hogy a megtermelt mennyiség megfelelően kerüljön szétosztásra, illetve szükség esetén tárolásra annak érdekében, hogy elkerülhető legyen a hosszabb távú áramkimaradás, és folyamatos legyen az energiaellátás a kisebb települések, üzemek vagy tanyák nélkülözhetetlen eszközei számára. A nagy prioritású fogyasztók (pl.: orvosi rendelők, iskolák, hűtőberendezések) megfelelő energiaellátásának biztosítása érdekében egy olyan eljárás kidolgozására volt szükséges, amely az elkövetkező időszakra becsült termelési adatok alapján, a várható fogyasztás szimulálásával képes korlátozni a kisebb prioritású felhasználók energiafogyasztását, mégpedig a hálózatról való időszakos lekapcsolás révén.

A kapcsolódó kutatások során egy ilyen terheléselosztó rendszer működését vezérlő algoritmus került kidolgozásra, amely az időjárási előrejelzések és a fogyasztási profilok alapján képes előállítani a várható energiamennyiség elosztásának optimális ütemezését a különböző prioritású fogyasztói csoportok számára. A kidolgozott modell előnye, hogy képes a különböző energiaforrások, energiatárolók, valamint fogyasztók több periódusban történő kezelésére és ezek együttes optimalizálására. A kínált megoldás figyelembe veszi a periódusok egymásra való hatását, vagyis képes úgy döntéseket hozni, hogy már egy korábbi időszak tervezése során is figyelembe veszi a későbbi periódusoknál felmerült igényeket, és ennek megfelelően történik a köztes időszakban az energiafelhasználás és tárolás ütemezése.

A SagemCom által vezetett pályázat megvalósításában részt vett még a Szegedi Tudományegyetem, a Yazoo-Systems Kft. és a FrontEndArt Kft. akik számos további, a témához kapcsolódó fejlesztést valósítottak meg, többek között a lokális termeléshez szükséges egyedi hardver elemek fejlesztését, de nagy hangsúlyt fektettek az IoT eszközök integrálásának támogatására, valamint az energia-tudatos szoftverfejlesztési módszerek kidolgozására.

vehir.hu

További cikkek

A jövő kulturális hídjai a Pannon Köztérben
A jövő kulturális hídjai a Pannon Köztérben
November huszonnyolcadikán hétfőn, a Veszprém megyei igazgatói műhely közművelődési szakmai workshopot tart a Pannon Köztérben.
Együttműködés egy hiteles adaptációs platform létrehozására
Együttműködés egy hiteles adaptációs platform létrehozására
Együttműködési megállapodást írt alá a Pannon Egyetem 
az Eötvös Károly Megyei Könyvtárral
Együttműködési megállapodást írt alá a Pannon Egyetem 
az Eötvös Károly Megyei Könyvtárral
A Pannon Egyetem az elmúlt években célul tűzte ki, hogy a körforgásos gazdaság területén Magyarország és később Közép- és Kelet Európa meghatározó felsőoktatási intézménye legyen. Az egyetem küldetése, hogy a fenntarthatósághoz kötődő, több tudományterületet felölelő, nemzetközileg jegyzett képzési és kutatás-fejlesztési tevékenységei által aktív részese legyen az élhető jövő formálásának.
Miről vagyunk hajlandóak lemondani a jövőnkért?
Miről vagyunk hajlandóak lemondani a jövőnkért?
„Klímaváltozás, szorongás és szkepticizmus. Tények és tévhitek” címmel szerveztek konferenciát a Pannon Egyetem Modern Filológiai és Társadalomtudományi Karán.
Forduljunk ismét a tudományok felé!
Forduljunk ismét a tudományok felé!
A tudomány képes lenne arra, hogy enyhítsen a világban tapasztalható problémákon, hangzott el a Pannon Egyetem a magyar tudomány napja alkalmából tartott ünnepségen, ahol több városi díjat is átadtak, valamint felavatták az egyik korábbi rektor mellszobrát.