Extinderea conceptului de masurare pentru controlul sistemelor emergente de energie
Descriere
EMERGE este un proiect de cercetare exploratorie cu durata de 3 ani, finantat de Ministerul Educatiei si Cercetarii, prin unitatea de finantare UEFISCDI, in cadrul PNCDI III.
EMERGE pe scurt
Tipul actiunii: Cercetare Exploratorie
Numar Grantului: PCE-2020-2876
Data de incepere: 04/01/2021
Data de finalizare: 31/12/2023
Coordonatorul proiectului: UPB
Obiective
Obiectivul fundamental este definirea si validarea unui nou cadru pentru masurarile relevante in sistemele electroenergetice moderne. Validarea metodologiei propuse se face pentru un set de marimi precum frecventa, rata de variatie a frecventei (rocof) si puterea activa.
Teme abordate
- Extragerea informatiei asociata semnalelor nestationare din domeniul electroenergetic prin includerea unui nou concept de semnalizare (3S) dar si o procedura de identificare a regimului stationar (steady-state).
- O noua definitie (paradigma 4M) prin includerea semnalizarii de regim stationar (steady-state) provenind din masurarea si monitorizarea frecventei pentru diverse aplicatii cu specificarea limitelor de variatie si ferestre temporale selectabile.
- Modele pentru invatarea automata care vor putea furniza solutii si predictii in cazul problemelor de optimizare pe mai multe niveluri aplicabile in sistemele electroenergetice.
Obiective
Principalul obiectiv al proiectului este definirea si validarea unui nou cadru pentru masurarile relevante in sistemele electroenergetice moderne. Validarea metodologiei propuse se face pentru un set de marimi precum frecventa, rata de variatie a frecventei (rocof) si puterea activa.
Obiectivele secundare sunt:
- SO1: Crearea profilurilor de putere specifice prosumatorilor (in doua cadrane, de tip 2Q), folosind modele de invatare automata.
- SO2: Folosirea profilurilor de tip 2Q in cadrul problemelor de optimizare pentru microretele de energie in mai multe scenarii de generare distribuita si stocare locala de energie.
Impact
Impactul proiectului este prevazut a fi relevant pe cel putin trei planuri:
- (i) stiintific, pe baza noii paradigme de masurare propusa 4M, de semnalare a regimurilor de funționare 3S.
- (ii) economic, prin propunerea unui nou tip de control adaptat schimbărilor rapide in operarea sistemelor emergente de energie: rezultatul in cadrul WP4 este o metodologie prin care sunt folosite profiluri de putere cu granularitate temporală mare (sub 15 min) cu posibilitatea oferirii unor servicii pietelor locale de energie.
- (iii) social si de mediu prin urmărirea obiectivelor Green Deal prin incurajarea accesului la energie curată și anume cresterea utilizarii energiei generata local la nivelul comunitatilor de energie, oferind oportunități de participare, prin agregatori, la furnizarea de servicii piețelor integrate de energie electrică.
Metodologie
Este propus un concept de semnalizare (label sau flag) pentru mărimile supuse măsurării, în condiții de staționaritate (steady-state), bazat pe monitorizarea de tip RVC definită în ultimul standard IEC 61000-4-30 (ed. 3). Acest concept de identificare a variației de tip staționar se va numi 3S. Prin definirea acestui concept se poate trece la o propunerea pentru o definiția mai complexă a procesului de măsurare (denumită paradigmă 4M) prin includerea în rezultatul măsurării și a semnalizării de tip 3S provenind din selectarea, în funcție de aplicație, a ferestrei temporale de analiză. Pe baza profilurilor de măsurare de tip 4M, algoritmii de învățare automată (machine learning) pot oferi predicții precise pentru problemele de optimizare de nivel înalt si pe mai multe niveluri in cadrul sistemelor energetice. Algoritmi de tip Matrix-Profile, rețele neuronale convoluționale sau de tip Inception-Time pot fi aplicați în etapa de preprocesare a informației, ducând la semnalarea și predicția anomaliilor prezente în semnalele de intrare dar și anticiparea producerii unor evenimente în sistemele energetice analizate.