Menu
  • Link do mapy serwisu
  • Pl
  • Laboratorium Sterowania Systemami Rozproszonymi (SSR)
  • Laboratory of Distributed Control Systems (DCS)
 

Laboratorium Sterowania Systemami Rozproszonymi (SSR)

Pawilon C-5, lokal 111

 

Obszary naukowo-badawcze

 

I. Metody sterowania rozproszonego w energetyce

 

Rozproszone systemy sterowania są dominującym rozwiązaniem stosowanym we współczesnych układach automatyki przemysłowej, w tym w układach sterowania i monitorowania systemami energetyki tradycyjnej i odnawialnej.  W systemach tych funkcje pomiarowe, obliczanie sterowania a także jego realizacja są zdecentralizowane pomiędzy wiele autonomicznych urządzeń sterujących, bazujących na technologii mikroprocesorowej. Urządzenia te posiadają zdolność nie tylko do przetwarzania informacji, ale także ich dwukierunkowej, cyfrowej wymiany, tworząc węzły przemysłowej sieci pomiarowo-sterującej.

Przedmiotem proponowanych badań będzie  rozwój algorytmów sterowania rozproszonego odpornych na efekty wnoszone przez przewodowe i bezprzewodowe układy  transmisji danych cyfrowych. Badania będą w pierwszej kolejności  dotyczyły algorytmicznych metod   kompensacji efektów wnoszonych przez sieć transmisji danych.

Badania obejmą metody identyfikacji, modelowania i symulacji   rozproszonych układów sterowania, z uwzględnieniem wymagań  pracy w czasie rzeczywistym. Algorytmy sterowania będą analizowane i testowane dla różnych protokołów transmisji i różnych warunków transmisji danych, ze szczególnym uwzględnieniem   Ethernetu czasu rzeczywistego oraz standardu IEC 61850 zalecanego w energetyce.  Prace te obejmą również rozwój środowisk laboratoryjnych i większych instalacji sterowania rozproszonego, umożliwiających praktyczną weryfikacje wyników.

 

II. Metody i technologie sterowania  tradycyjnymi i  odnawialnymi źródłami energii oraz jej dystrybucją

 

Badania będą dotyczyły   optymalnego prowadzenie procesu dystrybucji energii  do rozproszonych terytorialnie odbiorców o zróżnicowanym zapotrzebowaniu na energię, zasilanych z jednego lub kilku   źródeł zasilania  w energię   Jest to typowa konfiguracja występująca w układach dystrybucji energii cieplnej zasilających  osiedla mieszkaniowe, obiekty przemysłowe, kompleksy budynków szpitalnych szpitale, kampusy uczelni. Uwzględnione będzie wykorzystanie niekonwencjonalnych źródeł energii  a także magazynów energii.

Optymalne prowadzenie procesu dystrybucji energii  będzie  realizowane poprzez nadrzędne algorytmy  sterowania optymalnego,  koordynowane z  regulatorami  lokalnymi w węzłach energetycznych.  Wynikiem badań będą nowe metody i technologie informatyki, automatyki i telekomunikacji prowadzące do unowocześniania  systemów energetycznych (grzewczych, elektrycznych)  poprzez zastosowanie  zintegrowanych, komputerowych układów sterowania i monitorowania procesów oraz systemów teletransmisji danych. Przewiduje się także rozwój  automatycznej diagnostyki – zdalnego wykrywanie stanów awaryjnych podsystemów energetycznych oraz dostarczenie  także  interaktywnych usług elektronicznych administratorom  systemów energetycznych.

W szczególności będą analizowane i rozwijane technologie przewodowe i bezprzewodowe sterowania i monitorowania procesów: standard  IEC 61850 i inne wersje Ethernetu czasu rzeczywistego.  Przewidywana jest budowa prototypów  innowacyjnych (ultra-szybkich) sterowników węzłów energetycznych z wykorzystaniem technologii FPGA.

 

Potencjalni odbiorcy opracowanych technologii, to:

  • lokalni producenci i dystrybutorzy  energii tak konwencjonalnej jak i niekonwencjonalnej, 
  • odbiorcy energii,  dla oceny optymalności wykorzystania,  
  • twórcy nowych technologii pozyskiwania energii  dla opracowania metod właściwego prowadzenia procesu, np. w oparciu o model   procesu.

 
Planowane projekty badawczo-innowacyjne (2013 – 2018)

 

1.  Ultraszybki sterownik podstacji stacji energetyczne niskiej mocy (monitorowanie parametrów podstacji , analiza jakości energii elektrycznej , reakcja na stany awaryjne)

2. Metody integracji sterowników niskiego poziomu  z systemami SCADA

3. Algorytmy sterowania nadrzędnego siecią mikrogrid (monitorowanie, detekcja i separacja stanów awaryjnych, optymalizacja wykorzystania zasobów energetycznych)

4. Algorytmy sterowania nadrzędnego rozległą siecią dystrybucji energii cieplnej (monitorowanie, optymalne  prowadzenie procesu, ocena jakości, detekcja i diagnostyka usterek)

5.  Metody modelowania (w czasie rzeczywistym) sieci mikrogrid (wykorzystanie technologii hardware-in –the loop, rozwój  specjalistycznych modeli węzłów energetycznych z komunikacją IEC 61850 lub innym standardem przemysłowego Ethernetu )

6. Projektowanie i implementacja algorytmów sterowania rozproszonego  z wykorzystaniem różnych przewodowych i bezprzewodowych protokołów transmisji danych (analiza stabilności sieci sterujących, kompensacja utraty danych, kompensacja opóźnień)

7.  Rozwój algorytmów sterowania rozproszonego odpornych na ograniczenia wnoszone prze przewodowe i bezprzewodowe sieci transmisji danych

8.  Struktury i algorytmy sterowania optymalnego złożonymi układami produkcyjnymi energii odnawialnej (np. piec na biomasę, akumulatory energii, silnik Stirlinga, wymienniki ciepła

Użytkownicy laboratorium

prof. dr. hab. inż. Wojciech Grega

tel:12 617 20 96
e-mail: wgr@agh.edu.pl  

Miejsce pracy:
WEAIiIB, Katedra Automatyki i Inżynierii Biomedycznej, B-1, pok. 313

All rights reserved © 2017 Akademia Górniczo-Hutnicza