ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΜΟΝΤΕΛΟΥ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗΣ ΤΗΣ ΠΟΙΟΤΗΤΑΣ ΙΣΧΥΟΣ ΗΛΕΚΤΡΙΚΩΝ ΔΙΚΤΥΩΝ ΜΕ ΧΡΗΣΗ ΑΣΑΦΟΥΣ ΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΙ ΑΝΑΛΥΤΙΚΩΝ ΜΕΤΡΗΣΕΩΝ

Στόχος του έργου είναι η ανάπτυξη ενός μοντέλου με χρήση της ασαφούς λογικής, που θα μπορεί να αξιολογεί την ποιότητα ισχύος ενός δικτύου. Η βαθμολόγηση ενός δικτύου θα βασίζεται στα ιδιαίτερα τοπικά χαρακτηριστικά.  Ιδιαίτερα τοπικά χαρακτηριστικά για το δίκτυο θα θεωρηθούν στοιχεία όπως συνδεδεμένοι χρήστες (παραγωγοί και καταναλωτές), συστήματα και ότι άλλο θα κριθεί αναγκαίο για την σωστότερη προσέγγιση της λειτουργίας του συστήματος.

Τέσσερις δράσεις προτείνονται με σκοπό να επιτευχθεί ο στόχος: α) Βιβλιογραφική επισκόπηση και ανάλυση, β) Συλλογή και ανάλυση της εμπειρίας σημαντικών χρηστών (μεγάλοι καταναλωτές, παραγωγοί, διαχειριστής συστήματος) μέσω ειδικά σχεδιασμένου ερωτηματολογίου, γ) Επιτόπιες μετρήσεις των διαταραχών σε προεπιλεγμένες θέσεις, δ) Χρήση των παραπάνω για τη δημιουργία ενός μοντέλου ασαφούς λογικής με ειδικά σχεδιασμένη πολυκριτηριακή προσέγγιση.

Ένα μοντέλο ασαφούς λογικής θα πρέπει να στηρίζεται σε δύο βασικές γνώσεις:

1.    Εμπειρία

i.         Εμπειρία από διεθνή πρότυπα

ii.        Εμπειρία που αντλείται από την βιβλιογραφία.

iii.       Εμπειρία από ερωτηματολόγια.

iv.       Εμπειρία από τις μετρήσεις και την συσχέτιση των αποτελεσμάτων με τις διαταραχές.

v.        Διατύπωση της εμπειρίας σε λεκτικούς κανόνες.

2.    Μαθηματικό μοντέλο

i.         μαθηματική αποτύπωση των λεκτικών κανόνων.

ii.        καθορισμός συναρτήσεων συσχέτισης κανόνων.

iii.       καθορισμός συνάρτησης συμμετοχής κάθε διαταραχής.

Η εμπειρία που μπορεί να αντληθεί από τα διεθνή πρότυπα μπορεί να δώσει σημαντικές πληροφορίες σχετικά με τη μορφή και τα όρια των διαταραχών καθώς και τα προβλήματα που αυτά δημιουργούν. Συνήθως παρατηρείται πως ενώ ένα πρότυπο καθορίζει ένα εύρος αποδεκτών τιμών, δεν μπορεί να δώσει όμως σαφή απάντηση σχετικά με την σοβαρότητα των προβλημάτων ανάλογα με την απομάκρυνση από τα όρια.

Αυτό το κενό θα το καλύψει τόσο η εμπειρία που θα καταγραφεί από την βιβλιογραφία όσο και η εμπειρία που θα αποκωδικοποιηθεί από τα αποτελέσματα των ερωτηματολογίων. Μέσω της βιβλιογραφίας θα αντληθούν πληροφορίες τόσο για την σοβαρότητα των διαταραχών όσο και της διεθνούς εμπειρίας από προβλήματα που δημιουργούνται από τις διαταραχές. Η βιβλιογραφία και τα πρότυπα είναι αυτά που θα δώσουν τις κατάλληλες γνώσεις και τις κατάλληλες κατευθύνσεις ώστε να γίνει σωστή διαμόρφωση των ερωτηματολογίων και σωστή επιλογή των χρηστών που θα συμμετάσχουν στην έρευνα αυτή.

Σημαντική θα είναι η συμβολή της γνώσης που θα έχει αποκτηθεί και για την επιλογή των σημείων που θα διεξαχθούν οι μετρήσεις. Επιδίωξη αποτελεί να πραγματοποιηθούν σειρά μετρήσεων στο νησιωτικό χώρο, ώστε να είναι δυνατή η σωστότερη αντιμετώπιση των προβλημάτων στο σημείο στο οποίο αυτές παρατηρούνται ως επί το πλείστον. Στόχος είναι να γίνουν αρκετές μετρήσεις σε διαφορετικά σημεία στο Ελλαδικό χώρο, κατάλληλα μοιρασμένα σε ηπειρωτική και νησιωτική χώρα. Για να είναι πιο αποδοτικότερες οι μετρήσεις, η επιλογή θέσεων θα πραγματοποιηθεί μετά την πρώτη ανάγνωση της βιβλιογραφίας, ώστε να μεταφερθεί η γνώση στην εφαρμογή. Σημαντικό είναι πως για τις ανάγκες των μετρήσεων απαραίτητη είναι η αγορά μετρητικού εξοπλισμού (καταγραφής διαταραχών στο δίκτυο) καθώς και κατάλληλου λογισμικού επεξεργασίας των αποτελεσμάτων. Η εμπειρία που θα αντληθεί από την έρευνα αυτή κρίνεται πολύτιμη και απαραίτητη ώστε να μπορέσει να διαμορφωθεί το γνωστικό υπόβαθρο που θα οδηγήσει στη διαμόρφωση των μαθηματικών εκείνων κανόνων για την περιγραφή της λύσης του προβλήματος.

Τόσο τα ερωτηματολόγια όσο και οι μετρήσεις σαν στόχο θα έχουν να καλύψουν κενά που υπάρχουν στην βιβλιογραφία και στα πρότυπα από ελλιπή  συσχέτιση προβλημάτων – διαταραχών. Για το σκοπό αυτό κρίνεται σκόπιμο η επιλογή δύο ομάδων χρηστών:

-   Ενδεικτικοί, σημαντικοί χρήστες, από όλες τις κατηγορίες χρηστών που συμμετέχουν σε ένα δίκτυο.

-   Ενδεικτικοί, σημαντικοί χρήστες από την περιοχή στην οποία πραγματοποιούνται οι μετρήσεις.

Η πρώτη κατηγορία θα δώσει σημαντικές πληροφορίες από τη γνώση των διαταραχών, την παρατήρηση τους, τα προβλήματα που έχουν δημιουργήσει και πιθανούς τρόπους χειρισμού που έχουν ακολουθηθεί στους χαρακτηριστικότερους και σημαντικότερους καταναλωτές – παραγωγούς από κάθε κατηγορία. Η δεύτερη κατηγορία είναι και αυτή που θα συσχετίσει τις μετρήσεις με το πραγματικό κόσμο, τις διαταραχές – με τα αποτελέσματα αυτών. Για το σκοπό αυτό κρίνεται να υπάρχει συνεχής επαφή με την ομάδα αυτή καθ’ όλη την διάρκεια των μετρήσεων, ώστε να καταστεί δυνατή η παρατήρηση της σημαντικότητας των διαταραχών στους χρήστες του συστήματος.

 

Επόμενο στόχο θα αποτελέσει η ‘ποσοτικοποίηση’ της εμπειρίας και η λεκτική απεικόνιση του μοντέλου. Η ‘ποσοτικοποίηση’ της εμπειρίας στη προκειμένη περίπτωση θα είναι ο προσδιορισμός των ορίων και της σημαντικότητας του προβλήματος από την απόκλιση από αυτά. Μια προσέγγιση με την ασαφή λογική αποτελείται από 4 στάδια: fuzzification, Βάση δεδομένων,  μηχανισμός υπολογισμού επίδρασης κάθε διαταραχής με την ανάλογη βαρύτητα και τέλος defuzzification.

Καταρτίζονται οι κανόνες ασαφούς λογικής και οι συναρτήσεις συμμετοχής (membership functions). Το fuzzy expert model απαιτεί 3 βασικές παραμέτρους:

-   Καθορισμός των ορίων για κάθε διαταραχή

-   Καθορισμός της σχέσης μεταξύ της συχνότητας των διαταραχών και των αποτελεσμάτων τους

-   Καθορισμός της σημασίας της κάθε διαταραχής στον Συνολικό Δείκτη Ποιότητας

Για να μπορέσουν αυτά τα αποτελέσματα να είναι εφαρμόσιμα θα πρέπει να αποτυπωθούν σε μαθηματικές εκφράσεις και αρχικά σε λεκτική μορφή π.χ. ‘Το δίκτυο είναι καλό ως προς την ποιότητα ισχύος του αν παρατηρούνται λιγότερες από 2 παροδικές διακοπές στη διάρκεια ενός έτους’. Με παρόμοιο τρόπο θα γίνει η απεικόνιση της εμπειρίας για όλες τις διαταραχές και θα κατασκευαστούν οι κανόνες που θα απαρτίζουν το ασαφές μοντέλο. Η εμπειρία που θα έχει αποκτηθεί θα είναι απαραίτητη για το καθορισμό των ορίων που θα κρίνουν αν η συχνότητα και το μέγεθος μίας διαταραχής υπαγορεύει ‘καλό’, ‘μέτριο’ ή ‘κακό’ δίκτυο ως προς την ποιότητα ισχύος του. (οι χαρακτηρισμοί ‘καλό’, ‘κακό’ και ‘μέτριο’ είναι απλουστευμένοι και χρησιμοποιούνται για την καλύτερη κατανόηση. Το μοντέλο θα πρέπει να αποκρίνεται με βάρη σημαντικότητας από το 0 έως το 1, ώστε να είναι αριθμητικά αξιοποιήσιμα τα αποτελέσματα).

Όταν αποτυπωθούν οι κανόνες που θα περιγράφουν τις διαταραχές θα πρέπει να γίνει η μεταφορά τους σε μαθηματικούς όρους. Κοινώς θα ακολουθήσει η μετάφραση των κανόνων σε μαθηματικές συναρτήσεις. Για το σκοπό αυτό οι μαθηματικές συναρτήσεις θα πρέπει καλύπτουν πλήρως τις διακυμάνσεις των ορίων και να αποτυπώνουν την σημαντικότητα των διαταραχών σε συνάρτηση με την σημαντικότητα των διαταραχών και την διάρκεια αυτών. Όταν όλες οι συναρτήσεις συμμετοχής θα καθοριστούν θα πρέπει να βρεθεί και η κατάλληλη συνάρτηση συμμετοχής, ώστε να συνδυαστούν για την εξαγωγή του δείκτη ποιότητας ισχύος. Οι καταλληλότεροι τρόποι για την περίπτωση θεωρείται ότι θα είναι αυτοί που θα κάνουν χρήση διαφορετικών συντελεστών, ώστε η κάθε διαταραχή να έχει και το αντίστοιχο ‘βάρος’ στη διαμόρφωση του συντελεστή ποιότητας ισχύος.

Μετά τη μέτρηση σε προεπιλεγμένα σημεία του ηλεκτρικού δικτύου, η χρήση του μοντέλου θα έχει ως αποτέλεσμα την ιεράρχηση των σημείων όσον αφορά την Ποιότητα ισχύος, ενώ παράλληλα θα μελετηθούν και θα προταθούν λύσεις βελτίωσης του δικτύου σε σημεία που υπέδειξε η ως άνω μελέτη.

Στο Διάγραμμα 6 του pdf αρχείου της αγγλικής πρότασης της πρότασης που υποβλήθηκε προς αξιολόγηση, παρουσιάζεται η μεθοδολογία που περιγράφηκε παραπάνω.

«Δημιουργία ερωτηματολογίων και επιλογή συμμετεχόντων σε αυτά» 

ΠΑΡΑΔΟΤΕΑ: 

1. Τεχνική Σύνοψη (Διαμόρφωση των ερωτηματολογίων βάσει της εμπειρίας που θα έχει αντληθεί από την βιβλιογραφική επισκόπηση - επιλογή των κατάλληλων χρηστών που θα συμμετάσχουν στην έρευνα – Διεξαγωγή έρευνας με χρήση των ερωτηματολογίων – Αποτελέσματα έρευνας. 

2. Μία (1) δημοσίευση σε συνέδριο με τη βιβλιογραφική ανασκόπηση και τα αποτελέσματα των ερωτηματολογίων.

 

«Μετρήσεις χαρακτηριστικών Ποιότητας Ηλεκτρικής Ισχύος και καταγραφή των διαφορετικών διαταραχών»
ΠΑΡΑΔΟΤΕΑ:
1. Τεχνική Σύνοψη (Επιλογή των σημείων για την πραγματοποίηση των μετρήσεων και των σημαντικών χρηστών κάθε περιοχής – Διεξαγωγή μετρήσεων σε 6 επιλεγμένα σημεία – Επεξεργασία αποτελεσμάτων / Συσχέτιση διαταραχών & προβλημάτων
2. Μία (1) δημοσίευση σε συνέδριο για τη συσχέτιση διαταραχών – προβλημάτων.
 
Δράση 4 «Ανάπτυξη μαθηματικού μοντέλου βασισμένο στη Fuzzy Logic και στα έμπειρα συστήματα»
 

«Ανάπτυξη μαθηματικού μοντέλου βασισμένο στη Fuzzy Logic και στα έμπειρα συστήματα»

ΠΑΡΑΔΟΤΕΑ:

1.Τεχνική Σύνοψη Μεθόδου (Διαμόρφωση του μοντέλου ασαφούς λογικής & έμπειρων συστημάτων για την αξιολόγηση ενός δικτύου ως προς την ποιότητα ισχύος του - Κατασκευή ενός δείκτη για την ποιότητα ισχύος του συστήματος, με χρήση συντελεστών βαρύτητας για κάθε διαταραχή) 

2.Μία (1) δημοσίευση σε περιοδικό για την μεθοδολογία 

3. Μία (1) δημοσίευση σε συνέδριο για το καθορισμό της σημαντικότητας των διαταραχών για την ποιότητα ισχύος.

 

«Βαθμολόγηση και ιεράρχηση των σημείων μέτρησης και προτάσεις για βελτίωση της ποιότητας ισχύος»

ΠΑΡΑΔΟΤΕΑ: 

1.Τελική μελέτη προτάσεων βελτίωσης ενός δικτύου. Στη φάση αυτή θα γίνει συσχέτιση βαθμολογίας που προκύπτει από το μοντέλο με πιθανές λύσεις από την βιβλιογραφία, αλλά και δυναμικές ανάλογα με την περίπτωση. Η τελική έκθεση θα δίνει έμφαση στη καινοτομία της εφαρμογής και στα αποτελέσματα, ενώ θα γίνει και εφαρμογή με αποτελέσματα σε κάποιο από τα σημεία που έγιναν μετρήσεις και είναι γνωστά τα αποτελέσματα, για επιβεβαίωση του μοντέλου.

2.Μία (1) δημοσίευση σε περιοδικό για την εφαρμογή της μεθόδου 

3.Μία (1) δημοσίευση σε συνέδριο για τον συνδυασμό μεθόδου – προτεινόμενων λύσεων.

 

«Συντονισμός»

ΠΑΡΑΔΟΤΕΑ: 

1. Τρία εσωτερικά report με τις τεχνικές εκθέσεις

2. Τελική Έκθεση (μία)