Στην παρούσα εργασία γίνεται προσπάθεια για την περιγραφή των νέων μοντέλων δικτύου ηλεκτρικής ενέργειας που αναμένεται να δώσουν λύσεις στα διάφορα προβλήματα που έχουν κάνει την εμφάνιση τους λόγω της συνεχούς αύξησης στη ζήτηση ηλεκτρικής ενέργειας. Βασισμένα στην αξιοποίηση των Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας, τα ΜικροΔίκτυα και κατ’ επέκταση τα Έξυπνα Δίκτυα θεωρούνται οι αντικαταστάτες του παραδοσιακού κεντρικά ελεγχόμενου ηλεκτρικού δικτύου, κάνοντας χρήση των πλεονεκτημάτων της Διεσπαρμένης Παραγωγής. Έπειτα από την αναφορά στο σημαντικό ρόλο των Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας, περιγράφονται αναλυτικά οι έννοιες της Διεσπαρμένης Παραγωγής, του ΜικροΔικτύου και του Έξυπνου Δικτύου. Οι νέοι αυτοί όροι έχουν ήδη αρχίσει να εισέρχονται στην πραγματικότητα του ηλεκτρικού δικτύου, καθώς υπάρχουν ήδη χρονοδιαγράμματα που επιβάλουν την επιτακτική χρήση των Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας από τα κράτη, σε μια προσπάθεια να μειωθούν οι εκπομπές των αερίων του θερμοκηπίου. Οι συνεχώς εξελισσόμενες τεχνολογίες που σχετίζονται με τα νέα πρότυπα του ηλεκτρικού δικτύου παρουσιάζονται επίσης. Είναι πολύ σημαντικό οι τεχνολογίες αυτές να αναπτυχθούν όσο το δυνατόν περισσότερο, ώστε να συμβάλλουν στην άμεση, αποδοτική και οικονομικά ωφέλιμη χρήση της Διεσπαρμένης Παραγωγής και την ομαλή και ασφαλή μετάβαση προς τα Έξυπνα Δίκτυα. Στη συνέχεια γίνεται περιγραφή κάποιων μεθόδων ελέγχου των ΜικροΔικτύων και των βασικών μονάδων που το απαρτίζουν. Παρουσιάζονται η λειτουργία του ΜικροΔικτύου όταν λειτουργεί σε απομόνωση από το υπόλοιπο βασικό δίκτυο και σε σύνδεση με αυτό, καθώς οι επιπτώσεις προγραμματισμένων και μη αποσυνδέσεων από τον βασικό κορμό του δικτύου. Τέλος, βασικό κομμάτι της εργασίας αυτής αποτελεί η προσομοίωση κάποιων βασικών μονάδων του ΜικροΔικτύου, και πιο συγκεκριμένα του Μικροστροβίλου και του Ολοκληρωμένου Συστήματος Κυψελών Καυσίμου Στερεού Οξειδίου. Τα αποτελέσματα των προσομοιώσεων αυτών παρουσιάζονται και αναλύονται για την αξιολόγηση της χρήσης τους και της σπουδαιότητάς τους σε συγκεκριμένες εφαρμογές. / In the present work we make an effort to describe the new models of electric networks that are expected to give solutions in the various problems that have made their appearance due to the continuous increase in the demand of electric energy. Based in the exploitation of Renewable Sources of Energy, MicroGrids, and as a result the SmartGrids are considered to be the substitutes of traditional central-controlled electric network, making use of the advantages of Distributed Generation. After the quick reference of the important role of Renewable Sources of Energy, the terms of Distributed Generation, MicroGrid and SmartGrid are described analytically . This new terms have already begun to enter the reality of the electric network, as timetables that impose the imperative use of Renewable Sources of Energy already exist,in an effort decrease the emissions of greenhouse gases.The continuously evolving technologies that are related with the new models of electric network are also presented. It is very important that these technologies are developed as much as possible, so that they contribute in a direct, efficient and economically beneficial use of Distributed Generation and the smooth and sure transition towards the SmartGrids. Afterwards we describe certain methods of control of MicroGrids and basic units that compose them. The operation of MicroGrid when it functions in isolation from the basic network and in connection with this is described.Finally, the simulations of certain basic units of Microgrids are described, focusing on Micorturbine and Solid Oxide Fuel Cell system. The results of these simulations are presented and analyzed for the evaluation of their use and their importance in certainapplications.

Σκοπός της παρούσας Διπλωματικής Εργασίας είναι η υλοποίηση εφαρμογής για την άντληση δεδομένων από συσκευές μέτρησης ηλεκτρικής ενέργειας και την αποθήκευσή τους σε εξυπηρετητή. Ο έλεγχος των συσκευών μέτρησης και η παρουσίαση των αποθηκευμένων δεδομένων επιτυγχάνεται μέσω κατάλληλα σχεδιασμένης ιστοσελίδας. Η δομή και το περιεχόμενο της παρούσας εργασίας αναλύονται ακολούθως. Στο πρώτο κεφάλαιο πραγματοποιείται μια εισαγωγή στα Έξυπνα Δίκτυα Ενέργειας, και παρουσιάζεται ένα εννοιολογικό μοντέλο. Στη συνέχεια αναλύονται τα οφέλη ενός τέτοιο Δικτύου και τέλος παρουσιάζονται συνοπτικά οι στόχοι και τα αποτελέσματα των ερευνητικών προγραμμάτων που είναι ενεργά στην Ευρώπη. Στο δεύτερο κεφάλαιο αναλύεται ο όρος της νεφοϋπολογιστικής, παρουσιάζονται αφενός μεν τα πλεονεκτήματα, αφετέρου δε οι προκλήσεις που δημιουργούνται με την χρήση της τεχνολογίας αυτής. Στη συνέχεια επιχειρείται μια ιστορική αναδρομή και τέλος παρουσιάζεται ο εξυπηρετητής που χρησιμοποιείται στην παρούσα εργασία. Στο τρίτο κεφάλαιο γίνεται παρουσίαση της συσκευής μέτρησης που χρησιμοποιείται για τις ανάγκες της εργασίας. Επίσης παρουσιάζεται το πρωτόκολλο ZigBee, μέσω του οποίου γίνεται επικοινωνία της συγκεκριμένης συσκευής με τον υπολογιστή. Στο τέταρτο κεφάλαιο παρουσιάζεται το Διαδίκτυο των Αντικειμένων. Η λογική συνέχεια αυτής της έννοιας είναι τα Μεγάλου Όγκου Δεδομένα, τα οποία αναλύονται. Στη συνέχεια παρουσιάζονται κάποια παραδείγματα του Διαδικτύου των Αντικειμένων και εξηγείται ο ρόλος του στο Έξυπνο Δίκτυο Ενέργειας. Στο πέμπτο κεφάλαιο παρουσιάζεται η υλοποίηση. Αποτελείται από τον σχεδιασμό δύο προγραμμάτων. Το ένα εκτελείται στον υπολογιστή που επικοινωνεί μέσω ZigBee με την συσκευή μέτρησης και το άλλο στον εξυπηρετητή. Επίσης παρουσιάζεται ο σχεδιασμός της ιστοσελίδας που δίνει την δυνατότητα ελέγχου των συσκευών μέτρησης, καθώς και παρουσίασης των έως τώρα μετρήσεων. / The purpose of this diploma thesis is the implementation of an application in order to derive data from an electricity measuring device and store them in a cloud server. A website is designed in order to control the devices and present the data. The structure and the contexts of the present diploma thesis are presented in the following. Chapter one analyzes the Smart Energy Grid and presents a conceptual model. The benefits of the Smart Energy Grid are discussed and a summary of the objectives and results of active European research programs is given. In the second chapter an introduction to Cloud Computing is presented taking into account its advantages and drawbacks. The Cloud Server used in this diploma thesis is presented. The measuring device and ZigBee protocol is discussed in chapter three. Chapter four describes the Internet of Things and Big Data. Examples of Internet of Things are presented. The role of Internet of Things in the Smart Energy Grid is described. In chapter five an analysis of the implementation of the application is given. It consists of two programs. The first one is executed on the computer which is connected to the measuring device through ZigBee. The second one is executed on the Cloud Server. There is also an analysis of the website designed in this diploma thesis.