Aplicación web para el modelado de redes eléctricas Autores: Sergio Burgos González Carlos Mateo (Director) Tomás Gómez San Román (Director) Resumen: El proyecto consiste en el desarrollo de una aplicación web que permite ejecutar desde un servidor mapserver, modelos de redes eléctricas. De tal forma que permita cargar los datos de entrada, bien sea por la subida al servidor de los ficheros que contengan dichos datos o, a través del diseño de nuevo modelado de red eléctrica. Posteriormente, se ejecuta el modelo y se visualizan los resultados del servidor a través de la web. Palabras clave:

Aplicación cliente-servidor

Flujo de cargas

Modelado redes eléctricas

Introducción: Actualmente, los recursos de los que disponemos para el modelado de las grandes redes eléctricas son verdaderamente escasos, en cambio, son necesarios. El más utilizado por las empresas es PSS/E (Power System Simulator for Engineering) , un programa complejo, altamente costoso y que es necesaria una formación previa para su manejo adecuado. La aplicación fue creada en 1976 y actualmente es el más popular. Como ya he mencionado anteriormente el PSS/E es un programa muy complejo. En cambio la aplicación propuesta en este proyecto, no tiene esa complejidad, ya que para el usuario es bastante sencillo modelar e introducir los datos de la red eléctrica. Incluso, está situado en un servidor, por lo tanto es accesible desde cualquier lugar y pueden acceder a él varios usuarios a la vez. En conclusión, planteo otra forma distinta de poder representar y modelar redes eléctricas.

Diagrama descriptivo del desarrollo: A continuación podemos observar el dialogo cliente-servidor a lo largo de la ejecución de toda la aplicación. Opción A: En el primer caso, la entrada se realiza directamente con ficheros en el formato específico del modelo para posteriormente ejecutarlos con el flujo de cargas y representarlos. Servidor apache Cliente

Servidor mapserver

El servidor se ejecuta y se inicia. Pide al cliente los datos del usuario y los recibe. Se validan los datos. (Opción A: se suben los ficheros directamente). Pide al cliente el directorio de los ficheros y los sube al servidor, una vez validados. Ejecutar un modelo que realiza un flujo de carga a partir de los datos contenidos en los ficheros de entrada. Los resultados de ese flujo de cargas se almacenan en ficheros de tipo shapefile. Ejecutar el servidor mapserver para visualizar los resultados a partir de los shapefiles

Inicia la aplicación llamando al servidor. Rellena los datos de usuario y los envía. Le dice el directorio a través del interface y envía los ficheros. Visualiza la red eléctrica. Y a través del interface dialoga con el servidor para ver los distintos resultados.

Se ejecuta representando la red en función de los shapefile recibidos. Se lo muestra al cliente

Opción B: En el segundo caso, la red se construye con una interfaz gráfica, a partir de la cual se generan los ficheros con el formato de entrada requerido por el modelo para ejecutarlos con el flujo de cargas y representarlos. Servidor apache Cliente Servidor mapserver

... (Opción B: Primero se diseña la red). Envía al cliente la aplicación java (.jar) para la realización del diseño. Recibe los ficheros. Ejecutar un modelo que realiza un flujo de carga a partir de los datos contenidos en los ficheros de entrada. Los resultados de ese flujo de cargas se almacenan en ficheros de tipo shapefile. Ejecutar el servidor mapserver para visualizar los resultados a partir de los shapefiles

Recibe la aplicación la inicia y la ejecuta. Al finalizar sube los ficheros obtenidos al servidor. Visualiza la red eléctrica. Y a través del interface dialoga con el servidor para ver los distintos resultados.

Se ejecuta representando la red en función de los shapefile recibidos. Se lo muestra al cliente

Diagrama de resultados: A continuación, se encuentra el diagrama visual de la aplicación, el resultado obtenido del proyecto.

El usuario introduce sus datos y elige una opción.

El servidor valida los datos y encamina la ejecución en función de la opción seleccionada.

register.php

Opción A Opción B

El servidor de mapserver, se ejecuta, representando las redes eléctricas.

El usuario, envía al servidor el directorio de los ficheros y los sube. Después y se ejecuta el modelo de flujo de carga.

El usuario, diseña la red eléctrica, introduciendo los datos correspondientes. Una vez acabado se suben al servidor los ficheros creados y se ejecuta el modelo de flujo de carga.

Conclusiones: La aplicación propuesta es un diálogo entre el servidor y el cliente, donde se encuentra el usuario. Una de las dificultades que ha sido necesario resolver es que el modelo se ejecute realmente en el servidor. Por seguridad no es suficiente con ejecutar una aplicación en una dirección URL, pues de este modo el modelo quedaría directamente accesible desde la red. Para resolver esto se ha utilizado php, y se ha comprobado que de forma sencilla permite realizar operaciones en el servidor, ya que inicialmente, mi aplicación estaba programada en Java, lenguaje que sólo es posible ejecutarse en el cliente. Por otro lado, la representación de las redes se ha realizado con MapServer. Esto por una parte complica la configuración de la aplicación, pues requiere de la configuración de un archivo .mapfile, en el que existen infinidad de opciones a configurar. Por la otra, se trata de un interfaz que permite publicar todo tipo de mapas en la web, en este caso lo hemos utilizado para representar redes eléctricas, con la ventaja de poder almacenar datos de cada elemento que contiene el mapa. El diseño de la red de forma gráfica se ha comprobado que permite fácilmente, por medio de un formulario, introducir datos, dibujar líneas y puntos sencillos, para la representación adecuada de la red eléctrica. Pero tiene, por el contrario, la limitación de que se tiene que poder visualizar en la web, por lo tanto había pocos lenguajes compatibles con esta funcionalidad, finalmente se programó con Applet Java.

Electric net modelling webapp Authors: Sergio Burgos González Carlos Mateo (Director) Tomás Gómez San Román (Director) Abstract: This Project aims to develop a web application allowing to execute electric net models from a mapserver server, so it allows to load input data by uploading files containing the input data to server, or through the designing of new electric net modelling. Aflter that, the model is executed and server results are visualized through the web. Keywords:

Client-server application

Load flow

Electric net modelling

Introduction: Nowadays, the resources we have for modelling huge electric nets are really sparse. However, we need them. The resource most used by enterprises is PSS/E (Power System Simulator for Engeneering), a complex and very expensive program which demands previous formation to be adequately used. This application was created in 1976 and is now the most popular in its class. As I have mentioned previously, PSS/E is a very complex program. At contrast, the application proposed in this project doesn´t have that complexity: it is very easy for users modelling and introducing electric net data. In addition, it is located in a server, so it is accessible from anywhere and many users can access at the same time. In conclusion, I propose a different way of representing and modelling electric nets.

Descriptive development diagram: We can see next here the dialog client-server through the execution of the whole application. Option A: In this first case, input is directly done with files in the specific model format for, later, execute them with the load flow and represent them. Apache Server Client

Mapserver server

The server runs It asks the client user data and receives them They are validated. (Option A: files are directly uploaded). The server asks the client the files directory and they are uploaded once they are validated. It executes a model that makes a load flow from data contained in inupt files. The results of this load flow is stored in shapefile-type files. It executes the mapserver server to visualize results from shapefiles,.

The client starts application calling the server.. It fills in the user data and send them. It communicates the files directory through interface and send those files. It shows the electric net and, through interface, it dialogs with server to see the different results.

It is executed and represents the net according to the received shapefiles. It shows it to the client.

Option B: In the second case, the net is built with a graphic interface, from which files with input format required by the model are generated to be executed with the load flow. They are represented. Apache server Client Servidor mapserver

… (Option B: The net is first designed). It sends the java application (.jar) to the client for realising the model. It receives the files. It executes a model which makes a load flow from data contained in input files. The results of this load flow are stored in shapefile-type files. It ejecutes the mapserver server to visualize results from shapefiles

It relieves the java application, starts it and execute it. Finally it uploads the resulting files to server. It visualizes the electric net. Through interface, it dialogs with server to see the results.

It is executed representing the net according to received shapefiles. They are shown to client.

Results diagram: Now visual application diagram is found. This is the result of the project.

User introduces its data and choose an option

Server validates data and heads execution according to selected option. register.php

Option A Option B

Mapserver server is executed, representing electric nets.

User sends files directory to server and uploads them. Afterwards, load flow model is executed.

User designs the electric net by introducing respective data. Once finished, newly created files are uploaded to server and the load flow model is executed.

Conclusions: Proposed application is a dialog between server and client, where user is. One of the problems we had to resolve is the model really being executed in server. Because of security issues, it is not enogh to execute an application in an URL direction, because this way the model would be directly accessible from net. To solve this, we have used PHP and we have realized that it allows in a easy way to make operations in server. At first, this application was written in Java, and this programming language is only client-side. On the other side, representing the net has been done with MapServer. This, in one hand, makes it more difficult to setup the application, because it requires to setup a .mapfile-extension file, in which we find a lot of options to configure. In the other hand, this is an interface which allow to publish any kind of map in the web. In this case, we have used it to represent electric nets, with the advantage of being able to store data from any element contained in the map. It has been checked that graphic net designing easily allows, by means of a form, to insert data, draw simple lines and dots, for the adequate representation of the electric net. But in contrast, it has one limitation: we have to be able to view it in the web, so there were few languages which were compatible with this functionality. Finally it has been programmed with Applet Java.