Implementation of voltage regulation control scheme in distributed computing platform

Abstract

Las redes modernas se construyen siguiendo una arquitectura centralizada que se basa en una comunicación constante entre cada nodo con el controlador. El controlador regulará la red con la información obtenida de los nudos. El enfoque que estamos tomando a lo largo de este proyecto es implementar una arquitectura distribuida. En esta arquitectura eliminamos el nodo controlador. Lo sustituiremos por controladores más simples, que en este caso serán placas de Arduino, en cada uno de los nodos. Estos Arduinos se encargarán de la computación y la comunicación unos con otros. Los algoritmos que regulan la red se ejecutarán en los Arduinos. Funcionarán como una red neuronal en una estructura de colaboración. Esta parte del proyecto se basa en la implementación del algoritmo de control de tensión en el código de Arduino que se implementará en la red. Este código será probado con el simulador de redes Typhoon HIL en uno de los laboratorios de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign. El objetivo es crear el código para que pueda funcionar con cualquier red posible que queramos simular. Como objetivos complementarios intentaré mejorar la robustez de los algoritmos y mejorar las funciones para acortar el tiempo de cálculo. Para las pruebas hemos implementado el código en un ejemplo de 6 nodos. Comparando los resultados obtenidos podemos asegurar que el mejor enfoque para este caso es implementar una arquitectura distribuida que dará un tiempo de recuperación más rápido y fiable.

Modern networks are built following a centralized architecture that relies on a constant communication between each node and the controller node. That node will then regulate the network. The approach we are taking throughout this project is implementing a distributed architecture. In this architecture we eliminate the controller node. We will substitute it by simpler controllers, Arduino boards, in each of the nodes. These Arduinos will be in charge of computation and communication with one another. The algorithms that regulate the network will be run in the Arduinos. They will work as a neuronal network in a collaborative structure. This part of the project is based on the implementation of the voltage control algorithm into the Arduino code that will be implemented in the network. This code is tested with the Typhoon HIL simulator in one of the ECE laboratories. The goal is to code the algorithm so that it can work with any possible network we want to simulate. As complementary goals I will try to improve the robustness of the algorithms and improve functions in order to shorten the computational time. For testing we have implemented the code into a 6-node example. Comparing the results obtained we can assure that the best approach for this case is implementing a distributed architecture which will give a more reliable faster recovery time.