Search

У овој докторској дисертацији предложен је нови вишекритеријумски алгоритам и функција циља за оптимално одређивање величине и истовремене алокације обновљивих и необновљивих дистрибуираних генераторских ресурса. Предложени алгоритам примењен је на мрежи са 115 чвора и то на 63/20 kV трансформаторској станици са 20 kV стране. У предложеној функцији циља су сви важни технички и економски фактори узети у обзир, као и важна ограничења, као што су ниво пенетрације дистрибуираних генератора и буџетска ограничења. Свим факторима функције циља додељене су одговарајуће новчане вредности. Ради смањења времена оптимизације, предложена је нова математичка формулација за алокацију обновљивих дистрибуираних генераторских ресурса. Генетски алгоритам је коришћен за минимизацију функције циља. За обновљиве дистрибуиране генераторске ресурсе узете су фотонапонски панели и ветротурбине, а за необновљиве генераторске ресурсе узете су гасне турбине., U ovoj doktorskoj disertaciji predložen je novi višekriterijumski algoritam i funkcija cilja za optimalno određivanje veličine i istovremene alokacije obnovljivih i neobnovljivih distribuiranih generatorskih resursa. Predloženi algoritam primenjen je na mreži sa 115 čvora i to na 63/20 kV transformatorskoj stanici sa 20 kV strane. U predloženoj funkciji cilja su svi važni tehnički i ekonomski faktori uzeti u obzir, kao i važna ograničenja, kao što su nivo penetracije distribuiranih generatora i budžetska ograničenja. Svim faktorima funkcije cilja dodeljene su odgovarajuće novčane vrednosti. Radi smanjenja vremena optimizacije, predložena je nova matematička formulacija za alokaciju obnovljivih distribuiranih generatorskih resursa. Genetski algoritam je korišćen za minimizaciju funkcije cilja. Za obnovljive distribuirane generatorske resurse uzete su fotonaponski paneli i vetroturbine, a za neobnovljive generatorske resurse uzete su gasne turbine., In this PhD thesis is proposed a new multi-criteria algorithm and objective function for simultaneously optimal sizing and allocation of renewable and non-renewable DG resources. The proposed algorithm is implemented on 115 buses network on 63/20 kV substations at 20 kV levels. In the proposed objective function all important technical and economic factors as well as important constraints, such as penetration level of DGs and budget constraint, are considered. All factors in the objective function are assigned to monetary values. To reduce the run-time optimization, a new mathematical formulation is introduced for the allocation of renewable DG resources. The genetic algorithm is employed to minimize the objective function. For renewable DG resources photovoltaic panels and wind turbines, and for nonrenewable DG resources gas turbines are considered.

U ovoj disertaciji je predstavljen unapređen metod za podešenje i koordinaciju relejne zaštite u mrežama sa velikim brojem distribuiranih energetskih resursa (DER) sa najmodernijim tehnologijama. Distributivne mreže više nisu pasivne, one postaju aktivni sistemi u kojima DER imaju svoj doprinos struji kratkog spoja koji ne može da se zanemari. Proračuni režima sa kvarom su jedan od osnovnih energeteski proračuna koji se koriste za dimenzionisanje i proveru kapaciteta prekidačke opreme kao i za proračune podešenja i koordinaciju relejne zaštite. Proračun podešenja relejne zaštite je zasnovan na proračunu kratkih spojeva uz uvažavanje tačnih modela DER u režimima sa kratkim spojem. S obzirom na to, tradicionalni proračuni koji su bazirani na principima pasivnih mreža više nisu primenjivi Predloženi metod se pokazao izuzetno brzim i pogodnim za “on-line mode” distributivnog menadžment sistema. Numerički rezultati na primeru jedne realne distributivne mreže jasno prikazuju prednost predloženog metoda u odnosu na postojeće metode za proračune podešenja i koordinaciju relejne zaštite distributtivnih mreža., In this dissertation, a novel method for relay protection setting and coordination in distribution networks with a large number of distributed energy resources (DER) is proposed. Distribution networks are no longer passive, they have become active systems where DER contribution to the short-circuit current cannot be neglected. Fault state calculation is one of the fundamental calculations used for sizing and checking the capacity of switching equipment as well as for relay protection setting and coordination analysis. The relay setting and coordination is based on the calculation of short circuits taking into account the correct DER models in a case of short-circuit. Thus, traditional calculations based on the principles of passive networks are no longer applicable. The proposed method proved to be extremely fast and suitable for the "online mode" of the distribution management system. The numerical results on the example of one real distribution network clearly show the advantage of the proposed method in relation to the existing, traditional methods for relay protection settings and coordination in distribution networks.

U disertaciji je predložen algoritam za proračun kratkih spojeva zasnovan na korelisanim intervalima. U savremenim distributivnim mrežama postoje različiti tipovi generatora koji proizvode električnu energiju iz energije obnovljivih izvora. Za takve generatore, kao i za potrošače, karakteristično je to što je njihova proizvodnja i potrošnja neizvesna. Predloženi algoritam u disertaciji uvažava te neizvesnosti, kao i korelacije između navedenih elemenata. Neizvesnosti su modelovane intervalima i direktno su uvažene u predloženom algoritmu za proračun kratkih spojeva. Algoritam je prvenstveno razvijen za proračun kratkih spojeva savremenih distributivnih mreža sa velikim brojem distribuiranih generatora i potrošača. NJime je moguće proračunavati režime sa kratkim spojevima distributivnih mreža velikih dimenzija, što je numerički verifikovano u disertaciji. Predloženim algoritmom se dobija režim distributivne mreže sa kratkim spojem koji je realističniji od režima dobijenih algoritmima sa determinističkim pristupom. Proračuni kao što su: koordinacija, podešenje i provera osetljivosti relejne zaštite, provera kapaciteta prekidača i osigurača, lokacija kvara itd. mogu na osnovu realističnijeg režima, dobijenog predloženim algoritmom, da daju kvalitetnije rezultate, što je numerički potvrđeno na primeru koordinacije prekostrujne zaštite, In this dissertation an algorithm for correlated intervals-based short-circuit calculation is proposed. In modern distribution networks there are various types of generators that produce electric energy from renewable energy resources. For these generators, as well as loads, uncertain production and consumption is characteristic. The proposed algorithm in the dissertation deals with above-mentioned uncertainties, as well as correlations among them. The uncertainties are modeled with intervals and directly taken into account in the proposed algorithm for short-circuit calculation. The algorithm is primarily developed for short-circuit calculation in modern distribution networks with a great number of distributed generators and consumers. The proposed algorithm enables calculation of short circuits states of large-scale distribution networks, which is numerically verified in the dissertation. The proposed algorithm provides short circuit state of distribution network which is more realistic than the one obtained with algorithms with deterministic approach. Calculations such as: coordination, settings and sensitivity check of relay protection, breaker and fuse capacity check, fault location, etc. can give better results, on the basis of the more realistic state obtained by the proposed algorithm for short circuit calculation, which is numerically confirmed by the example of coordination of overcurrent protection.

U ovoj doktorskoj disertaciji predložena je nova metoda za detekciju malicioznih napada injektiranjem loših merenja na elektroenergetski sistem. Predloženi algoritam baziran je na sinergiji statičke i dinamičke estimacije stanja, i u stanju je da detektuje ovaj tip napada u realnom vremenu, za najkritičniji scenario gde napadač ima potpuno znanje o sistemu, i neograničen pristup resursima., This PhD thesis proposes a novel method for detection of malicious false data injection attacks on power system. The proposed algorithm is based on synergy between static and dynamic state estimators, and is capable of detecting the forementioned attacks in real time, for the most critical scenarios, where an attacker has complete knowledge about the compromised power system and unlimited resources to stage an attack.

U disertaciji je predložen metod za proračun kompleksnih kratkih spojeva u aktivnim, neuravnoteženim distributivnim mrežama velikih dimenzija. Predloženim metodom je moguće proračunavati kompleksne kratke spojeve sa proizvoljno izabranim brojem čvorova i brojem faza zahvaćenih kratkim spojem, bez prethodnog komplikovanog izvođenja uslova kratkog spoja. Različiti kratki spojevi se definišu jednostavnom inspekcijom. Pored toga, svi elementi distributivne mreže su modelovani dovoljno preciznim modelima, uključujući i savremene distribuirane energetske izvore. Posebna pažnja je posvećena ovim elementima i izvođenju njihovoh modela pogodnim za proračune kratkih spojeva mreža velikih dimenzija, s obzirom da ti modeli do sada nisu bili razvijeni, a broj ovih uređaja u distributivnim mrežama je sve veći. Predloženim metodom je moguće proračunavati neuravnotežene sisteme u nesimetričnim režimima pre kratkog spoja, a proračun se vrši u domenu simetričnih komponenti. Ova činjenica čini predloženi metod izuzetno brzim i pogodnim za “on-line mode” distributivnog menadžment sistema. Numerički rezultati na nekoliko reprezentativnih mreža jasno prikazuju prednost predloženog metoda u odnosu na postojeće metode za proračune kratkih spojeva distributtivnih mreža., In this dissertation a calculation method for quantifying the impact of complex short-circuits on active unbalanced distribution systems is proposed. Unlike previous distribution system short-circuit calculations, the proposed method is capable of solving complex short-circuits with an arbitrary number of faulted busses and phases, without predefining the boundary (fault) conditions. Different short-circuits are defined by simple inspection of these faults. Moreover, all distribution system elements are appropriately modeled and integrated in the proposed method, including electronically coupled distributed energy resources (DERs). The development of new models for these DERs, suitable for on-line calculations of large-scale systems, is specially stressed as these models have not been developed yet. Finally, the proposed calculation procedure is capable of solving unbalanced systems, including mutually coupled sections, in unsymmetrical pre-fault states, and it is performed in the sequence domain. This makes the proposed method particularly fast and suitable for online distribution system analysis. The computation results show the advantages of the proposed method relative to previous short-circuit calculation methods, regarding both the required calculation time and the accuracy.