Intervalové metody řízení energetických sítí

Ing. Přemysl VORÁČ

Doctoral thesis

Interval based power network operation

Abstract:

Tato práce se zaměřuje na vývoj intervalových metod v oblasti optimalizace energetických sítí s ohledem na měnící se technologické, tržní a enviromentální podmínky. Teoretická část představuje základní metody výpočtů energetické sítě včetně jejich historického vývoje. Zmíněny jsou klasické metody Optimal Power Flow (OPF) a Load Flow (LF) a také jejich rozšíření o pravděpodobnostní modelování (POPF) či bezpečnostní kritéria (SCOPF). Rešerše literatury ukazuje, že v současné době neexistuje konvexní optimalizační nástroj, který maximalizuje intervaly uzlových výkonů vzhledem ke zadaným limitům na uzlová napětí a toky na vedeních. Na základě tohoto zjištění byla vyvinuta metoda Intervals of Secure Power Injection (ISI) a její rozšíření, která představují ústřední téma této práce. Tato metoda je rigorózně definována a výsledky jejího testování na akademických i reálných sítích jsou představeny v příslušných kapitolách. Základní metoda a její možná rozšíření byla publikována na několika světových konferencích. Důležitým přínosem práce představuje reálná aplikace metody ISI, která byla vyvinuta v rámci výzkumného projektu AnSVaL, do oblasti aktivace a rezervace podpůrných služeb.

Abstract:

This work focuses on development of innovative interval based methods in the area of power system optimization with respect to changing environmental, technological, and market conditions. In the review part, a thorough introduction into the history of power network computation was given. An emphasis was placed on the optimal power flow (OPF), load flow (LF) problems, and their probabilistic (POPF) and security extensions (SCOPF). The literature review has shown that there are no interval based optimization tools focused on the maximization of nodal power injection intervals w.r.t. nodal voltage limits and line current constraints. Supported by this finding a new method called Intervals of Secure Injections (ISI) was formulated. This method was rigorously defined and verified on academic and real power systems. It represents an original interval based optimization tool potentially applicable in short term network operation and in electricity markets. Several conference papers with basic formulation and extensions of this method were published. The main contribution of this work represents a real application of the ISI method in the area of energy markets developed during the realization of project AnSVaL.

Keywords

energetika, optimalizace, optimal power flow, load flow, konvexní optimalizace, matlab, optimální systémy, obnovitelné zdroje, energetické systémy

Language used: English

Date on which the thesis was submitted / produced: 19. 6. 2018

Accessible from:: 31. 12. 2999

Thesis defence

University of West Bohemia

Faculty of Applied Sciences

Doctoral programme / field:
Applied Sciences and Computer Engineering / Cybernetics