Distribution System Reconfiguration Considering Smart-Grid Enabling Technologies
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2015 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | eng |
Título da fonte: | Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) |
Texto Completo: | http://hdl.handle.net/10400.6/6037 |
Resumo: | The increasing environmental concerns are imposing the need to adopt actions regarding the efficient operation of the overall electrical system. Optimization techniques that pave the way to improve the current electrical system are required. The electric distribution systems (DS), which are responsible for delivering the energy to the final consumers, is one part of the electrical system that needs to be optimized, since it is responsible for a considerable amount of energy loss. The new assets available to the residential users, such as electric vehicles, energy storage systems and small self-production units, present at the same time an opportunity and a challenge for the DS. The Smart-Households (SH) will solve optimization problems to guarantee their minimum electrical bill cost, with respect to the received dynamic electricity price signal from the retailer. However, this could negatively impact the DS by creating additional undesired peaks, during low price periods. The distribution system reconfiguration (DSR) is the process of changing the network topology. This process can be used as a technique to minimize the active power losses on the branches of the DS. It is the objective of distribution system operator (DSO) to minimize the active power losses in this system, while guaranteeing the system reliability and stability. In this dissertation, a new load demand coordination strategy is presented, that envisions the harmonization of the decisions made by the DSO and those made by the SH energy management systems. This strategy provides the DSO the capability to motivate the end-users, not only to respond to the retailer market signal but also to a price signal generated by the DSO. Therefore, this coordination strategy allows addressing this problem, preventing the increased losses resulting from the SH optimization process. This new strategy is tested on several distribution systems. Advanced computing techniques are used in order to make it feasible for practical applications. |
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Distribution System Reconfiguration Considering Smart-Grid Enabling TechnologiesCasas InteligentesComputação Em RedeOtimização de Sistemas de DistribuiçãoReconfiguração de Sistemas de DistribuiçãoResposta da DemandaSistemas de Gestão de EnergiaDomínio/Área Científica::Engenharia e Tecnologia::Engenharia Eletrotécnica, Eletrónica e InformáticaThe increasing environmental concerns are imposing the need to adopt actions regarding the efficient operation of the overall electrical system. Optimization techniques that pave the way to improve the current electrical system are required. The electric distribution systems (DS), which are responsible for delivering the energy to the final consumers, is one part of the electrical system that needs to be optimized, since it is responsible for a considerable amount of energy loss. The new assets available to the residential users, such as electric vehicles, energy storage systems and small self-production units, present at the same time an opportunity and a challenge for the DS. The Smart-Households (SH) will solve optimization problems to guarantee their minimum electrical bill cost, with respect to the received dynamic electricity price signal from the retailer. However, this could negatively impact the DS by creating additional undesired peaks, during low price periods. The distribution system reconfiguration (DSR) is the process of changing the network topology. This process can be used as a technique to minimize the active power losses on the branches of the DS. It is the objective of distribution system operator (DSO) to minimize the active power losses in this system, while guaranteeing the system reliability and stability. In this dissertation, a new load demand coordination strategy is presented, that envisions the harmonization of the decisions made by the DSO and those made by the SH energy management systems. This strategy provides the DSO the capability to motivate the end-users, not only to respond to the retailer market signal but also to a price signal generated by the DSO. Therefore, this coordination strategy allows addressing this problem, preventing the increased losses resulting from the SH optimization process. This new strategy is tested on several distribution systems. Advanced computing techniques are used in order to make it feasible for practical applications.As constantes pressões ambientais têm vindo a pressionar a adoção de medidas eficientes no que diz respeito à conversão de energia e também à eficiência do sistema de energia eléctrica. É necessária a utilização de técnicas de optimização que proporcionem a melhoria do actual sistema eléctrico. Os sistemas de distribuição de energia eléctrica são responsáveis por entregar a energia aos consumidores finais. Estes sistemas são uma parte do sistema eléctrico que requer optimização uma vez que são responsáveis por uma quantidade considerável de perdas de energia eléctrica. Com novos recursos disponíveis aos consumidores residenciais, como por exemplo veículos eléctricos, sistemas de armazenamento de energia e pequenas unidades de produção, podem ser vistos como uma oportunidade, e até mesmo um desafio, para os sistemas de distribuição de energia elétrica. As casas inteligentes estarão habilitadas a resolver problemas de optimização com intuito de garantir o mínimo custo da factura eléctrica, com os preços dinâmicos de electricidade. Contudo, esta optimização, por parte das casas inteligentes, pode criar problemas para os sistemas de distribuição, nomeadamente na criação de picos de carga indesejáveis durante períodos onde o preço da electricidade é o mais baixo. A reconfiguração de sistemas de distribuição é um processo de alterar a topologia da rede eléctrica. Este processo pode ser usado como forma de minimizar as perdas de energia nos ramos de ligação do sistema de distribuição. O objectivo do operador dos sistemas de distribuição consiste em minimizar as perdas de potência activa no sistema, garantindo a fiabilidade e estabilidade do mesmo. Nesta dissertação será apresentada uma nova estratégia de coordenação do pedido de carga do sistema de distribuição, que consiste em estabelecer uma relação entre as decisões tomadas pelo operador dos sistemas de distribuição e pelos utilizadores das casas inteligentes. Esta estratégia tem como finalidade providenciar ao operador do sistema de distribuição a capacidade de motivar os consumidores em responder, não apenas ao preço da energia eléctrica providenciado pelo mercado, mas também pelo preço criado pelo operador da distribuição. Com esta estratégia, pretendem-se evitar os problemas do aumento de perdas de energia elétrica, devido à optimização das casas inteligentes. Esta nova estratégia é testada em diferentes sistemas de distribuição. Ainda, são utilizadas técnicas avançadas de computação com o intuito de tornar o problema de optimização viável em implementações práticas.Catalão, João Paulo da SilvaPaterakis, Nikolaos G.uBibliorumMedeiros, Miguel Fontes2018-09-03T15:09:14Z2015-6-82015-07-032015-07-03T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10400.6/6037TID:201646579enginfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2023-12-15T09:44:17Zoai:ubibliorum.ubi.pt:10400.6/6037Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-20T00:46:51.210537Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse |
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