REPOZITORIJ > REZULTATI

Povzetek

Disertacija obravnava problem spoznavnosti v tri-faznih razdelilnih električnih omrežjih. Povečevanje deleža obnovljivih virov energije in električnih vozil v zadnjih letih povečuje nepredvidljivost in variabilnost generacijskega dela močnostne bilance. Zaradi manjših nazivnih moči se tovrstni viri praviloma priklapljajo v razdelilna električna omrežja, kar pa prinaša številne tehnične izzive na področju zagotavljanja zanesljivosti obratovanja omrežja. V disertaciji smo se v prvi fazi posvetili točnemu modeliranju omrežja. Razvili smo poenoten tri-fazni model veje električnega omrežja, s katerim je možno enotno predstaviti vse, za naš problem relevantne, gradnike električnega razdelilnega omrežja (nadzemne vode, podzemne kable, napetostne regulatorje v poljubnih vezavah, transformatorje v poljubnih vezavah in transformatorje s spremenljivim odcepom). Predstavljeni model omogoča enostavno gradnjo admitančne matrike omrežja t. j. modela omrežja. Model omrežja pa je ključen element pri nadaljnji obdelavi z algoritmi za spoznavnost omrežja. V navezavi na model so pregledani postopki za pridobitev parametrov modela, kar obsega izračun medsebojnih in lastnih vzdolžnih impedanc, medsebojnih in lastnih dozemnih admitanc ter izračun povezavnih matrik.
V nadaljevanju so pregledani različni ocenjevalniki stanja. Ker imamo opravka z iskanjem determinističnih parametrov, obravnavani estimatorji spadajo med t. i. klasične estimatorje. Detajlno sta obravnavani metoda največjega verjetja (angl. Maximum Likelihood Estimation) in metoda uteženih najmanjših kvadratov (angl. Weighted Least Squares). Poleg teh so obravnavane še metode, ki izkazujejo robustnost oziroma neobčutljivost na prisotnost slabih meritev v vhodnem vzorcu meritev. Med njimi sta podrobno obravnavani metoda najmanjše absolutne vrednosti (angl. Least Absolute Value) in splošna M-metoda Schweppeja in Huberja. Za obravnavane metode so podani algoritmi za numerično reševanje, vključno s primerjavami hitrosti izračuna in statistične učinkovitosti za različne konfiguracije meritev na referenčnem IEEE razdelilnem omrežju.
V disertaciji smo obravnavali tudi občutljivosti obravnavanih ocenjevalnikov stanja na majhne napake parametrov modela ter majhne napake meritev. Realne dolžine vodnikov v praksi namreč pogosto odstopajo od modeliranih in opravljena analiza za določen odstotek odstopanja pokaže možne intervale odstopanja v izračunanih spremenljivkah stanja in iz njih izvedenih količinah. Za analizo je bil uporabljen pristop perturbacije Karush-Kuhn-Tuckerjevih pogojev, ki omogoča izračun vseh želenih občutljivosti v enem koraku.
Disertacija v zadnjem delu obravnava aplikacijo sistema za ocenjevanje stanja na realnem razdelilnem energetskem omrežju. Implementacija sistema na realnem omrežju poleg implementacije samega algoritma za ocenjevanje stanja zahteva več podpornih komponent, ki morajo biti povezane v delujočo rešitev. Predstavljena je arhitektura implementirane programske rešitve, vključno s tehničnimi podrobnostmi procesa implementacije. V disertaciji je predstavljen tudi koncept nizkocenovne merilne naprave za merjenje sinhrofazorjev, ki je primerna za implementacijo v razdelilnih energetskih omrežjih.