Doctorandus/a PhD student

Naam: Sam Weckx

Partners

KU Leuven

Promotor / Supervisor

Prof. dr. ir. Johan Driesen

Samenvatting van het onderzoek / Summary of Research

De integratie van hernieuwbare energiebronnen in het distributienetwerk vormt een uitdaging voor de netwerkoperatoren. De introductie van zonnepanelen heeft er voor gezorgd dat er nieuwe situaties ontstaan. Tijdens een periode van laag verbruik en grote zonneproductie kan er energie van het laagspanningsnetwerk naar het middenspanningsnetwerk vloeien. Dit is een voorheen nooit geziene situatie. Deze omgekeerde energiestroom kan leiden tot een onaanvaardbare spanningskwaliteit. Daarbovenop valt dan nog een toename van het aantal elektrische wagens te verwachten. Het ondoordacht laden van deze wagens zou de lastpiek tijdens de avond kunnen vergroten, met een grotere belasting van het netwerk en ook een verminderde spanningskwaliteit tot gevolg. Ter bescherming van de verbruiker is een minimum spanningskwaliteit vastgelegd door standaarden. Het is de taak van de netbeheerder om te voldoen aan deze eisen. Dit werk zal verschillende, geavanceerde algoritmes onderzoeken voor de controle van deze kwaliteit.

In eerste instantie worden Europese distributienetwerken geanalyseerd. De invloed van zonnepanelen op het distributienet wordt onderzocht. Door de lage eisen die vroeger aan het distributienet werden gesteld ontbreekt meestal grondige digitale informatie over de exacte topologie van deze netwerken. Zo kan informatie over de exacte kabellengtes of de fase van aansluiting van elke verbruiker ontbreken. Het netwerk analyseren en controleren gebaseerd op de gelimiteerde beschikbare data van de topologie bij de netbeheerder is daarom soms moeilijk tot zelfs onmogelijk. Om dit probleem te omzeilen is er een methode ontwikkelt die toelaat om een model op te stellen van het netwerk gebaseerd op historische slimme meter data. Geen enkele a priori informatie over de netwerktopologie is vereist. Dit model laat toe om het netwerk te controleren.

Vervolgens worden verschillende controle strategieën voor zonnepanelen en elektrische wagens geanalyseerd en vergeleken. De controlestrategieën worden onderverdeeld in twee categorieën. Er zijn de lokale controlestrategieën, die enkel op basis van lokaal meetbare informatie het net proberen te ondersteunen en de centrale controlestrategieën, die alle informatie verzamelen en op basis hiervan beslissingen nemen. Hiervoor is een communicatie-infrastructuur vereist.

Daarna worden twee populaire vormen van actieve vraagsturing uitgebreid met diensten die de spanningskwaliteit garanderen. Actieve vraagsturing komt steeds meer onder de aandacht. Tijdens actieve vraagsturing zal moeten rekening gehouden worden met de verschillende netwerkbeperkingen. 

Tot slot wordt ook nog onderzocht of de aansturing van residentiële vraag kan helpen om het evenwicht tussen elektriciteitsproductie en consumptie te garanderen. Er wordt hierbij onderzocht hoe dit op een optimale manier wordt geïmplementeerd, zodat de verbruikers hierbij minimaal inboeten aan comfort.

Volledige tekst van het doctoraat / full text

Examencommissie / Board of examiners

  •   Prof. dr. ir. Johan Driesen (promotor)
  •   Prof. dr. ir. Paul Sas (voorzitter/chairman)
  •   De heer Tom De Rybel (secretaris/secretary)
  •   Prof. dr. ir. Geert Deconinck
  •   Prof. dr. ir. Jozef Poortmans
  •   Prof. dr. Daniel Montesinos i Miracle , Universitat Politecnica de Catalunya (UPC)
  •   Prof. dr. Reza Iravani , University of Toronto
  •   Dr. Reinhilde D'Hulst , VITO