Doctorandus/a PhD student
Partners
Promotor / Supervisor
- Prof. dr. ir. Ronnie Belmans (promotor)
- Prof. dr. ir. Dirk Van Hertem (mede-promotor)
- Prof. dr. ir. Dirk Van Hertem (co-promotor)
Samenvatting van het onderzoek / Summary of Research
Het veilig uitbaten van het transmissienet vormt tegenwoordig een grote uitdaging voor de transmissienetbeheerders (TSO's) als gevolg van grootschalige integratie van hernieuwbare energiebronnen in het systeem. Congestie is een vaak voorkomend probleem in het Europese transmissienet, vanwege de toegenomen concurrentie in de geliberaliseerde elektriciteitsmarkt en de integratie van hernieuwbare energiebronnen. Dit vraagt om de bestaande transmissie-infrastructuur uit te breiden, maar als gevolg van de \enquote{niet-in-mijn-achtertuin} houding worden er ernstige beperkingen aan deze uitbreiding gesteld. Een ander belangrijk aspect van congestiebeheer zijn de kosten voor de TSO die gepaard gaan met het herschikken van de generatie in de geliberaliseerde elektriciteitsmarkt. Hierdoor worden TSO's gedwongen om alternatieve methodes voor congestiebeheer te ontwikkelen zodat deze dure ingrepen pas als laatste hulpmiddel worden gebruikt. Dit vraagt dat het huidige transmissie net flexibeler wordt gebruikt zodat vermogensstromen worden omgeleid naar delen van het systeem met beschikbare capaciteit om zo meer hernieuwbare energiebronnen te kunnen integreren.
Het traditionele N-1 principe zal in de toekomst niet meer volstaan om een veilige uitbating van het elektriciteitsnet te garanderen. De integratie van een grote hoeveelheid hernieuwbare bronnen in het systeem resulteert immers in een aanzienlijke cumulatieve voorspellingsfout. Dit leidt tot serieuze uitdagingen voor de systeembeheerder bij de \enquote{day-ahead} planning om een veilige uitbating mogelijk te maken. Daarom moeten risico-gebaseerde methodes ontwikkeld worden die toelaten om de huidige benadering van veiligheid aan te passen naar benaderingen die geschikter zijn bij een toename van de hernieuwbare bronnen in het systeem.
Toestellen die de vermogenstroom in het transmissienet controleren hebben de laatste jaren steeds meer aandacht gekregen van de TSO’s in Europa. Verschillende van deze toestellen zijn geïnstalleerd en worden door de netbeheerder uitgebaat met als doel om de kringstromen te beperken en de doorgaande stromen te controleren. Steeds meer worden deze toestellen ook gebruikt om onvoorziene toestanden in het transmissienet op te vangen. De efficiëntie van deze controle acties is echter sterk afhankelijk van de expertise van de operator. Daarenboven hebben deze toestellen ook een kritische impact op de toestand van het transmissienet in naburige zones van het geïnterconnecteerde systeem. Dit doordat een niet gecoördineerde uitbating van deze toestellen kan leiden tot nieuwe congesties en op die manier de veiligheid van het transmissienet in gevaar kan brengen.
Deze thesis stelt algoritmen voor om een veilige uitbating van het net te garanderen en incidenten op te vangen door gebruik te maken van gecoördineerde acties van de reeds geïnstalleerde vermogen-controlerende toestellen. Het is bovendien aangetoond dat een flexibele uitbating van het net met behulp van deze vermogen-controlerende toestellen de integratie van hernieuwbare energie ondersteunt en helpt met het omgaan van onzekerheden in het systeem. Verder is er in deze thesis een nieuwe risico gebaseerde methode ontwikkeld die de netbeheerders kunnen benutten om het optimale werkingspunt te bepalen. Hierbij wordt er maximaal gebruik gemaakt van het net, rekening houdend met een bepaald betrouwbaarheidsinterval waarbinnen de fluctuerende en onzekere vermogenstromen, veroorzaakt door de integratie van hernieuwbare energiebronnen, niet leiden tot overbelastingen in het net. Ten slotte geeft de thesis aan dat de betrouwbaarheid aanzienlijk vergroot kan worden door gebruik te maken van coördinatie tussen de vermogen-controlerende toestellen.
Volledige tekst van het doctoraat / full text
Examencommissie / Board of examiners
- Prof. dr. ir. Ronnie Belmans (promotor)
- Prof. dr. ir. Dirk Van Hertem (mede-promotor)
- Prof. dr. ir. Dirk Van Hertem (co-promotor)
- Prof. dr. ir. Herman Neuckermans (voorzitter/chairman)
- Prof. dr. ir. Ruth Vazquez Sabariego (secretaris/secretary)
- Prof. dr. ir. William D'haeseleer
- Prof. dr. Wil Kling , Eindhoven University of Technology
- Prof. dr. Mikael Amelin , KTH
- Prof. dr. Dirk Westermann , Technische Universität Ilmenau