1. Βέλτιστη τοποθέτηση μονάδων μέτρησης φασιθετών και συγκεντρωτών συγχρονισμένων δεδομένων σε έξυπνα δίκτυα ηλεκτρικής ενέργειας

Σήμερα, παράλληλα με τις εξελίξεις στην τεχνολογία των μονάδων μέτρησης φάσεων (PMU), πολλές χώρες και πάροχοι ηλεκτρικής ενέργειας κατασκευάζουν το δικό τους σύστημα μέτρησης που βασίζεται στις μονάδες αυτές. Αυτό το σύστημα μέτρησης ονομάζεται σύστημα μέτρησης ευρείας περιοχής (WAMS). O όρος σύστημα μέτρησης ευρείας περιοχής χρησιμοποιείται για ένα σύνολο σύγχρονων συσκευών ψηφιακών μετρήσεων με το απαιτούμενο σύστημα επικοινωνιών. Οι συγκεντρωτές συγχρονισμένων δεδομένων (PDC) συλλέγουν τα μετρητικά δεδομένα που προέρχονται από τις συσκευές PMUs και τα οργανώσουν βάσει μιας χρονικής σήμανσης που σχετίζεται με το παγκόσμιο σύστημα εντοπισμού θέσης (GPS). Σκοπός αυτής της διπλωματικής είναι η δημιουργία ενός αλγορίθμου για βέλτιστη τοποθέτηση μονάδων μέτρησης φασιθετών και συγκεντρωτών συγχρονισμένων δεδομένων σε έξυπνα δίκτυα ηλεκτρικής ενέργειας.

[1] J. De La Ree, V. Centeno, J. S. Thorp and A. G. Phadke, "Synchronized Phasor Measurement Applications in Power Systems," in IEEE Transactions on Smart Grid, vol. 1, no. 1, pp. 20-27, June 2010, doi: 10.1109/TSG.2010.2044815.

[2] M. Zima, M. Larsson, P. Korba, C. Rehtanz and G. Andersson, "Design Aspects for Wide-Area Monitoring and Control Systems," in Proceedings of the IEEE, vol. 93, no. 5, pp. 980-996, May 2005, doi: 10.1109/JPROC.2005.846336.

[3] N. M. Manousakis, G. N. Korres and P. S. Georgilakis, "Taxonomy of PMU Placement Methodologies," in IEEE Transactions on Power Systems, vol. 27, no. 2, pp. 1070-1077, May 2012, doi: 10.1109/TPWRS.2011.2179816.

[4] J. S. Bhonsle and A. S. Junghare, "An optimal PMU-PDC placement technique in wide area measurement system," 2015 International Conference on Smart Technologies and Management for Computing, Communication, Controls, Energy and Materials (ICSTM), Avadi, India, 2015, pp. 401-405, doi: 10.1109/ICSTM.2015.7225450.

[5] F. H. Fesharaki, R. A. Hooshmand and A. Khodabakhshian, “A new method for simultaneous optimal placement of PMUs and PDCs for maximizing data transmission reliability along with providing the power system observability,” Electric Power Systems Research, vol. 100, pp. 43–54, Jul. 2013, doi: 10.1016/j.epsr.2013.02.009.

2. Ανθεκτικότητα συστημάτων ηλεκτρικής ενέργειας έναντι καιρικών φαινομένων

Τα ακραία καιρικά φαινόμενα είναι μία από τις κύριες αιτίες μεγάλων διακοπών ρεύματος στα συστήματα ηλεκτρικής ενέργειας. Το μεταβαλλόμενο κλίμα έχει οδηγήσει σε αύξηση της συχνότητας και της σοβαρότητας αυτών των συμβάντων, τα οποία, αν δεν μετριαστούν, αναμένεται να οδηγήσουν σε περισσότερες περιπτώσεις εκτεταμένων διακοπών και σοβαρών κοινωνικών και οικονομικών ζημιών που θα προκύψουν. Η προστασία του συστήματος ηλεκτρικής  ενέργειας  από τέτοια γεγονότα, τα οποία έχουν υψηλή επίπτωση αλλά χαμηλή συχνότητα, απαιτεί αλλαγή στις πρακτικές σχεδιασμού του δικτύου. Σκοπός αυτής της διπλωματικής  είναι  η  ενίσχυση  της  ανθεκτικότητας  του  συστήματος  ηλεκτρικής  ενέργειας έναντι ακραίων καιρικών φαινομένων τα οποία αποτελούν συμβάντα μικρής πιθανότητας αλλά μεγάλων επιπτώσεων.

[1] M. Panteli, D. N. Trakas, P. Mancarella and N. D. Hatziargyriou, "Power Systems Resilience Assessment: Hardening and Smart Operational Enhancement Strategies," in Proceedings of the IEEE, vol. 105, no. 7, pp. 1202-1213, July 2017, doi: 10.1109/JPROC.2017.2691357.

[2] J. Lu, J. Guo, Z. Jian, Y. Yang and W. Tang, "Dynamic Assessment of Resilience of Power Transmission Systems in Ice Disasters," 2018 International Conference on Power System Technology (POWERCON), Guangzhou, China, 2018, pp. 7-13,         doi: 10.1109/POWERCON.2018.8601802.

[3] T. C. Ly, J. N. Moura and G. Velummylum, "Assessing the Bulk Power System's resource resilience to future extreme winter weather events," 2015 IEEE Power & Energy Society General Meeting, Denver, CO, USA, 2015, pp. 1-4, doi: 10.1109/PESGM 2015.7286527.

[4] O. S. Omogoye, K. A. Folly and K. O. Awodele, "Review of Proactive Operational Measures for the  Distribution  Power  System  Resilience  Enhancement  Against  Hurricane  Events,"  2021 Southern African Universities Power Engineering Conference/Robotics and Mechatronics/Pattern Recognition Association of South Africa (SAUPEC/RobMech/PRASA), Potchefstroom, South Africa, 2021, pp. 1-6, doi: 10.1109/SAUPEC/RobMech/PRASA52254.2021.9377252.

[5] M. Panteli and P. Mancarella, "Modeling and Evaluating the Resilience of Critical Electrical Power Infrastructure to Extreme Weather Events," in IEEE Systems Journal, vol. 11, no. 3, pp. 1733-1742, Sept. 2017, doi: 10.1109/JSYST.2015.2389272.