PhD Thesis
Collapse All Expand All

Συμβολή Στο Σχεδιασμό Επέκτασης Και Στην Κατανομή Του Κόστους Συστημάτων Μεταφοράς Ηλεκτρικής Ενέργειας 

21/12/2007 - 10/07/2013

The deregulation of electricity markets has resulted in the separation of electricity transmission systems from the former vertical integrated utilities. In the deregulated environment, pricing of this natural monopoly should promote the economic and secure power system and market operation, allocate in a fair way the regulated revenue of the transmission owners to network users and provide the right economic signals for new transmission, generation and energy efficiency investments. The main objective of transmission system expansion planning in deregulated electricity markets is to provide competitive and non-discriminatory market conditions to all market participants while maintaining power system reliability and security to acceptable levels. 

The subject of this thesis is: i) the implementation and evaluation of various transmission fixed cost allocation methods to network users and ii) the development of new methods and optimization tools to address the uncertainties involved in power system transmission expansion planning problem in deregulated electricity markets. In this thesis, the implementation of various approximate power flow tracing techniques and transmission fixed cost allocation methods is initially examined in a pool-based electricity market. Subsequently, a new method for allocating the annual fixed cost of each transmission facility is developed based on an optimal (smallest possible in terms of N-1 security) transmission facility capacity approximate use. The use of each facility is calculated using the generalized distribution factors for that system snapshot that requires the maximum optimal transmission facility capacity over an annual system operation. The proposed method can identify and charge accordingly the main beneficiaries of the existence of new and existing transmission facilities in various power system operating conditions. At the end of the thesis, the proposed transmission fixed cost allocation method is compared and implemented in parallel with marginal pricing of transmission considering either the whole network’s annual cost or only the fixed cost of the new installed facilities.
In the second part of the thesis, an improved harmony search algorithm is initially implemented and evaluated in the mixed integer static transmission expansion problem. A new formulation of the probabilistic transmission expansion problem is then proposed by introducing an upper limit to possible load shedding during system peak. This probabilistic problem is solved by using Benders decomposition technique along with Monte Carlo simulation for modeling input data uncertainty (peak load forecast, transmission facilities availability and wind farms production). Finally, two different cost-benefit formulations for the objective function of the transmission expansion planning problem in deregulated electricity markets are proposed depending on whether the final solution of the transmission expansion problem will be implemented as merchant investment or as an investment that aims to improve the economic operation and reliability of the system. 
These two problem formulations are addressed by applying the proposed improved harmony search algorithm using marginal pricing of transmission that incorporates the cost of N-1 security in system locational marginal prices (LMPs) and considering the optimal capacity of network facilities as a criterion for selecting the candidate branches for expansion. 
Ανάπτυξη μοντέλων πρόβλεψης παραγωγής Αιολικής Ισχύος με χρήση Νευρωνικών Δικτύων και τεχνικών Ασαφούς Λογικής
18/11/2003 - 23/02/2012
Συμβολή στη Βραχυπρόθεσμη και Μεσοπρόθεσμη Πρόβλεψη Ζήτησης Ηλεκτρικού Φορτίου και Ενέργειας με χρήση Ασαφούς Λογικής
18/11/2003 - 23/01/2012
Μοντελοποίηση Ανεμογεννητριών για την μελέτη Δυναμικών Φαινομένων σε συνθήκες αυξημένης αιολικής διείσδυσης
17/04/2007 - 20/07/2011

Συμβολή μεθόδων Μηχανικής Μάθησης στην εκτίμηση και τον έλεγχο Δυναμικής Ασφάλειας Συστημάτων Ηλεκτρικής Ενέργειας
18/11/2003 - 23/02/2010
Συμβολή στον έλεγχο και στην προσομοίωση Συστημάτων Ισχύος Χαμηλής Τάσης με Διεσπαρμένη Παραγωγή
 26/11/2001 - 27/03/2009
Συμβολή στον προγραμματισμό λειτουργίας Δικτύων Διανομής Ηλεκτρικής Ενέργειας με μεγάλη διείσδυση Διεσπαρμένης και Ανανεώσιμης Παραγωγής και Συσκευών Αποθήκευσης
17/10/2002 - 01/07/2008
Συμβολή στην ανάλυση Διατάξεων Ελεγχόμενης Αντιστάθμισης Σειράς Γραμμών Μεταφοράς και στην εύρεση βέλτιστης θέσης εγκατάστασης τους στα Συστήματα Ηλεκτρικής Ενέργειας
21/11/1994 - 13/10/2006

Συμβολή μεθόδων Μηχανικής Μάθησης στην εκτίμηση Δυναμικής Ασφάλειας Συστημάτων Ηλεκτρικής Ενέργειας
19/12/1995 - 12/04/2006

Συμβολή στον Κατανεμημένο Έλεγχο Συστημάτων Ηλεκτρικής Ενέργειας με Μονάδες Διεσπαρμένης Παραγωγής στην Χαμηλή Τάση
26/11/2001 - 26/06/2006

Συμβολή στη στοχαστική εκτίμηση και αντιμετώπιση Βυθίσεων Τάσης
21/12/1998 - 04/02/2005
Συμβολή στην Προσομοίωση και Αναγνώριση Ανεμογεννητριών με Ασύγχρονη Γεννήτρια για την δημιουργία μειωμένης τάξης ισοδύναμων μοντέλων
21/12/1998 - 14/11/2005
Συμβολή στην μείωση των Μεταβατικών Φαινομένων κατά την Ελεγχόμενη Ζεύξη και Αποζευξη Εγκάρσιων Πηνίων και Πυκνωτών Υψηλής Τάσης
21/11/1994 - 29/03/2004
Συμβολή στην βέλτιστη Κατανομή Επικουρικών Υπηρεσιών Συχνότητας και Τάσης σε περιβάλλον Ελεύθερης Αγοράς με την βοήθεια μεθόδων Αυτόματης Μάθησης και Μεταευρετικών Αλγορίθμων
21/12/1998 - 21/05/2004

Συμβολή Υπολογιστικής Νοημοσύνης στην εκτίμηση Δυναμικής Ασφάλειας Αυτόνομων Συστημάτων Ηλεκτρικής Ενέργειας σε πραγματικό χρόνο
22/01/1998 - 22/10/2003
Συμβολή στην Μοντελοποίηση και Ανάλυση της Μεταβατικής Συμπεριφοράς Συστημάτων Γειώσεων
19/12/1995 - 14/11/2001
Συμβολή μεθόδων Τεχνητής Νοημοσύνης στην μείωση των Απολειών Κενού Φορτίου Μετασχηματιστών Διανομής
 19/12/1995 - 21/03/2000
Μέθοδοι Υλοποίησης και Ελέγχου Σηματοδοσίας για Δίκτυα Ευρείας Ζώνης
02/04/1992 - 31/01/1997