Μελέτη τοπολογίας δικτύων διανομής με χρήση δεδομένων έξυπνων μετρητών

Σουμαλάς, Κωνσταντίνος; Soumalas, Konstantinos

dc.contributor.author	Σουμαλάς, Κωνσταντίνος	el
dc.contributor.author	Soumalas, Konstantinos	en
dc.date.accessioned	2017-02-06T09:38:33Z
dc.date.available	2017-02-06T09:38:33Z
dc.date.issued	2017-02-06
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/44300
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.13600
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	Τοπολογία	el
dc.subject	Δίκτυα διανομής	el
dc.subject	Έξυπνοι μετρητές	el
dc.subject	Ανάλυση ευαισθησίας	el
dc.subject	Πίνακας Jacobian	el
dc.subject	Yψηλή τάση	el
dc.subject	Ακτινικά	el
dc.subject	Χαμηλη τάση	el
dc.subject	Ζυγοί φορτίου	el
dc.subject	Ακολουθία Prufer	el
dc.subject	Αλγόριθμος Neighbor joining	el
dc.subject	Topology	en
dc.subject	Distribution networks	en
dc.subject	Smart meters	en
dc.subject	sensitivity analysis	en
dc.subject	Jacobian matrix	en
dc.subject	High voltage	en
dc.subject	Radial	en
dc.subject	Low voltage	en
dc.subject	PQ buses	en
dc.subject	MATPOWER	en
dc.subject	Prufer sequence	en
dc.subject	Neighbor joining algorithm	el
dc.title	Μελέτη τοπολογίας δικτύων διανομής με χρήση δεδομένων έξυπνων μετρητών	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Tομέας Ηλεκτρικής Ισχύος	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2016-10-17
heal.abstract	Στην παρούσα διπλωματική εργασία παρουσιάζεται μια προσπάθεια προσδιορισμού τοπολογιών Δικτύων Διανομής (ΔΔ) με χρήση δεδομένων έξυπνων μετρητών.Η εφαρμογή της εύρεσης τοπολογίας κρίνεται ιδιαίτερα σημαντική για τα Δίκτυα Διανομής Χαμηλής Τάσης, για τα οποία πληροφορίες σχετικές με την τοπολογία του δικτύου συχνά δεν είναι διαθέσιμες.Η μοναδική πληροφορία που είναι διαθέσιμη για τα δίκτυα Χαμηλής Τάσης περιορίζεται συνήθως σε ποιον καταναλωτή συνδέεται ο κάθε έξυπνος μετρητής.Για τον λόγο αυτόν,αναπτύχθηκαν δύο μοντέλα μελέτης της τοπολογίας των Δικτύων Διανομής,χρησιμοποιώντας τους όρους ευαισθησίας που προκύπτουν από τα δεδομένα των έξυπνων μετρητών.Στο πρώτο μέρος της εργασίας πραγματοποιείται συνοπτική παρουσίαση του τρόπου λειτουργίας και των προτερημάτων εγκατάστασης έξυπνων μετρητών στους χρήστες του ηλεκτρικού δικτύου.Έπειτα παρουσιάζονται τα βασικά χαρακτηριστικά των δικτύων διανομής.Στο δεύτερο μέρος, παρουσίαζεται,αρχικά,η κλασική θεωρία ευαισθησίας που χρησιμοποιέιται στην ανάλυση δικτύων Υψηλής Τάσης (ΥΤ),η οποία βασίζεται στον πίνακα Jacobian. Ωστόσο, η συγκεκριμένη ανάλυση ευαισθησίας δεν είναι η καταλληλότερη για τα Δίκτυα Διανομής.Γι’αυτό τον λόγο παρουσιάζεται εναλλακτική, καταλληλότερη μέθοδος υπολογισμού των όρων ευαισθησίας για ακτινικά Δίκτυα Διανομής,που βασίζεται στα χαρακτηριστικά της τοπολογίας των δικτύων.Από αυτήν την ανάλυση ευαισθησίας προκύπτει η συσχέτιση μεταξύ τοπολογίας και όρων ευαισθησίας. Όμως,όπως προαναφέρθηκε ,οι τοπολογίες των δικτύων Χαμηλής Τάσης(ΧΤ) είναι συνήθως άγνωστες.Ως αποτέλεσμα,και δεδομένης της σχέσης της τοπολογίας με τους όρους ευαισθησίας του δικτύου,στην παρούσα εργασία,μελετάται η αντίστροφη διαδικασία:γίνεται προσπάθεια προσδιορισμού της τοπολογίας από τον πίνακα ευαισθησίας, όπως αυτός υπολογίζεται από δεδομένα έξυπνων μετρητών.Στο τρίτο στάδιο της εργασίας, προτείνεται μέθοδος υπολογισμού των όρων ευαισθησίας των ζυγών φορτίου του δικτύου, χρησιμοποιώντας δεδομένα που προκύπτουν από την προσομοίωση ροής φορτίου στο εργαλείο της MATLAB,MATPOWER,ελλείψει πραγματικών δεδομένων από έξυπνους μετρητές.Πιο συγκεκριμένα,προτείνεται γραμμικό μοντέλο υπολογισμού του πειραματικού πίνακα ευαισθησίας,που θεωρείται ότι προσεγγίζει ικανοποιητικά την μη γραμμική σχέση μεταξύ τάσης και εγχύσεων ισχύος, στα δίκτυα διανομής.Το τέταρτο μέρος της εργασίας περιλαμβάνει την αναλυτική περιγραφή και σύκριση των δύο προτεινόμενων μεθόδων εύρεσης τοπολογίας, που βασίζονται στην ακολουθία Prufer και στον αλγόριθμο Neighbor joining,αντίστοιχα.	el
heal.abstract	This deploma thesis presents an initial attempt to determine Distribution Networks’ topologies,by utilizing smart meters data.The application of topology inference is very important for Low Votage Distribution Networks since frequently there is no available information regarding the network topology. The knowledge that utilities have about the Low Voltage electricity grid is usually limited to which meter is connected to which customer.For this reason,two models were designed for topology inference in Distribution Networks.Each of them uses the sensitivity terms that are estimated by smart meter data. The first part of this thesis includes a summary of the operational features,as well as, the advantages of installing smart meters in the electrical grid. Afterwards,the basic structure of distribution grids is presented.In the second part the classical sensitivity theory used in HV (High Voltage Networks) network analysis, which is based on the Jacobian Matrix,is presented. However this specific sensitivity analysis is not the most suitable for Distribution Networks(DNs).As a result, an alternative,more suitable sensitivity analysis method of computing the sensitivity terms of the radial Distribution Networks is presented,which is based on grid topology information.The second sensitivity analysis method based on grid topology information reveals the relationship between network topology and sensitivity terms. It was previously mentioned that network topologies in Low Voltage(LV) grids are,often,unknown.As a result,and considering the relationship that is presented above between grid topologies and sensitivity factors,in this deploma thesis,the inverse procedure is considered:it is attempted to determine the grid topology by using the sensitivity matrix that is estimated by smart meter data.The third section of this thesis includes a proposed computational method of the sensitivity terms of the PQ buses,based on data produced by the simulation of the power flow problem in the MATLAB toolbox, MATPOWER,due to lack of real measurements.Specifically,a linear model of computing the sensitivity matrix is proposed.It is assumed that the proposed model approximates well enough the nonlinear relationship between the voltages and the power profiles in distribution grids. In the fourth section,two methods of topology estimation are presented in detail and compared.These methods are based on the Prufer sequence and Neighbor Joining algorithms, respectively.	en
heal.advisorName	Χατζηαργυρίου, Νικόλαος	el
heal.committeeMemberName	Χατζηαργυρίου, Νικόλαος	el
heal.committeeMemberName	Παπαθανασίου, Σταύρος	el
heal.committeeMemberName	Γεωργιλάκης, Παύλος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών. Τομέας Ηλεκτρικής Ισχύος	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	146 σ.
heal.fullTextAvailability	true