20.500.12556/DKUM-69737 The impact of wind-power generation on the planning of regulating reserve Vplivi proizvodnje vetrnih elektrarn na načrtovanje regulacijske rezerve This doctoral thesis focuses on the efficient management of a power system with a large share of wind-power generation and on the methods for planning the operating reserve. The approach proposed in this research involves the use of data directly from the network’s dispatch center and the forecasting systems, as well as already existing day-ahead plans for wind and load power to determine the regulating reserve for the load frequency control (LFC). The same principle is used to find the optimal regulating reserve distribution (RRD) between the available generation units in the system for automatic generation control. It is developed using iterative power-flow computation with a reactive power correction and a stochastic search algorithm for transmission-loss minimization. Moreover, variations in the generation of individual wind-power plants (WPPs) from the plan are considered in the optimal RRD. A special focus of this research has been put on the Croatian power system due to the accessibility of relevant information and operating data. The obtained results of the testing with actual data from the Croatian power system indicate substantial savings in ancillary service costs for the LFC, while ensuring safe system operation. The considerable impact of variations from the plan for each individual WPP generation on the optimal RRD was also identified. Comparing the results for the daily sum of regulating reserves obtained with the proposed and the currently used approaches, the corresponding costs indicate a total saving of 21.2% for all 12 selected days in 2015 when using the proposed approach. In practice, a part of the reserve can be slow, i.e., with a lower unit price, thus the savings would be even higher. Furthermore, the obtained optimal RRD computed according to the proposed approach was compared with four commonly used RRDs in Croatia. The results obtained using the proposed approach indicate a decrease in the total transmission losses of between 1% and 2%. With a larger share of the generation from the WPPs and with more dispersed locations of the WPPs and regulating power plants a larger reduction in the transmission losses is expected. Doktorska disertacija se osredotoča na učinkovito upravljanje elektroenergetskih sistemov z velikim deležem vetrnih elektrarn in na metode za načrtovanje obratovalnih rezerv. Predlagani pristop za določitev rezerve za regulacijo moči in frekvence vključuje uporabo podatkov neposredno iz centra vodenja in sistemov za napovedovanje, kakor tudi obstoječih dnevnih načrtov proizvodnje vetrnih elektrarn in obremenitve. Enak princip je uporabljen za iskanje optimalne porazdelitve regulacijske rezerve med razpoložljive proizvodne enote, ki so v sistemu za samodejno regulacijo proizvodnje. Razvit je z uporabo iterativnega izračuna pretokov energij s korekcijo jalove moči in z uporabo stohastičnega iskalnega algoritma za zmanjšanje prenosnih izgub. Poleg tega se pri izračunu optimalne porazdelitve regulacijske rezerve upoštevajo razlike med dejansko in načrtovano proizvodnjo posameznih vetrnih elektrarn. Zaradi dostopnosti do ustreznih informacij in obratovalnih podatkov je bil poseben poudarek te raziskave na hrvaškem elektroenergetskem sistemu. Dobljeni rezultati za dejanske podatke iz hrvaškega elektroenergetskega sistema kažejo na precejšne prihranke pri stroških sistemskih storitev za regulacijo moči in frekvence, pri čemer je zagotovljeno varno obratovanje. Identificiran je bil tudi znaten vpliv odstopanj med dejansko in načrtovano proizvodnjo posameznih vetrnih elektrarn na optimalno porazdelitev regulacijske rezerve. Primerjava rezultatov za dnevno vsoto regulacijske rezerve, dobljene s predlaganim in trenutno uporabljenimi pristopi kaže, da predlagani pristop za 12 izbranih dni v letu 2015 zniža skupne stroške za 21,2%. V praksi je del rezerve lahko počasen (nižja cena na enoto), zato bi bili prihranki lahko še višji. Optimalno porazdelitev regulacijske rezerve smo primerjali s štirimi pogosto uporabljenimi porazdelitvami na Hrvaškem. Dobljeni rezultati kažejo, da se skupne prenosne izgube ob uporabi predlaganega pristopa zmanjšajo med 1% in 2%. Večje zmanjšanje prenosnih izgub bi lahko dosegli z večjim deležem proizvodnje iz vetrnih elektrarn in z bolj razpršenimi lokacijami vetrnih in regulacijskih elektrarn. Evolutionary computation Frequency control Optimization Power system Regulating reserve Wind power generation Evolucijsko računanje regulacija frekvence optimizacija elektroenergetski sistem regulacijske rezerve vetrna elektrarna true true false [D. Srpak] Angleški jezik Slovenski jezik Doktorsko delo/naloga 2018-02-20 12:12:39 2018-03-28 08:53:50 2022-08-01 18:06:26 2019-07-11 17:42:17 2018 0 Maribor 0 0000-00-00 NiDoloceno NiDoloceno NiDoloceno 0000-00-00 0000-00-00 0000-00-00 621.311.245:621.316.726(043.3) 21288214 URN:SI:UM:DK:EZBHAK8L DOK_Srpak_Dunja_2018.pdf DOK_Srpak_Dunja_2018.pdf 1 597AAD27CB740C48D45E6D703FD9E294 5152ce2b5917688703954debd1975cec2f02094b1d848c1a37084fbf3d60c9df d3fbb20a-7c0f-11eb-bb7a-00155d0001ca 20.500.12556/dkum/fd07ce1b-6927-421d-b53b-8aeeb0c4fc06 https://dk.um.si/Dokument.php?lang=slv&id=123263 Fakulteta za elektrotehniko, računalništvo in informatiko 0 0 0