Optimal Transmission Switching under Demand Uncertainty

Abstract

Denne oppgaven studerer optimeringsproblemet, Optimal Transmission Switching (OTS). Motivasjonen for denne oppgaven stammer fra våre observasjoner om at testcasene som er brukt til å evaluere potensialet til dette problemet er mangelfulle. Vi skaper nye, mer realistiske versjoner av de eksisterende testcasenes og evaluerer løsningene som er gitt av en vekselstrømsbasert heuristikk og en likestrømsapproksimert heuristikk. Resultatene våre viser at i de fleste tilfeller, så vil likestrømsheuristikken returnere upålitelige resultater, og at vekselstrømsheuristikken er foretrukket som problemløser til OTS-problemet.

Vi gjennomgår litteraturen som omhandler OTS-problemet, og genererer lastscenarioer for hvert testcase. Vi ønsker å besvare hvorvidt linjetopologiendringer kan føre til signifikante besparelser i generatorkostnader og å kvantifisere risikoen knyttet til denne topologiendringen. Vi konkluderer at det er lite til inget besparelsespotensiale for våre testcaser, og at denne konklusjoner er holdbar for en rekke lastscenarioer. Våre resultater skiller seg ut fra de som er rapportert i litteraturen. Dette er fordi vi har utvidet våre studier til å inkludere større, nylige nettverk, i tillegg til at nettverkene er modellert til å kunne anses som å kjøre i en normal tilstand. Videre konkluderer vi at det er lite risiko knyttet til at topologiendringene skal føre til overbelastning og strømbrudd i nettet. I motsetning til det som har blitt rapportert i litteraturen, viser vi at et høyt belastet nettverk sjeldent fører til signifikante kostnadsbesparelser, men heller det motsatte. Selv om våre resultater ser nedslående ut for OTS, må vi presisere at problemet må utforskes videre på moderne kraftnett for å potensielt kunne nå en entydig konklusjon angående dets fremtid. Dette forfekter et økt samarbeid med kraftindustrien i de kommende årene.