Contribution to the operation of smart rural distribution grid with energy resources for improvement of the quality of service

This Thesis aims for contributing in the deployment and operation of Smart Grid, in isolated rural areas. As it would be expected, technological developments and investments in the electrical field have mainly focused on urban and industrial areas where the energy demand is high, as well as, the pos...

Descripción completa

Detalles Bibliográficos
Autor: Girbau Llistuella, Francesc
Tipo de recurso: tesis doctoral
Estado:Versión publicada
Fecha de publicación:2018
País:España
Institución:CBUC, CESCA
Repositorio:TDR. Tesis Doctorales en Red
OAI Identifier:oai:www.tdx.cat:10803/664646
Acceso en línea:http://hdl.handle.net/10803/664646
https://dx.doi.org/10.5821/dissertation-2117-127491
Access Level:acceso abierto
Palabra clave:Àrees temàtiques de la UPC::Enginyeria elèctrica
004
332
621.3
id ES_a91dc9cbb72ee0ea1fa645f4b3a04b22
oai_identifier_str oai:www.tdx.cat:10803/664646
network_acronym_str ES
network_name_str España
repository_id_str
dc.title.none.fl_str_mv Contribution to the operation of smart rural distribution grid with energy resources for improvement of the quality of service
title Contribution to the operation of smart rural distribution grid with energy resources for improvement of the quality of service
spellingShingle Contribution to the operation of smart rural distribution grid with energy resources for improvement of the quality of service
Girbau Llistuella, Francesc
Àrees temàtiques de la UPC::Enginyeria elèctrica
004
332
621.3
title_short Contribution to the operation of smart rural distribution grid with energy resources for improvement of the quality of service
title_full Contribution to the operation of smart rural distribution grid with energy resources for improvement of the quality of service
title_fullStr Contribution to the operation of smart rural distribution grid with energy resources for improvement of the quality of service
title_full_unstemmed Contribution to the operation of smart rural distribution grid with energy resources for improvement of the quality of service
title_sort Contribution to the operation of smart rural distribution grid with energy resources for improvement of the quality of service
dc.creator.none.fl_str_mv Girbau Llistuella, Francesc
author Girbau Llistuella, Francesc
author_facet Girbau Llistuella, Francesc
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Díaz Gonzalez, Francisco, 1983-
Sumper, Andreas
Universitat Politècnica de Catalunya. Departament d'Enginyeria Elèctrica
dc.subject.none.fl_str_mv Àrees temàtiques de la UPC::Enginyeria elèctrica
004
332
621.3
topic Àrees temàtiques de la UPC::Enginyeria elèctrica
004
332
621.3
description This Thesis aims for contributing in the deployment and operation of Smart Grid, in isolated rural areas. As it would be expected, technological developments and investments in the electrical field have mainly focused on urban and industrial areas where the energy demand is high, as well as, the possibility to recover easily the investment. Therefore, difficult accessing areas where population and electrical demand are low are less attractive to invest. For this reason, this Thesis, in parallel to the European project known as Smart Rural Grid, has focused on the rural grid development. In this sense, the Thesis contributes directly in the design, conception and justification of an innovate architecture for rural systems. The architecture has been deployed and tested at the end of a medium voltage line of Estabanell Energia in Vallfogona del Ripollès. In addition, the presented architecture is characterised to integrate power electronics with embedded battery systems, an innovative management system and a proper telecommunication network in order to gain robustness, flexibility and hosting capacity for distributed and renewable generation. To sum up, the Thesis has focused on the design and development of new operation modes, algorithms and equipment that allow to manage automatically and optimally the energy resources; like power electronics, energy storage systems, distributed and renewable generation, and controllable loads. These strategies are able to correct common issues in rural grids, such as voltage variations and electrical losses. In addition, they improve and ensure the power quality and supply continuity, contribute to reduce operational costs and infrastructure optimization and deferral.
publishDate 2018
dc.date.none.fl_str_mv 2018
2019
2019
dc.type.none.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.none.fl_str_mv http://hdl.handle.net/10803/664646
https://dx.doi.org/10.5821/dissertation-2117-127491
url http://hdl.handle.net/10803/664646
https://dx.doi.org/10.5821/dissertation-2117-127491
dc.language.none.fl_str_mv Inglés
language_invalid_str_mv Inglés
dc.relation.none.fl_str_mv Nota: Tesi per compendi de publicacions, amb una secció retallada pels drets d'editor
dc.rights.none.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv 136 p.
application/pdf
application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universitat Politècnica de Catalunya
publisher.none.fl_str_mv Universitat Politècnica de Catalunya
dc.source.none.fl_str_mv TDX (Tesis Doctorals en Xarxa)
reponame:TDR. Tesis Doctorales en Red
instname:CBUC, CESCA
instname_str CBUC, CESCA
reponame_str TDR. Tesis Doctorales en Red
collection TDR. Tesis Doctorales en Red
repository.name.fl_str_mv
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1869415975244267520
spelling Contribution to the operation of smart rural distribution grid with energy resources for improvement of the quality of serviceGirbau Llistuella, FrancescÀrees temàtiques de la UPC::Enginyeria elèctrica004332621.3This Thesis aims for contributing in the deployment and operation of Smart Grid, in isolated rural areas. As it would be expected, technological developments and investments in the electrical field have mainly focused on urban and industrial areas where the energy demand is high, as well as, the possibility to recover easily the investment. Therefore, difficult accessing areas where population and electrical demand are low are less attractive to invest. For this reason, this Thesis, in parallel to the European project known as Smart Rural Grid, has focused on the rural grid development. In this sense, the Thesis contributes directly in the design, conception and justification of an innovate architecture for rural systems. The architecture has been deployed and tested at the end of a medium voltage line of Estabanell Energia in Vallfogona del Ripollès. In addition, the presented architecture is characterised to integrate power electronics with embedded battery systems, an innovative management system and a proper telecommunication network in order to gain robustness, flexibility and hosting capacity for distributed and renewable generation. To sum up, the Thesis has focused on the design and development of new operation modes, algorithms and equipment that allow to manage automatically and optimally the energy resources; like power electronics, energy storage systems, distributed and renewable generation, and controllable loads. These strategies are able to correct common issues in rural grids, such as voltage variations and electrical losses. In addition, they improve and ensure the power quality and supply continuity, contribute to reduce operational costs and infrastructure optimization and deferral.Aquesta tesi vol contribuir en el desplegament de les futures xarxes elèctriques intel.ligents, en entorns rurals que habitualment són oblidats. Cal mencionar que els principals avenços tecnològics i les inversions per part dels gestors de la xarxa s'han centrat en entorns urbans i industrials, ja que aquests solen demandar grans quantitats d'energia, fet que facilita la recuperació de la inversió. Per tant, en un entorn on la densitat de població i la demanda energètica és baixa i a més l'orografia és complexa resulta menys atractiu invertir-hi. Per aquest motiu, la tesi, en paral.lel al projecte Europeu Smart Rural Grid, s'ha centrat en el desenvolupament de les xarxes elèctriques en entorns rurals. El principal objectiu de la tesi i alhora del projecte Smart Rural Grid és desenvolupar tecnologies per concebre les futures xarxes en entorns rurals. Aquestes han de permetre incrementar la baixa eficiència, qualitat i resiliència de la xarxa. En aquest sentit, la tesi ha contribuït en la concepció, disseny i justificació d'una innovadora arquitectura. Aquesta arquitectura, s'ha dut a terme en el final d'una línia de mitja tensió d'Estabanell Energia a Vallfogona del Ripollès. A més, aquesta arquitectura es caracteritza per integrar electrònica de potència, sistemes elèctrics d'emmagatzemament, un innovador sistema de gestió i de telecomunicacions, poden proporcionar a la xarxa una major robustesa, flexibilitat i capacitat per integrar a la nova generació distribuïda i renovable. D'altre banda, la Tesi també s'ha centrat en la concepció i desenvolupament de nous modes d'operació, algoritmes i dispositius que permeten automatitzar i optimitzar la gestió dels recursos distribuïts; és a dir, la electrònica de potència, els sistemes d'emmagatzemament, la generació renovable i distribuïda i les càrregues controlables. Aquestes estratègies permeten solventar els problemes habituals en aquest tipus de xarxes, com per exemple les variacions de tensió i les pèrdues. A més, també milloren i asseguren la qualitat i continuïtat del subministrament, ajuden a reduir els costos d'operació i retrassar la inversió en nova infraestructuraDOCTORAT EN ENGINYERIA ELÈCTRICA (Pla 2012)Universitat Politècnica de CatalunyaDíaz Gonzalez, Francisco, 1983-Sumper, AndreasUniversitat Politècnica de Catalunya. Departament d'Enginyeria Elèctrica201920192018info:eu-repo/semantics/doctoralThesisinfo:eu-repo/semantics/publishedVersion136 p.application/pdfapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10803/664646https://dx.doi.org/10.5821/dissertation-2117-127491TDX (Tesis Doctorals en Xarxa)reponame:TDR. Tesis Doctorales en Redinstname:CBUC, CESCAInglésNota: Tesi per compendi de publicacions, amb una secció retallada pels drets d'editorADVERTIMENT. L'accés als continguts d'aquesta tesi doctoral i la seva utilització ha de respectar els drets de la persona autora. Pot ser utilitzada per a consulta o estudi personal, així com en activitats o materials d'investigació i docència en els termes establerts a l'art. 32 del Text Refós de la Llei de Propietat Intel·lectual (RDL 1/1996). Per altres utilitzacions es requereix l'autorització prèvia i expressa de la persona autora. En qualsevol cas, en la utilització dels seus continguts caldrà indicar de forma clara el nom i cognoms de la persona autora i el títol de la tesi doctoral. No s'autoritza la seva reproducció o altres formes d'explotació efectuades amb finalitats de lucre ni la seva comunicació pública des d'un lloc aliè al servei TDX. Tampoc s'autoritza la presentació del seu contingut en una finestra o marc aliè a TDX (framing). Aquesta reserva de drets afecta tant als continguts de la tesi com als seus resums i índexs.info:eu-repo/semantics/openAccessoai:www.tdx.cat:10803/6646462026-06-14T12:46:07Z
score 15.300719