L'architecture structurale de l’avant-pays sud atlasique tunisien est caractérisée par un style tectonique mixte résultant de la réactivation de failles normales connectées avec le socle, de la mise en place de décollements dans la couverture sédimentaire ainsi que d’un diapirisme non négligeable. La géométrie et l’orientation des structures extensives préexistantes, issues du rifting Trias à Turonien, contrôlent la déformation de la couverture sédimentaire au cours des phases compressives d’âge fini-mésozoïque et cénozoïque. En effet, la marge tunisienne a enregistrée une longue période de rifting, de la fin du Permien-Trias jusqu’au Turonien. Une inversion tectonique s’est initiée probablement pendant le Crétacé supérieur. Les compressions tectoniques tertiaires se sont produites au cours de trois périodes: l’Eocène, le Mio-Pliocène et le Plio-Quaternaire. Notre étude montre une variation temporel du champ de contrainte régional, d’un régime tectonique compressif de direction NW-SE d’âge Mio-Pliocène à un régime tectonique compressif de direction N-S à NNE-SSW d’âge Quaternaire à l’actuel. Ce changement de régime tectonique a lieu, soit à la fin du Pliocène, soit au début du Quaternaire. Et une variation spatiale du champ de contrainte, de la compression (Domaine atlasique de la Tunisie) à la transtension (Golfe de Gabès), semble se faire progressivement du Nord vers le Sud-Est. Cette étude souligne le rôle prépondérant des failles profondes héritées et acquises au cours de l'évolution de la marge passive sud téthysienne. Dans ce domaine, la restauration de notre coupe équilibrée montre un raccourcissement modéré en surface de l’ordre de 8.1 km (~7,3%). / The structural architecture of the Tunisian foreland consists in a mixed tectonic style with deep-seated basement faults, shallower décollements within sedimentary cover and salt diapirism. Structural geometry and orientation of the pre-existing Triassic-Turonian extensional structures controlled subsequent contractional deformation within the sedimentary cover. The rifting of the margin started in the late Permian–Triassic and continued up to the Turonian. From the inversion of the successive compressions, the development of ENE-trending thrust-related anticlines such as the Orbata and Chemsi structures are controlled by the reactivation of the inherited Mesozoic faults. Geologic data from this region indicate that the positive tectonic inversion occurred probably during Late Cretaceous period. The Cenozoic tectonic compressions in the southern Atlassic domain occurred during three periods: Late Eocene, Late Miocene and Plio-Quaternary. The Fault kinematic analysis reveals a temporal change in states of stress that occurred during the Late Cenozoic. A paleostress (Miocene-Pliocene) state is characterized by a regional compressional tectonic regime with a mean N134±09°E trending compressional axis (σ1). A modern (Quaternary to present-day) state of stress also corresponds to compressional tectonic regime with a regionally mean N05±10°E trending horizontal σ1. This study underlines the predominant role of inherited basement structures acquired during the evolution of the southern Tethyan margin, and their influence on the geometry of the Atlassic fold-and-thrust belt. At the southern Atlas of Tunisia our restoration shows a surface shortening of ~8.1 km (~7.3%).

Dizertační práce se zabývá modelováním a řízením elektrických pohonů během poruchových stavů. Práce se obzvláště zaměřuje na více-fázové motory. První část práce se zabývá matematickými rovnicemi obecného více-fázového motoru a následným odvozením n-krát troj-fázového zapojení motoru. Modely v dq souřadnicovém systému a modely ve statorových souřadnicích jsou navrženy pro simulaci chování motoru během poruchových stavů. Další část práce se zabývá analýzou poruch ve více-fázových motorech s využitím matematických modelů. Různé vnitřní struktury vinutí motoru jsou analyzovány z pohledu možného řízení během poruchového stavu. Taktéž je prezentováno chování těchto různých struktur motoru během poruchových stavů. Předmětem analýzy jsou elektrické poruchy vinutí motoru a elektrické poruchy výkonové elektroniky. Poslední část práce se zabývá testováním navrženého řídícího algoritmu a navržených kompenzačních strategií pro poruchy na reálných motorech. Pro testování byl použit segregovaný dvakrát troj-fázový motor a experimentální motor s odbočkami pro emulaci poruch vinutí. Provedené testy prokázaly, že vhodně navrhnutý motor v kombinaci se správným řídícím algoritmem a výkonovou elektronikou dokáže zaručit kontinuální běh pohonu i během poruchy.

This master’s thesis deals with realization of fault recorder designed for a distribution transformer station. In theoretical part is created research about operation of distribution transformer stations and about analytic methods, which gives bases for fault detection in power network. The practical part consists of design and realization of fault recorder in LabVIEW interface using CompactDAQ measurement platform. Purpose of this recorder is monitoring and recording of voltage and current waveforms on secondary side of transformer station during the fault in high voltage network. Principle of fault detection is primarily based on level monitoring of voltage negative symmetrical component. Fault recorder has been successively optimized and the final version is presented in this thesis. At the end functionality of designed system is evaluated on simulated fault in a model of high voltage network.

I denna rapport beskrivs en utvecklad utbildningssimulator över spårfordon och dess del- komponenter på järnvägen. Simulatorn är en hårdvarubaserad prototyp över ett dörrsystem på spårfordon. Prototypen ska användas av systemspecialister och tekniker inom järnvägs- branschen. Simulatorn ger användare en teknisk demonstration av hur komponenter funge- rar i ett dörrsystem. Prototypen innehåller motor, brytare, reläer och givare. Komponenterna används för att illustrerar funktioner i ett dörrsystem på ett spårfordon. Utbildningssimula- torn kontrolleras med en styrenhet och genom tryckknappar för manuell styrning. För de- monstration av säkerheten vid av och ombordstigning används en optisk givare som symbo- liserar hinderdetektering. Utbildningssimulatorn har två vanliga fel inbyggda: kabelfel och jordfel. En instruktions- manual bestående av ett kretsschema används för felsökning. Kretsschemat över dörrsyste- met används för hitta felen och åtgärda dem. I felanalysen ingår de faktorer som är orsaken till att de vanligaste felen inträffar på ett spårfordon. Dörrsystem tar emot diagnostiska ko- der från en dörrdator som styr prioriteringen på vilka åtgärder som ska göras. / This report is a description of a developed educational simulator over rail vehicles and its components. The simulator is a hardware-based prototype over a door system on rail vehi- cles. System specialists and technicians will use the prototype. The Simulator should give the user a technical demonstration on how components work in a door system. The proto- type consists of motor, switch, relay and sensor. The components are used for illustration of the functions in a door system on a rail vehicle. The educational simulator is controlled with a control unit and with pushbuttons for manual control. For demonstration of the boarding security an optical sensor is used as symbolize for the obstacle detection. The educational simulation has two embedded common faults: cable fault and ground fault. The instruction manual consists of a circuit diagram and is used for troubleshooting. The circuit diagram over the door system is used to find the faults and to correct them. The fault analysis includes the factors, which is the reason for the most common faults to occur in a rail vehicle. Door system receives diagnostic code from a door computer that control priori- tizing for arrangements that will be made.

This report studies the possibilities of minimizing unplanned maintenance work and improving the availability of power supply by enabling preventive maintenance in power systems, without having to make additional investments in the existing systems. This was done using information from COMTRADE files (disturbance recording files) that are created in the event of a fault in the power system. The IEC 61850 standard facilitates the process of retrieving and analyzing the disturbance files by standardizing their format and the way they are stored. By creating a software solution that automatically reads and analyses the COMTRADE files, deteriorating performance of the power system equipment can be detected and preventive maintenance suggested. The result of the project is a software solution that reads and analyses COMTRADE files in an automated way. The software identifies fault events (fault start, trip signal sent, circuit breaker open, auto-reclose command, circuit breaker closed) from the recorded signals using wavelet transform as the main method. It then calculates the times of relay and circuit breaker operations. The calculated times are compared to threshold values and warnings are generated if they exceed the thresholds. / Denna rapport studerar möjligheten att minimera oönskade underhållsarbeten och öka tillgången på strömförsörjning genom att möjliggöra förebyggande underhåll i kraftsystemet, utan att behöva göra ytterligare investeringar för sina befintliga system. Detta gjordes med hjälp av information från COMTRADE-filer (filer för inspelning av störningar) som skapades vid ett fel i elnätet. IEC 61850-standarden underlättar processen för att hämta och analysera störningsfilerna genom att standardisera sitt format och hur de lagras. Genom att skapa en programvarulösning som automatiskt läser och analyserar COMTRADE-filerna, kan försämrad prestanda hos strömsystemets utrustning detekteras och förebyggande underhåll föreslås. Resultatet av projektet är en mjukvarulösning som läser och analyserar COMTRADE-filer på ett automatiserat sätt. Programvaran identifierar felhändelser (fel start, sänd bryt-signal, brytare öppen, automatisk återstängnings kommando, strömbrytare stängd) från de inspelade signalerna med wavelettransformen som huvudmetod. Därefter beräknas driftstiderna för relä och brytare. De beräknade tiderna jämförs med tröskelvärden och varningar genereras om de överskrider tröskelvärdena.

Reliability requirements for power systems have been constantly increasing, as customers of electric power desire high power availability. In order to improve continuity of supply in medium voltage (MV) networks, utilities in many countries in Europe, North/South America and Oceania use resonant earthing and allow the operation of the network during a single phasetoearth fault for periods from several seconds up to several hours, since the earthfault current at the fault point in such systems is considerably reduced and is unlikely to damage equipment or create hazardous voltages for people or livestock. Due to the neutral potential displacement during the phasetoearth fault, the healthy phases can rise up to 1.73 times the nominal values in the entire network, overstressing insulation and increasing the probability of a second fault from another phasetoearth fault somewhere in the network. The situation of two simultaneously active phasetoearth faults on different phases at different locations in a network is commonly called a crosscountry or doubleearth fault. The current through the earth then becomes many times higher than in case of a single phasetoearth fault in a resonantearthed network. Few studies about CrossCountry faults in MV systems have been done so far, particularly with real fault data and simulations. This thesis has as main objectives to: improve understanding of how crosscountry faults behave in resonantearthed systems; show how the double fault situation can be analytically calculated; and study what difficulties these faults can pose to traditional distance protection. This is done by: analyzing recordings of real faults, obtained from utilities in Scandinavia; modelling the fault situations analytically; simulating such systems with real system data; and examining in particular how faultedphase selection and distance protection behave during these faults. The developed mathematical model was compared with a simple simulated system. The results showed that the modelling produces accurate results. Analysis of the real faults showed that crosscountry faults cannot be equated directly to more traditional singlephase or doublephase faults on particular feeders, since voltages and currents can behave in atypical manners. Finally, during the comprehensive simulations of such network, limitations of traditional distance protection were identified. Phasetophase loops can face difficulties in properly detecting crosscountry faults even when one of the two simultaneous faults is relatively close to the measuring point. Phasetoearth loops can only be reliable when faults are solid or with very low resistance and in conditions where zero sequence current is present, while for multiple infeeds can also face difficulties. / Kraven på elkraftsystemets pålitlighet ökar hela tiden, då kundernas krav på tillgänglighet hela tiden stiger. Som ett led i att förbättra leveranssäkerheten på mellanspänningsnivån har ett flertal elnätsbolag i Europa, Nord och Sydamerika samt Oceanien börjat använda spoljordning. Genom detta kan jordfel under drift tillåtas, på allt ifrån sekundbasis till timmar. På detta sätt undviks driftavbrott vid jordfel. Spoljordning gör att jordfelsströmmen reduceras vilket minimerar risken för person, djur och egendomsskador. Under ett enfasigt jordfel höjs spänningen i de två opåverkade faserna till maximalt 1.73 gånger den nominella spänningen, detta i hela det aktuella nätet. Spänningshöjningen riskerar att ge skador på isolaringen, vilket gör att risken för uppkomsten av ett andra jordfel någonstans i samma nätavsnitt ökar. Att två enfasiga jordfel på olika platser inträffar samtidigt i samma nät, kallas dubbelt jordfel, på engelska crosscountry fault. Strömmen genom jord i ett spoljordat nät blir i detta fallet mycket högre än för ett enfasigt jordfel. Än så länge har bara ett fåtal studier med verkliga data och simuleringar gällande dubbla jordfel på mellanspänningsnivå utförts. Detta examensarbete syftar till att: förbättra förståelsen för hur dubbla jordfel uppkommer i spoljordade nät; beskriva hur dubbla jordfel kan beräknas analytiskt; och visa på vilka svårigheter dubbla jordfel kan ge för distansskydd. Detta görs genom: att analysera verkliga fel uppkomna i Skandinavien; analytisk modellering av dessa situationer; simulering med data från verkliga elnät; undersökning av hur felbehäftade delar och dess distansskydd beter sig vid fel. Den utvecklade matematiska modelleringsmetoden är jämförd med ett enkelt system som var simulerat, och resultaten av jämförelsen visar att modellen ger ett överensstämmande och noggrant resultat. Analysen av verkliga fel visar att dubbla jordfel inte direkt kan likställas med traditionella enfas- eller tvåfasfel för ett och samma utgående fack, då spänning och strömmar kan ha olika beteende. Avslutningsvis kunde begränsningar hos traditionella distansskydd upptäckas, tack var en omfattande simulering av nyss nämnda elnät. Fas- fas slingan kan se svårigheter att detektera dubbla fel även när ett av dessa två är nära till mätpunkten. Fas- jord slingan är endast pålitlig när felresistansen är försumbar, eller i fall där felresistansen är låg, samt i fall när nollföljdsströmmen är närvarande. Flera felströmsinmatningar kan likaså ställa till svårigheter.

Rapidly growing Inverter- Based Resources (IBR) have different fault properties compared to Synchronous Generators (SG). Therefore, it is necessary to study the fault behavior of systems that contain different types of IBR and compare it to the conventional system responses in order to understand what steps should be taken to adapt conventional protection settings for new types of sources. For a two bus model, it is found out that sequence profiles in a system with one IBR are different from those observed in conventional system. Thermal and electrical limitations of the power electronics reduce the fault current from the IBR significantly, driving negative sequence current to small values compared to conventional sources. This is true for all studied types of IBR. Moreover, if IBR is connected to the grid through one line only, during Three Phase Fault (3hp) it is possible to lose synchronism with grid due to erroneous estimation of the grid angle through the Phase-Locked Loop (PLL). Verification of the obtained results is made through comparison to the Fault Recordings taken from the protection relays placed at substations. It is shown that for some faults simulation results can predict the behavior of symmetrical components in the network whereas for others they do not. To explain the latter behavior modifications to the sequence networks are proposed. / Snabbt växande inverterbaserade resurser (IBR) har olika felinmatningsegenskaper jämfört med synkrongeneratorer (SG). Därför är det nödvändigt att studera felbeteende hos system som innehåller olika typer av IBR och jämför det med konventionella källor för att kunna förstå vilka steg som ska göras för att anpassa konventionella skyddsinställningar för nya typer av källor. Under litteraturöversikten introduktion till det fast jordade systemet och dess speciella fall med isolerad transformatorjordning är klar. Kort introduktion till den studerade IBR och typer av simulerade fel görs också. För en tvåbussmodell har det visat sig att sekvensprofiler i ett system med en IBR skiljer sig från de som observerats i konventionella system. Termisk och elektrisk begränsningar i kraftelektroniska komponenter minskar felströmmen från IBR avsevärt och driver negativ sekvensström till små värden jämfört med konventionella källor. Detta gäller för alla studerade typer av IBR. Dessutom, om IBR är ansluten till nätet endast genom en linje, är det möjligt under trefasfel (3hp) att tappa synkronisering med nätet på grund av felaktig uppskattning av fasvinkeln genom styrsystemets faslåst slinga (PLL). Verifiering av de erhållna resultaten görs genom jämförelse med Fel Inspelningar från reläet placerade på transformatorstationer. Det visas att för vissa fel simuleringsresultat kan förutsäga symmetriska komponenters beteende i nätverket medan andra inte gör det. För att förklara de senare beteendena föreslås modifieringar i sekvensnätverket.

För sammankoppling av multi-terminala HVDC-system med punkt-till-punkt kopplingar ärDC-DC-omvandlaren den enda möjliga sammankopplingen. Därför genomgår problemenmed spänningsmatchning och likspänningsströmbegränsning i högspännings DC-systemomfattande forskning samt ligger i fokus för denna avhandling. Först analyseras toppmodernatopologier för högspännings DC-DC-omvandlare som används för samtrafik av flera terminalaHVDC-system. De analyserade topologierna jämförs sedan baserat på dess olika funktioner.Topologin för en konventionell icke-isolerad DC-DC-omvandlare analyseras när det gäller design,kostnad, storlek, förlust och effektstyrningskapacitet. Först skapas en matematisk modell ochsedan utförs en numerisk analys för olika arbetsområden. Därefter görs en jämförelse av entvåfas-icke-isolerad DC-omvandlare baserad på energilagring, maximal likströmsöverföring ochtotala förluster. Simulering utförs av en tvåfas och en trefas icke-isolerad DC-omvandlare iPSCAD med olika typer av styrenheter. Dessutom tas en isolerad omvandlartopologi och analyserasi detalj från matematisk modellering till validering med hjälp av simuleringsresultat.Olika typer av felanalyser för både isolerad och icke-isolerad omvandlartopologi görs. Slutligenutförs även analyser av DC-felet i olika möjliga anslutningar av omvandlaren i Multi-TerminalGrid, dvs Monopole, Bipole med både symmetriska och asymmetriska konfigurationer. / For interconnection of multi-terminal HVDC systems involving point-to-point links, aDC-DC converter is the only possible way to interconnect. Therefore, the issues of voltagematching and DC fault current limiting in high voltage DC systems are undergoing extensiveresearch and are the focus of this thesis. Starting with analyzing the state of the art highvoltage DC-DC converter topologies for interconnection of multi-terminal HVDC systems andbenchmarking each converter topology based on different functionalities. A basic non-isolatedDC-DC converter topology is analyzed in terms of design, cost, sizing, losses and power controlcapability. First, starting with the mathematical modeling and then the numerical analysis isdone for different operating regions. Next, it is compared with the two-phase non-isolated DCconverter based on energy storage, maximum DC power transfer, and total losses. Simulation oftwo-phase and three-phase non-isolated DC converter is done in PSCAD incorporating differenttypes of controllers. Then, an isolated converter topology is taken and analyzed in detail startingfrom mathematical modeling to validation using simulation results. Different types of faultsanalysis for both isolated and non-isolated converter topology is done. Finally, analyzing the DCfault in different possible connection of the converter in the multi-terminal grid, i.e. monopole,bipole in both symmetric and asymmetric configurations.