No description available.

Continued increase in system load leading to a reduction in operating margins, as well as the tendency to move towards a deregulated grid with renewable energy sources has increased the vulnerability of the grid to blackouts. Advanced intelligent techniques are therefore required to design new monitoring schemes that enable smart grid operation in a secure and robust manner. As the grid is highly interconnected, monitoring of transmission and distribution systems is increasingly relying on digital communication. Conventional security assessment techniques are slow, hampering real-time decision making. Hence, there is a need to develop fast and accurate security monitoring techniques. Intelligent techniques that are capable of processing large amounts of captured data are finding increasing scope as essential enablers for the smart grid. The research work presented in this thesis has evolved from the need for enhanced monitoring in transmission and distribution grids. The potential of intelligent techniques for enhanced system monitoring has been demonstrated for disturbed scenarios in an integrated power system. In transmission grids, one of the challenging problems is network partitioning, also known as network area-decomposition. In this thesis, an approach based on relative electrical distance (RED) has been devised to construct zonal dynamic equivalents such that the dynamic characteristics of the original system are retained in the equivalent system within the desired accuracy. Identification of coherent generators is another key aspect in power system dynamics. In this thesis, a support vector clustering-based coherency identification technique is proposed for large interconnected multi-machine power systems. The clustering technique is based on coherency measure which is formulated using the generator rotor measurements. These rotor measurements can be obtained with the help of Phasor Measurement Units (PMUs). In distribution grids, accurate and fast fault identification of faults is a key challenge. Hence, an automated fault diagnosis technique based on multi class support vector machines (SVMs) has been developed in this thesis. The proposed fault location scheme is capable of accurately identify the fault type, location of faulted line section and the fault impedance in the distributed generation (DG) systems. The proposed approach is based on the three phase voltage and current measurements available at all the sources i.e. substation and at the connection points of DGs. An approach for voltage instability monitoring in 3-phase distribution systems has also been proposed in this thesis. The conventional single phase L-index measure has been extended to a 3-phase system to incorporate information pertaining to unbalance in the distribution system. All the approaches proposed in this thesis have been validated using standard IEEE test systems and also on practical Indian systems.

Zur Umsetzung der Energiewende ist in den kommenden Jahren ein substantieller Netzausbau notwendig, der jedoch regional unterschiedlich stark ausfallen wird. Nach gegenwärtiger Gesetzeslage werden die folglich sehr unterschiedlich hohen Netzkosten von den Endkunden des jeweiligen Netzgebietes über die Netznutzungsentgelte getragen. Mittels eines detaillierten Modells der Kostenbestandteile der Netzkosten in den einzelnen Regionen wurden unter Berücksichtigung des erwarteten Netzausbaus sowie der demographischen Entwicklung die Netznutzungsentgelte, geschlüsselt nach den Kundengruppen Haushalt und Gewerbe sowie Industrie bis zum Jahr 2023 prognostiziert. Die anschließende Analyse eines bundesweiten Wälzens von Übertragungs- und Verteilungsnetzbestandteilen der Entgelte kommt zu dem Ergebnis, dass in Zukunft neben den ostdeutschen Flächenländern auch die Küstenländer Schleswig-Holstein und Niedersachsen sowie Teile Bayerns von einem bundeseinheitlichen Entgelt profitieren würden. Dabei stellt sich eine asymmetrische Verteilung von Be- und Entlastungen dar. Den zum Teil erheblichen jährlichen Entlastungen von bis zu 130 EUR pro 3-Personenhaushalt stehen in den süd- und westdeutschen Flächenländern vergleichsweise geringe Mehrbelastungen von maximal 30 EUR gegenüber. Gleichzeitig zeigt die Analyse, dass ein alleiniges Wälzen der Übertragungsnetzkosten zum heutigen Stand für Industriekunden in Ostdeutschland zwar merkliche Entlastungen mit sich bringen würde, diese aber zukünftig abnehmen und im Haushaltskundenbereich sehr gering ausfallen. Insgesamt lässt sich aus den Ergebnissen der Analyse schlussfolgern, dass die regionale Ungleichverteilung der Netzkosten tendenziell zunimmt und es Regionen in Deutschland gibt, in denen hohe Netzausbaukosten, eine negative demographische Entwicklung und eine geringe Kaufkraft zusammentreffen und so Privathaushalte sowie Industriebetriebe stark belasten.:1 Zusammenfassung und Schlussfolgerungen 2 Gegenstand und Ziel der Analyse 3 Rahmenbedingungen der Bestimmung der Netznutzungsentgelte 4 Kostenmodell des Übertragungsnetzes 5 Kostenmodell der Verteilungsnetze 6 Auswirkungen des demographischen Wandels auf Stromverbrauch und Netzentgelte 7 Abschätzung der Netznutzungsentgelte und ihrer Zusammensetzung 8 Skizze eines Netzkostenstrukturausgleichs 9 Quellen 10 Anhang

Zur Umsetzung der Energiewende ist in den kommenden Jahren ein substantieller Netzausbau notwendig, der jedoch regional unterschiedlich stark ausfallen wird. Nach gegenwärtiger Gesetzeslage werden die folglich sehr unterschiedlich hohen Netzkosten von den Endkunden des jeweiligen Netzgebietes über die Netznutzungsentgelte getragen. Mittels eines detaillierten Modells der Kostenbestandteile der Netzkosten in den einzelnen Regionen wurden unter Berücksichtigung des erwarteten Netzausbaus sowie der demographischen Entwicklung die Netznutzungsentgelte, geschlüsselt nach den Kundengruppen Haushalt und Gewerbe sowie Industrie bis zum Jahr 2023 prognostiziert. Die anschließende Analyse eines bundesweiten Wälzens von Übertragungs- und Verteilungsnetzbestandteilen der Entgelte kommt zu dem Ergebnis, dass in Zukunft neben den ostdeutschen Flächenländern auch die Küstenländer Schleswig-Holstein und Niedersachsen sowie Teile Bayerns von einem bundeseinheitlichen Entgelt profitieren würden. Dabei stellt sich eine asymmetrische Verteilung von Be- und Entlastungen dar. Den zum Teil erheblichen jährlichen Entlastungen von bis zu 130 EUR pro 3-Personenhaushalt stehen in den süd- und westdeutschen Flächenländern vergleichsweise geringe Mehrbelastungen von maximal 30 EUR gegenüber. Gleichzeitig zeigt die Analyse, dass ein alleiniges Wälzen der Übertragungsnetzkosten zum heutigen Stand für Industriekunden in Ostdeutschland zwar merkliche Entlastungen mit sich bringen würde, diese aber zukünftig abnehmen und im Haushaltskundenbereich sehr gering ausfallen. Insgesamt lässt sich aus den Ergebnissen der Analyse schlussfolgern, dass die regionale Ungleichverteilung der Netzkosten tendenziell zunimmt und es Regionen in Deutschland gibt, in denen hohe Netzausbaukosten, eine negative demographische Entwicklung und eine geringe Kaufkraft zusammentreffen und so Privathaushalte sowie Industriebetriebe stark belasten.:1 Zusammenfassung und Schlussfolgerungen 2 Gegenstand und Ziel der Analyse 3 Rahmenbedingungen der Bestimmung der Netznutzungsentgelte 4 Kostenmodell des Übertragungsnetzes 5 Kostenmodell der Verteilungsnetze 6 Auswirkungen des demographischen Wandels auf Stromverbrauch und Netzentgelte 7 Abschätzung der Netznutzungsentgelte und ihrer Zusammensetzung 8 Skizze eines Netzkostenstrukturausgleichs 9 Quellen 10 Anhang

Der zur Umsetzung der Energiewende notwendige Netzausbau fällt regional sehr unterschiedlich hoch aus. Durch die bestehende Entgeltsystematik ergeben sich hierbei potentielle Mehrbelastungen für Stromkunden in Regionen mit einem hohen Anteil an Erneuerbaren Energien. Aktuell sind vor allem in den neuen Bundesländern höhere Entgelte zu verzeichnen. Im Rahmen dieses Kurzgutachtens werden mittels eines detaillierten Modells der Netzkosten auf den unterschiedlichen Spannungsebenen nach Landkreisen aufgeschlüsselte Netznutzungsentgelte bis zum Jahr 2024 prognostiziert. Darüber hinaus werden fünf Anpassungsvarianten der bestehenden Entgeltsystematik quantitativ analysiert und diskutiert:  Einheitliches Übertragungsnetzentgelt  Streichung der vermiedenen Netznutzungsentgelte für dargebotsabhängige Erzeuger  Preiskorridore für Endkundenentgelte  Bundeseinheitliche Entgelte für Endkunden  Wälzen der durch Erneuerbare Energien (EE) bedingten Verteilernetzkosten Aus den Analysen ergeben sich vor allem für die Varianten Entgeltkorridore, bundeseinheitliche Entgelte sowie für das Wälzen der EE-bedingten Verteilernetzkosten signifikante Entlastungseffekte für Kunden mit sehr hohen Entgelten bei moderater Mehrbelastung der übrigen Stromkunden. Obwohl die letzte Variante zu einer verursachungsgerechteren Kostenverteilung führen würde, ist deren Umsetzbarkeit äußerst fraglich. Erste Maßnahmen um ein Auseinanderdriften der Entgelte abzuschwächen, die deutlich einfacher umzusetzen sind, wären die Einführung eines einheitlichen Übertragungsnetzentgelts sowie die Streichung vermiedener Netznutzungsentgelte für dargebotsabhängige Erzeuger.:Inhaltsverzeichnis III Abbildungsverzeichnis V Tabellenverzeichnis VI Abkürzungsverzeichnis VII Länderkürzel VIII 1 Zusammenfassung und Schlussfolgerungen 1 2 Einleitung und Gegenstand der Analyse 5 3 Allgemeine Herausforderungen bei der Entwicklung der Netznutzungsentgelte 7 4 Herangehensweise und Modellbeschreibung 12 5 Ergebnisse unter der heutigen Systematik und verschiedener Anpassungsvarianten 23 6 Sensitivitätsanalyse und Differenzierung ausgewählter Modellaspekte 48 7 Umsetzung der Anpassungsvarianten 54 8 Bewertung der Anpassungsvarianten 60 9 Literaturverzeichnis 64 10 Anhang 67

Today humankind is facing numerous sustainability challenges that require us to question CO2 intensive practices like those present in the transport and energy sector. To meet those challenges, many countries have adopted ambitious climate targets. Achieving such targets requires an understanding of the wider socio-technical context of transitions. The aim of this licentiate thesis is therefore to analyse such socio-technical transitions towards low-emission futures enabled by the electrification of passenger cars and high voltage grid development. A combination of different transitions theories (for ex. Multi-level perspective and Technological innovation systems) and institutional theory has been used. To reach the aim paper I analyses the climate impacts of electric vehicles (EVs) and policy measures to achieve a breakthrough scenario for EVs. The results show that a mixture of short and long term policies are needed that take into account the technology development stage and behavioural aspects of EV adopters. Paper II addresses the need to include the high voltage transmission grid and its planning procedures as a central part of debates on transitions. Therefore the opportunities, challenges and reasons for conflict in the established regime are studied. The results show that in order to achieve a sustainable grid development regime, it is necessary to spend time on achieving legitimacy and social sustainability. The third paper uses semi-structured expert interviews and focuses on innovation dynamics for EV adoption. By focusing on dynamics instead of single policy measures, it is possible to grasp interactions within a niche, but also in between a niche, regime and landscape. The results show that strong initial technology legitimacy was needed to start substantial innovation dynamics. This could be further strengthened with a strong and broad coalition of actors. Both those factors led, if present, to an improved variety and match of policy instruments. As such this thesis has shown that transitions are not just about technology or policy instruments as such but about the dynamics and processes needed to enable them. This can be relevant in other transitions that otherwise may underestimate the importance of these components. / <p>QC 20170512</p> / Norstrat