Особливості роботи із батьками дошкільників, які мають проблеми розвитку

(uk) Сучасний етап розвитку корекційної педагогіки і психології характеризується пошуком нових ефективних шляхів соціальної адаптації дошкільників. Інтерес фахівців викликають питання впливу родини на дитину із порушеннями розвитку, створення позитивних умов для її соціалізації в умовах сім’ї, реабілітація цих родин. У нашій статті ми спробували розглянути деякі психолого-педагогічні особливості роботи із родиною, що виховує дитину із порушеннями розвитку.(ru) Современный этап развития коррекционной педагогики и психологии характеризуется поиском новых эффективных путей социальной адаптации дошкільників. Интерес специалистов вызывают вопросы влияние семьи на ребёнка с нарушениями развития, создание позитивных условий для его социализации в условиях семьи, реабилитация этих семей. В нашей статье мы попытались рассмотреть некоторые психологические особенности работы педагога с семьёй, в которой воспитывается ребёнок с нарушениями развития

Hierarchical energy management in smart grids : Flexibility prediction, scheduling and resilient control

The electric power industry and society are facing challenges and opportunitiesof transforming the present power grid into a smart grid. Energymanagement systems (EMSs) play an important role in smart grids. A generalhierarchical structure for EMSs is considered here, which is composed ofa lower layer and an upper layer. The first research objective of the thesis is detailed modeling, schedulingand control of flexible loads at the lower layer of EMSs. To do this, a wellstudiedframework has been extended, which focuses on scheduling of staticloads and dynamic loads for home energy management systems (HEMSs).Then, a robust formulation of the framework is proposed, which takes theuser behavior uncertainty into account so that the cost of optimal schedulingof appliances is less sensitive to unpredictable changes in user preferences.Considering that the optimization algorithms in the proposed framework canbe computationally intensive, an efficient plug-and-play policy is proposedand validated through several simulation studies. The second research objective is to predict, plan, and control the aggregatedflexible load at the upper layer. Here, an iterative distributed approachamong aggregator and HEMSs is designed, to maximize the aggregated profitmade out of the shared energy storage system, while technical and operationalconstraints are satisfied. In addition, a strategy is proposed for flexibilityprediction of aggregated heterogeneous thermostatically controlled loads ina single micro-community of households. Then, algorithms are designed forplanning and control of aggregated flexibility in several micro-communities,to be used for bidding in energy and reserve markets. To meet these research objectives, the control systems in the hierarchicalEMSs are connected over IT infrastructures and are in interaction with endusers.While this is done to achieve economical and environmental goals,it also introduces new sources of uncertainty in the control loops. Thus,the third research objective is to design policies to make the EMSs resilientagainst uncertainties and cyber attacks. Here, the user behavior uncertaintyhas been modeled, and a robust formulation is designed so that the optimalsolution for scheduling of appliances is more resilient to the uncertainties. Inaddition, fault-tolerant control techniques have been applied to a hierarchicalEMS to mitigate cyber-physical attacks, with no need for major re-designof the local control loops in already existing EMSs. Moreover, stability andoptimal performance of the proposed attack-resilient control policy have been proven.I samband med den pågående omvandlingen av nuvarande elsystem tillsmarta elnät finns både utmaningar och möjligheter för elkraftindustrin. Såkallade energihanteringssystem (EMS) spelar en viktig roll i smarta elnät. Härbehandlas en generell hierarkisk struktur för EMS, bestående av två lager, ettlägre och ett övre lager. Det främsta målet i avhandlingen är detaljerad modellering, schemaläggningoch styrning av flexibla laster i det lägre lagret av EMS. Ett tidigarestuderat ramverk som fokuserar på schemaläggning av statiska och dynamiskalaster för hushållens energihanteringssystem (HEMS) har därför vidareutvecklats.Vidare föreslås en robust formulering av ramverket som tarhänsyn till användarens beteendeosäkerhet så att kostnaden för optimal schemaläggningav apparater blir mindre känslig för oförutsägbara förändringar ianvändarpreferenser. Eftersom att optimeringsalgoritmerna kan vara beräkningsintensivaföreslås och valideras en effektiv plug-and-play-metod genomflera simuleringsstudier. Ett annat syfte har varit att förutsäga, planera och styra den aggregeradeflexibla lasten i det övre lagret i EMS. Därför har ett iterativt distribuerattillvägagångssätt för aggregat och HEMS utformats för att maximera vinstenfrån det delade energilagringssystemet, samtidigt som tekniska och operativabegränsningar uppfylls. Dessutom föreslås en strategi för att förutsägaflexibiliteten hos aggregerade heterogena termostatstyrda belastningar i ettmikrosamhälle bestående av flera hushåll. Vidare utformas algoritmer för planeringoch kontroll av aggregerad flexibilitet i flera mikrosamhällen, som kananvändas för att delta på energi- och reservmarknader. För att möta dessa forskningsmål kopplas styrsystemen i de hierarkiskaEMS-systemen ihop över IT-infrastruktur och samverkar med slutanvändare. Detta görs för att uppnå ekonomiska och miljömässiga mål, men kan ocksåskapa nya källor till osäkerhet i kontrollslingorna. Det tredje forskningsmåletär således att utforma metoder för att göra EMS motståndskraftiga motosäkerheter och cyberattacker. Här har osäkerheter i användarbeteenden modelleratsoch en robust formulering utformats för att göra schemaläggningav apparater mer motståndskraftig mot osäkerhet. Dessutom har feltolerantakontrolltekniker applicerats på en hierarkisk EMS för att mildra cyber-fysiskaattacker, utan att det behövs någon större förändring av de lokala kontrollslingornai redan befintliga EMS. Vidare har stabilitet och optimal prestandaför den föreslagna attackmotståndskraftiga kontrolltekniken bevisats.QC 20190301</p

Optimal and Resilient Control with Applications in Smart Distribution Grids

The electric power industry and society are facing the challenges and opportunities of transforming the present power grid into a smart grid. To meet these challenges, new types of control systems are connected over IT infrastructures. While this is done to meet highly set economical and environmental goals, it also introduces new sources of uncertainty in the control loops. In this thesis, we consider control design taking some of these uncertainties into account. In Part I of the thesis, some economical and environmental concerns in smart grids are taken into account, and a scheduling framework for static loads (e.g., smart appliances in residential areas) and dynamic loads (e.g., energy storage systems) in the distribution level is investigated. A robust formulation is proposed taking the user behavior uncertainty into account, so that the optimal scheduling cost is less sensitive to unpredictable changes in user preferences. In addition, a novel distributed algorithm for the studied scheduling framework is proposed, which aims at minimizing the aggregated electricity cost of a network of apartments sharing an energy storage system. We point out that the proposed scheduling framework is applicable to various uncertainty sources, storage technologies, and programmable electrical loads. In Part II of the thesis, we study smart grid uncertainty resulting from possible security threats. Smart grids are one of the most complex cyber-physical systems considered, and are vulnerable to various cyber and physical attacks. The attack scenarios consider cyber adversaries that may corrupt a few measurements and reference signals, which may degrade the system’s reliability and even destabilize the voltage magnitudes. In addition, a practical attack-resilient framework for networked control systems is proposed. This framework includes security information analytics to detect attacks and a resiliency policy to improve the performance of the system running under the attack. Stability and optimal performance of the networked control system under attack and by applying the proposed framework, is proved here. The framework has been applied to an energy management system and its efficiency is demonstrated on a critical attack scenario.QC 20160830</p

Hierarchical energy management in smart grids : Flexibility prediction, scheduling and resilient control

The electric power industry and society are facing challenges and opportunitiesof transforming the present power grid into a smart grid. Energymanagement systems (EMSs) play an important role in smart grids. A generalhierarchical structure for EMSs is considered here, which is composed ofa lower layer and an upper layer. The first research objective of the thesis is detailed modeling, schedulingand control of flexible loads at the lower layer of EMSs. To do this, a wellstudiedframework has been extended, which focuses on scheduling of staticloads and dynamic loads for home energy management systems (HEMSs).Then, a robust formulation of the framework is proposed, which takes theuser behavior uncertainty into account so that the cost of optimal schedulingof appliances is less sensitive to unpredictable changes in user preferences.Considering that the optimization algorithms in the proposed framework canbe computationally intensive, an efficient plug-and-play policy is proposedand validated through several simulation studies. The second research objective is to predict, plan, and control the aggregatedflexible load at the upper layer. Here, an iterative distributed approachamong aggregator and HEMSs is designed, to maximize the aggregated profitmade out of the shared energy storage system, while technical and operationalconstraints are satisfied. In addition, a strategy is proposed for flexibilityprediction of aggregated heterogeneous thermostatically controlled loads ina single micro-community of households. Then, algorithms are designed forplanning and control of aggregated flexibility in several micro-communities,to be used for bidding in energy and reserve markets. To meet these research objectives, the control systems in the hierarchicalEMSs are connected over IT infrastructures and are in interaction with endusers.While this is done to achieve economical and environmental goals,it also introduces new sources of uncertainty in the control loops. Thus,the third research objective is to design policies to make the EMSs resilientagainst uncertainties and cyber attacks. Here, the user behavior uncertaintyhas been modeled, and a robust formulation is designed so that the optimalsolution for scheduling of appliances is more resilient to the uncertainties. Inaddition, fault-tolerant control techniques have been applied to a hierarchicalEMS to mitigate cyber-physical attacks, with no need for major re-designof the local control loops in already existing EMSs. Moreover, stability andoptimal performance of the proposed attack-resilient control policy have been proven.I samband med den pågående omvandlingen av nuvarande elsystem tillsmarta elnät finns både utmaningar och möjligheter för elkraftindustrin. Såkallade energihanteringssystem (EMS) spelar en viktig roll i smarta elnät. Härbehandlas en generell hierarkisk struktur för EMS, bestående av två lager, ettlägre och ett övre lager. Det främsta målet i avhandlingen är detaljerad modellering, schemaläggningoch styrning av flexibla laster i det lägre lagret av EMS. Ett tidigarestuderat ramverk som fokuserar på schemaläggning av statiska och dynamiskalaster för hushållens energihanteringssystem (HEMS) har därför vidareutvecklats.Vidare föreslås en robust formulering av ramverket som tarhänsyn till användarens beteendeosäkerhet så att kostnaden för optimal schemaläggningav apparater blir mindre känslig för oförutsägbara förändringar ianvändarpreferenser. Eftersom att optimeringsalgoritmerna kan vara beräkningsintensivaföreslås och valideras en effektiv plug-and-play-metod genomflera simuleringsstudier. Ett annat syfte har varit att förutsäga, planera och styra den aggregeradeflexibla lasten i det övre lagret i EMS. Därför har ett iterativt distribuerattillvägagångssätt för aggregat och HEMS utformats för att maximera vinstenfrån det delade energilagringssystemet, samtidigt som tekniska och operativabegränsningar uppfylls. Dessutom föreslås en strategi för att förutsägaflexibiliteten hos aggregerade heterogena termostatstyrda belastningar i ettmikrosamhälle bestående av flera hushåll. Vidare utformas algoritmer för planeringoch kontroll av aggregerad flexibilitet i flera mikrosamhällen, som kananvändas för att delta på energi- och reservmarknader. För att möta dessa forskningsmål kopplas styrsystemen i de hierarkiskaEMS-systemen ihop över IT-infrastruktur och samverkar med slutanvändare. Detta görs för att uppnå ekonomiska och miljömässiga mål, men kan ocksåskapa nya källor till osäkerhet i kontrollslingorna. Det tredje forskningsmåletär således att utforma metoder för att göra EMS motståndskraftiga motosäkerheter och cyberattacker. Här har osäkerheter i användarbeteenden modelleratsoch en robust formulering utformats för att göra schemaläggningav apparater mer motståndskraftig mot osäkerhet. Dessutom har feltolerantakontrolltekniker applicerats på en hierarkisk EMS för att mildra cyber-fysiskaattacker, utan att det behövs någon större förändring av de lokala kontrollslingornai redan befintliga EMS. Vidare har stabilitet och optimal prestandaför den föreslagna attackmotståndskraftiga kontrolltekniken bevisats.QC 20190301</p

Hierarchical energy management in smart grids : Flexibility prediction, scheduling and resilient control

The electric power industry and society are facing challenges and opportunitiesof transforming the present power grid into a smart grid. Energymanagement systems (EMSs) play an important role in smart grids. A generalhierarchical structure for EMSs is considered here, which is composed ofa lower layer and an upper layer. The first research objective of the thesis is detailed modeling, schedulingand control of flexible loads at the lower layer of EMSs. To do this, a wellstudiedframework has been extended, which focuses on scheduling of staticloads and dynamic loads for home energy management systems (HEMSs).Then, a robust formulation of the framework is proposed, which takes theuser behavior uncertainty into account so that the cost of optimal schedulingof appliances is less sensitive to unpredictable changes in user preferences.Considering that the optimization algorithms in the proposed framework canbe computationally intensive, an efficient plug-and-play policy is proposedand validated through several simulation studies. The second research objective is to predict, plan, and control the aggregatedflexible load at the upper layer. Here, an iterative distributed approachamong aggregator and HEMSs is designed, to maximize the aggregated profitmade out of the shared energy storage system, while technical and operationalconstraints are satisfied. In addition, a strategy is proposed for flexibilityprediction of aggregated heterogeneous thermostatically controlled loads ina single micro-community of households. Then, algorithms are designed forplanning and control of aggregated flexibility in several micro-communities,to be used for bidding in energy and reserve markets. To meet these research objectives, the control systems in the hierarchicalEMSs are connected over IT infrastructures and are in interaction with endusers.While this is done to achieve economical and environmental goals,it also introduces new sources of uncertainty in the control loops. Thus,the third research objective is to design policies to make the EMSs resilientagainst uncertainties and cyber attacks. Here, the user behavior uncertaintyhas been modeled, and a robust formulation is designed so that the optimalsolution for scheduling of appliances is more resilient to the uncertainties. Inaddition, fault-tolerant control techniques have been applied to a hierarchicalEMS to mitigate cyber-physical attacks, with no need for major re-designof the local control loops in already existing EMSs. Moreover, stability andoptimal performance of the proposed attack-resilient control policy have been proven.I samband med den pågående omvandlingen av nuvarande elsystem tillsmarta elnät finns både utmaningar och möjligheter för elkraftindustrin. Såkallade energihanteringssystem (EMS) spelar en viktig roll i smarta elnät. Härbehandlas en generell hierarkisk struktur för EMS, bestående av två lager, ettlägre och ett övre lager. Det främsta målet i avhandlingen är detaljerad modellering, schemaläggningoch styrning av flexibla laster i det lägre lagret av EMS. Ett tidigarestuderat ramverk som fokuserar på schemaläggning av statiska och dynamiskalaster för hushållens energihanteringssystem (HEMS) har därför vidareutvecklats.Vidare föreslås en robust formulering av ramverket som tarhänsyn till användarens beteendeosäkerhet så att kostnaden för optimal schemaläggningav apparater blir mindre känslig för oförutsägbara förändringar ianvändarpreferenser. Eftersom att optimeringsalgoritmerna kan vara beräkningsintensivaföreslås och valideras en effektiv plug-and-play-metod genomflera simuleringsstudier. Ett annat syfte har varit att förutsäga, planera och styra den aggregeradeflexibla lasten i det övre lagret i EMS. Därför har ett iterativt distribuerattillvägagångssätt för aggregat och HEMS utformats för att maximera vinstenfrån det delade energilagringssystemet, samtidigt som tekniska och operativabegränsningar uppfylls. Dessutom föreslås en strategi för att förutsägaflexibiliteten hos aggregerade heterogena termostatstyrda belastningar i ettmikrosamhälle bestående av flera hushåll. Vidare utformas algoritmer för planeringoch kontroll av aggregerad flexibilitet i flera mikrosamhällen, som kananvändas för att delta på energi- och reservmarknader. För att möta dessa forskningsmål kopplas styrsystemen i de hierarkiskaEMS-systemen ihop över IT-infrastruktur och samverkar med slutanvändare. Detta görs för att uppnå ekonomiska och miljömässiga mål, men kan ocksåskapa nya källor till osäkerhet i kontrollslingorna. Det tredje forskningsmåletär således att utforma metoder för att göra EMS motståndskraftiga motosäkerheter och cyberattacker. Här har osäkerheter i användarbeteenden modelleratsoch en robust formulering utformats för att göra schemaläggningav apparater mer motståndskraftig mot osäkerhet. Dessutom har feltolerantakontrolltekniker applicerats på en hierarkisk EMS för att mildra cyber-fysiskaattacker, utan att det behövs någon större förändring av de lokala kontrollslingornai redan befintliga EMS. Vidare har stabilitet och optimal prestandaför den föreslagna attackmotståndskraftiga kontrolltekniken bevisats.QC 20190301</p

Optimal and Resilient Control with Applications in Smart Distribution Grids

The electric power industry and society are facing the challenges and opportunities of transforming the present power grid into a smart grid. To meet these challenges, new types of control systems are connected over IT infrastructures. While this is done to meet highly set economical and environmental goals, it also introduces new sources of uncertainty in the control loops. In this thesis, we consider control design taking some of these uncertainties into account. In Part I of the thesis, some economical and environmental concerns in smart grids are taken into account, and a scheduling framework for static loads (e.g., smart appliances in residential areas) and dynamic loads (e.g., energy storage systems) in the distribution level is investigated. A robust formulation is proposed taking the user behavior uncertainty into account, so that the optimal scheduling cost is less sensitive to unpredictable changes in user preferences. In addition, a novel distributed algorithm for the studied scheduling framework is proposed, which aims at minimizing the aggregated electricity cost of a network of apartments sharing an energy storage system. We point out that the proposed scheduling framework is applicable to various uncertainty sources, storage technologies, and programmable electrical loads. In Part II of the thesis, we study smart grid uncertainty resulting from possible security threats. Smart grids are one of the most complex cyber-physical systems considered, and are vulnerable to various cyber and physical attacks. The attack scenarios consider cyber adversaries that may corrupt a few measurements and reference signals, which may degrade the system’s reliability and even destabilize the voltage magnitudes. In addition, a practical attack-resilient framework for networked control systems is proposed. This framework includes security information analytics to detect attacks and a resiliency policy to improve the performance of the system running under the attack. Stability and optimal performance of the networked control system under attack and by applying the proposed framework, is proved here. The framework has been applied to an energy management system and its efficiency is demonstrated on a critical attack scenario.QC 20160830</p

Optimal Day-Ahead Bidding of a Risk-Averse Pulp and Paper Mill in the Energy and Reserve Market

Due to increased use of variable renewable energy sources, more capacity for reserves is required. Non-generating resources such as large industrial consumers can arbitrage energy prices and provide reserve capacity by exploiting the inherent flexibility in selected industrial processes. A large enough industrial consumer can capitalize on this flexibility through optimized bidding in electricity markets. In this work, the day-ahead cost minimization of a risk-averse pulp and paper mill (PPM) is formulated as a two-stage stochastic problem, considering thermodynamic and electrical constraints of the PPM. The bids in the energy and reserve markets are optimized subject to price uncertainty. The results of a case study in Sweden display a significant economic benefit in exploiting the flexibility of PPM. The expected cost of the pulp and paper mill resulting from different strategies are compared and the risk adversity of the PPM is investigated. We show that reserve offers can significantly improve the profitability of the PPM.QC 20200604</p