A novel assessment of unintentional islanding operations in distribution networks

This thesis aims to investigate an unexpected islanding operation (IO) which has been identified in a real distribution network. The process of recording and processing the data obtained from the field measurements in the distribution network (DN) has been the starting point of this research. It has to be underlined that this IO raised a problem and became a major challenge for the distribution operator. Therefore, the aim of this thesis is twofold; solving a real problem as well as further enhance the current research studies about IOs in DNs. IOs have been object of study during the recent years due to the rapid proliferation of the distributed generation (DG) within the so-called smart grids (SGs). Commonly, the power of these DG resources ranges between hundreds of kW and few MW and are allocated at either low voltage or medium voltage levels. One of the significant issues that these resources are raising is, undoubtedly, the IOs. These situations occur when a portion of the grid operates in parallel with the main grid following a disconnection. Thereby IOs, where the DG is energising the grid after a CB opening, must be identified and tripped in the minimum time possible. Failure to do so, the list of hurdles may include; power quality (PQ) disturbances (e.g., frequency and voltage out of range), a safety hazard for the network personnel or out-of-phase reclosings. That is the reason why the research towards the anti-islanding protection methods has elicited great interest. Fundamentally, the substantial improvement of this thesis lies in the fact that, in this IO, there are no DG resources, but large induction motors. In fact, the grid remains energised after the CB disconnection due to the induction motors (IMs) which transiently, act as generators. The island begins with the CB operation and ends when the CB recloses the circuit to restore the electrical supply. This rapid reclosing operation is widely adopted in DNs to avoid manual operations in self-extinguished faults and typically ranges between 0.5 and 1s. Given the fact that usually IOs are originated in the presence of DG, indeed, this IO is utterly unexpectedly for the DSO. Due to the phenomenon mentioned above, the specific goals of this thesis are described down below: 1. The first goal of this thesis focuses on developing a model suitable for validation purposes. To make a proper model validation, the simulations results obtained with this model will be compared with those obtained from field measurements. Thus, once the model has been validated, a thorough investigation regarding the most influential factors will be carried out. 2. The second goal of this thesis falls within the scope of the PQ. During the IO mentioned above, a new voltage sag topology is observed. Consequently, the efforts will be focused on modelling this new type of sag. 3. The third goal of this thesis emerges from the protective point of view. Once the IO has been defined and characterised, the need for identifying and preventing it becomes the main concern. In such a way, the third pillar of the thesis is targeted at implementing a suitable tool to prevent this particular IO. Besides, this new tool will be compared with the currently available methods for ID developed for scenarios with DG.Aquesta tesi te com a objectiu investigar una operació en illa no intencional, que ha set identificada en una xarxa de distribució real. El procés de registre i processament de les dades obtingudes a partir de les mesures de camp en la xarxa de distribució, ha estat el punt de partida d’aquesta investigació. Cal subratllar que aquesta operació en illa va plantejar un problema i es va convertir en un repte important per l’operador de distribució. Per tant, l'objectiu d'aquesta tesi és doble; resoldre un problema real, així com millorar els estudis de recerca actuals sobre les illes no intencionals en xarxes de distribució elèctrica. El fenomen de les illes dins una xarxa elèctrica, han estat objecte d’estudi durant els darrers anys a causa de la ràpida proliferació de la generació distribuïda. Habitualment, la potència d’aquests recursos distribuïts oscil·la entre centenars de kW i pocs MW i s’assignen a nivells de baixa tensió o mitja tensió. Una de les qüestions importants que plantegen aquests recursos és, sens dubte, les illes. Aquestes situacions es produeixen quan una part de la xarxa elèctrica funciona en paral·lel amb la xarxa principal després d’una desconnexió. Per això, les illes no intencionals es donen quan la generació distribuïda energitza la xarxa després de la obertura d’un interruptor. Principalment, l’objectiu es identificar aquesta situació i desconnectar dites fonts en el mínim temps possible. En el cas de que això no succeeixi, els següents disturbis poden produir-se; pertorbacions de la qualitat de potència (PQ) (per exemple, freqüència i tensió fora del rang), un perill per a la seguretat del personal de la xarxa o bé reconnexions fora de fase. Aquesta és la raó per la qual la investigació vers els mètodes de protecció “anti-islanding” han despertat un gran interès. Essencialment, la millora substancial d’aquesta tesi rau en el fet que, en aquesta illa, no hi ha recursos energètics distribuïts, sinó grans motors d’inducció. Així, la xarxa elèctrica continua energitzada després de la desconnexió del interruptor a causa dels motors d’inducció, que actuen de forma transitòria com a generadors. L’illa comença amb l’obertura del interruptor i finalitza quan aquest tanca el circuit per restablir el subministrament elèctric. Aquesta operació de reconnexió ràpid es freqüent en xarxes de distribució per evitar operacions manuals en faltes temporals i generalment oscil·la entre 0,5 i 1s. Tenint en compte que generalment les illes tenen l'origen en presència de generació distribuïda , realment, la illa elèctrica objecte d’aquesta tesi és inesperada per l’operador de distribució. A causa del fenomen esmentat anteriorment, els objectius específics d'aquesta tesi es descriuen a continuació: 1. El primer objectiu d'aquesta tesi se centra a desenvolupar un model adequat per la validació. Per fer una validació adequada del model, es compararan els resultats de les simulacions obtinguts amb aquest model amb els obtinguts de les mesures de camp. Així, un cop validat el model, es durà a terme una investigació completa sobre els factors més influents. 2. El segon objectiu d'aquesta tesi entra dins de l'àmbit d'aplicació del PQ. Durant l’esmentada illa, s’observa una nova topologia de forat de tensió. En conseqüència, els esforços se centraran en modelar aquest nou tipus de forat. 3. El tercer objectiu d'aquesta tesi s’emmarca en el punt de vista de proteccions. Un cop definida i caracteritzada l’illa, la necessitat d’identificar-la i prevenir-la esdevé la principal preocupació. D’aquesta manera, el tercer pilar de la tesi té com a objectiu la implementació d’una eina adequada per prevenir aquesta particular illa. A més, es compararà aquesta nova eina amb els actuals mètodes utilitzats per a identificar les illes en escenaris amb generació distribuïda.Postprint (published version

A novel assessment of unintentional islanding operations in distribution networks

This thesis aims to investigate an unexpected islanding operation (IO) which has been identified in a real distribution network. The process of recording and processing the data obtained from the field measurements in the distribution network (DN) has been the starting point of this research. It has to be underlined that this IO raised a problem and became a major challenge for the distribution operator. Therefore, the aim of this thesis is twofold; solving a real problem as well as further enhance the current research studies about IOs in DNs. IOs have been object of study during the recent years due to the rapid proliferation of the distributed generation (DG) within the so-called smart grids (SGs). Commonly, the power of these DG resources ranges between hundreds of kW and few MW and are allocated at either low voltage or medium voltage levels. One of the significant issues that these resources are raising is, undoubtedly, the IOs. These situations occur when a portion of the grid operates in parallel with the main grid following a disconnection. Thereby IOs, where the DG is energising the grid after a CB opening, must be identified and tripped in the minimum time possible. Failure to do so, the list of hurdles may include; power quality (PQ) disturbances (e.g., frequency and voltage out of range), a safety hazard for the network personnel or out-of-phase reclosings. That is the reason why the research towards the anti-islanding protection methods has elicited great interest. Fundamentally, the substantial improvement of this thesis lies in the fact that, in this IO, there are no DG resources, but large induction motors. In fact, the grid remains energised after the CB disconnection due to the induction motors (IMs) which transiently, act as generators. The island begins with the CB operation and ends when the CB recloses the circuit to restore the electrical supply. This rapid reclosing operation is widely adopted in DNs to avoid manual operations in self-extinguished faults and typically ranges between 0.5 and 1s. Given the fact that usually IOs are originated in the presence of DG, indeed, this IO is utterly unexpectedly for the DSO. Due to the phenomenon mentioned above, the specific goals of this thesis are described down below: 1. The first goal of this thesis focuses on developing a model suitable for validation purposes. To make a proper model validation, the simulations results obtained with this model will be compared with those obtained from field measurements. Thus, once the model has been validated, a thorough investigation regarding the most influential factors will be carried out. 2. The second goal of this thesis falls within the scope of the PQ. During the IO mentioned above, a new voltage sag topology is observed. Consequently, the efforts will be focused on modelling this new type of sag. 3. The third goal of this thesis emerges from the protective point of view. Once the IO has been defined and characterised, the need for identifying and preventing it becomes the main concern. In such a way, the third pillar of the thesis is targeted at implementing a suitable tool to prevent this particular IO. Besides, this new tool will be compared with the currently available methods for ID developed for scenarios with DG.Aquesta tesi te com a objectiu investigar una operació en illa no intencional, que ha set identificada en una xarxa de distribució real. El procés de registre i processament de les dades obtingudes a partir de les mesures de camp en la xarxa de distribució, ha estat el punt de partida d’aquesta investigació. Cal subratllar que aquesta operació en illa va plantejar un problema i es va convertir en un repte important per l’operador de distribució. Per tant, l'objectiu d'aquesta tesi és doble; resoldre un problema real, així com millorar els estudis de recerca actuals sobre les illes no intencionals en xarxes de distribució elèctrica. El fenomen de les illes dins una xarxa elèctrica, han estat objecte d’estudi durant els darrers anys a causa de la ràpida proliferació de la generació distribuïda. Habitualment, la potència d’aquests recursos distribuïts oscil·la entre centenars de kW i pocs MW i s’assignen a nivells de baixa tensió o mitja tensió. Una de les qüestions importants que plantegen aquests recursos és, sens dubte, les illes. Aquestes situacions es produeixen quan una part de la xarxa elèctrica funciona en paral·lel amb la xarxa principal després d’una desconnexió. Per això, les illes no intencionals es donen quan la generació distribuïda energitza la xarxa després de la obertura d’un interruptor. Principalment, l’objectiu es identificar aquesta situació i desconnectar dites fonts en el mínim temps possible. En el cas de que això no succeeixi, els següents disturbis poden produir-se; pertorbacions de la qualitat de potència (PQ) (per exemple, freqüència i tensió fora del rang), un perill per a la seguretat del personal de la xarxa o bé reconnexions fora de fase. Aquesta és la raó per la qual la investigació vers els mètodes de protecció “anti-islanding” han despertat un gran interès. Essencialment, la millora substancial d’aquesta tesi rau en el fet que, en aquesta illa, no hi ha recursos energètics distribuïts, sinó grans motors d’inducció. Així, la xarxa elèctrica continua energitzada després de la desconnexió del interruptor a causa dels motors d’inducció, que actuen de forma transitòria com a generadors. L’illa comença amb l’obertura del interruptor i finalitza quan aquest tanca el circuit per restablir el subministrament elèctric. Aquesta operació de reconnexió ràpid es freqüent en xarxes de distribució per evitar operacions manuals en faltes temporals i generalment oscil·la entre 0,5 i 1s. Tenint en compte que generalment les illes tenen l'origen en presència de generació distribuïda , realment, la illa elèctrica objecte d’aquesta tesi és inesperada per l’operador de distribució. A causa del fenomen esmentat anteriorment, els objectius específics d'aquesta tesi es descriuen a continuació: 1. El primer objectiu d'aquesta tesi se centra a desenvolupar un model adequat per la validació. Per fer una validació adequada del model, es compararan els resultats de les simulacions obtinguts amb aquest model amb els obtinguts de les mesures de camp. Així, un cop validat el model, es durà a terme una investigació completa sobre els factors més influents. 2. El segon objectiu d'aquesta tesi entra dins de l'àmbit d'aplicació del PQ. Durant l’esmentada illa, s’observa una nova topologia de forat de tensió. En conseqüència, els esforços se centraran en modelar aquest nou tipus de forat. 3. El tercer objectiu d'aquesta tesi s’emmarca en el punt de vista de proteccions. Un cop definida i caracteritzada l’illa, la necessitat d’identificar-la i prevenir-la esdevé la principal preocupació. D’aquesta manera, el tercer pilar de la tesi té com a objectiu la implementació d’una eina adequada per prevenir aquesta particular illa. A més, es compararà aquesta nova eina amb els actuals mètodes utilitzats per a identificar les illes en escenaris amb generació distribuïda

A novel assessment of unintentional islanding operations in distribution networks

This thesis aims to investigate an unexpected islanding operation (IO) which has been identified in a real distribution network. The process of recording and processing the data obtained from the field measurements in the distribution network (DN) has been the starting point of this research. It has to be underlined that this IO raised a problem and became a major challenge for the distribution operator. Therefore, the aim of this thesis is twofold; solving a real problem as well as further enhance the current research studies about IOs in DNs. IOs have been object of study during the recent years due to the rapid proliferation of the distributed generation (DG) within the so-called smart grids (SGs). Commonly, the power of these DG resources ranges between hundreds of kW and few MW and are allocated at either low voltage or medium voltage levels. One of the significant issues that these resources are raising is, undoubtedly, the IOs. These situations occur when a portion of the grid operates in parallel with the main grid following a disconnection. Thereby IOs, where the DG is energising the grid after a CB opening, must be identified and tripped in the minimum time possible. Failure to do so, the list of hurdles may include; power quality (PQ) disturbances (e.g., frequency and voltage out of range), a safety hazard for the network personnel or out-of-phase reclosings. That is the reason why the research towards the anti-islanding protection methods has elicited great interest. Fundamentally, the substantial improvement of this thesis lies in the fact that, in this IO, there are no DG resources, but large induction motors. In fact, the grid remains energised after the CB disconnection due to the induction motors (IMs) which transiently, act as generators. The island begins with the CB operation and ends when the CB recloses the circuit to restore the electrical supply. This rapid reclosing operation is widely adopted in DNs to avoid manual operations in self-extinguished faults and typically ranges between 0.5 and 1s. Given the fact that usually IOs are originated in the presence of DG, indeed, this IO is utterly unexpectedly for the DSO. Due to the phenomenon mentioned above, the specific goals of this thesis are described down below: 1. The first goal of this thesis focuses on developing a model suitable for validation purposes. To make a proper model validation, the simulations results obtained with this model will be compared with those obtained from field measurements. Thus, once the model has been validated, a thorough investigation regarding the most influential factors will be carried out. 2. The second goal of this thesis falls within the scope of the PQ. During the IO mentioned above, a new voltage sag topology is observed. Consequently, the efforts will be focused on modelling this new type of sag. 3. The third goal of this thesis emerges from the protective point of view. Once the IO has been defined and characterised, the need for identifying and preventing it becomes the main concern. In such a way, the third pillar of the thesis is targeted at implementing a suitable tool to prevent this particular IO. Besides, this new tool will be compared with the currently available methods for ID developed for scenarios with DG.Aquesta tesi te com a objectiu investigar una operació en illa no intencional, que ha set identificada en una xarxa de distribució real. El procés de registre i processament de les dades obtingudes a partir de les mesures de camp en la xarxa de distribució, ha estat el punt de partida d’aquesta investigació. Cal subratllar que aquesta operació en illa va plantejar un problema i es va convertir en un repte important per l’operador de distribució. Per tant, l'objectiu d'aquesta tesi és doble; resoldre un problema real, així com millorar els estudis de recerca actuals sobre les illes no intencionals en xarxes de distribució elèctrica. El fenomen de les illes dins una xarxa elèctrica, han estat objecte d’estudi durant els darrers anys a causa de la ràpida proliferació de la generació distribuïda. Habitualment, la potència d’aquests recursos distribuïts oscil·la entre centenars de kW i pocs MW i s’assignen a nivells de baixa tensió o mitja tensió. Una de les qüestions importants que plantegen aquests recursos és, sens dubte, les illes. Aquestes situacions es produeixen quan una part de la xarxa elèctrica funciona en paral·lel amb la xarxa principal després d’una desconnexió. Per això, les illes no intencionals es donen quan la generació distribuïda energitza la xarxa després de la obertura d’un interruptor. Principalment, l’objectiu es identificar aquesta situació i desconnectar dites fonts en el mínim temps possible. En el cas de que això no succeeixi, els següents disturbis poden produir-se; pertorbacions de la qualitat de potència (PQ) (per exemple, freqüència i tensió fora del rang), un perill per a la seguretat del personal de la xarxa o bé reconnexions fora de fase. Aquesta és la raó per la qual la investigació vers els mètodes de protecció “anti-islanding” han despertat un gran interès. Essencialment, la millora substancial d’aquesta tesi rau en el fet que, en aquesta illa, no hi ha recursos energètics distribuïts, sinó grans motors d’inducció. Així, la xarxa elèctrica continua energitzada després de la desconnexió del interruptor a causa dels motors d’inducció, que actuen de forma transitòria com a generadors. L’illa comença amb l’obertura del interruptor i finalitza quan aquest tanca el circuit per restablir el subministrament elèctric. Aquesta operació de reconnexió ràpid es freqüent en xarxes de distribució per evitar operacions manuals en faltes temporals i generalment oscil·la entre 0,5 i 1s. Tenint en compte que generalment les illes tenen l'origen en presència de generació distribuïda , realment, la illa elèctrica objecte d’aquesta tesi és inesperada per l’operador de distribució. A causa del fenomen esmentat anteriorment, els objectius específics d'aquesta tesi es descriuen a continuació: 1. El primer objectiu d'aquesta tesi se centra a desenvolupar un model adequat per la validació. Per fer una validació adequada del model, es compararan els resultats de les simulacions obtinguts amb aquest model amb els obtinguts de les mesures de camp. Així, un cop validat el model, es durà a terme una investigació completa sobre els factors més influents. 2. El segon objectiu d'aquesta tesi entra dins de l'àmbit d'aplicació del PQ. Durant l’esmentada illa, s’observa una nova topologia de forat de tensió. En conseqüència, els esforços se centraran en modelar aquest nou tipus de forat. 3. El tercer objectiu d'aquesta tesi s’emmarca en el punt de vista de proteccions. Un cop definida i caracteritzada l’illa, la necessitat d’identificar-la i prevenir-la esdevé la principal preocupació. D’aquesta manera, el tercer pilar de la tesi té com a objectiu la implementació d’una eina adequada per prevenir aquesta particular illa. A més, es compararà aquesta nova eina amb els actuals mètodes utilitzats per a identificar les illes en escenaris amb generació distribuïda

A novel voltage sag approach during unintentional islanding scenarios: A survey from real recorded events

In this paper, a new voltage sag approach is analytically modelled and validated using both simulation and field measurements. The main aspect of this approach is to propose a new voltage sag feature which appears during unintentional islanding operations (IOs). The unintentional IO occurs when an induction motor is removed from the main utility following a circuit breaker (CB) clearing, transiently, the induction motors (IMs) are acting as generators maintaining the affected distribution feeder with voltage until it is reconnected. The voltage sag modelled in the current article follows an exponential form, as a matter of fact, here it will be demonstrated that the proposed model reaches satisfactorily the field measurements and evidences the dependability of the model adopted. Furthermore, it is worthwhile to note that this novel power quality (PQ) event has not been investigated yet and enhances voltage sag studies. Lastly, it is crucial to point out that all recorded events and a large amount of data needed so as to validate this transient, has been measured in a distribution network (DN) located in Spain.Postprint (published version

Optimal tuning of fractional order controllers for dual active bridge-based DC microgrid including voltage stability assessment

In this article, three evolutionary search algorithms: particle swarm optimization (PSO), simulated annealing (SA) and genetic algorithms (GA), have been employed to determine the optimal parameter values of the fractional-order (FO)-PI controllers implemented in the dual active bridge-based (DAB) DC microgrid. The optimum strategy to obtain the parameters of these FO-PI controllers is still a major challenge for many power systems applications. The FO-PI controllers implemented in the DAB are used to control the DC link voltage to the desired value and limit the current flowing through the converter. Accordingly, the investigated control system has six parameters to be tuned simultaneously; Kp1, Ki1, ¿1 for FO-PI voltage controller and Kp2, Ki2, ¿2 for FO-PI current controller. Crucially, this tuning optimization process has been developed to enhance the voltage stability of a DC microgrid. By observing the frequency-domain analysis of the closed-loop and the results of the subsequent time-domain simulations, it has been demonstrated that the evolutionary algorithms have provided optimal controller gains, which ensures the voltage stability of the DC microgrid. The main contribution of the article can be considered in the successful application of evolutionary search algorithms to tune the parameters of FO-based dual loop controllers of a DC microgrid scheme whose power conditioner is a DAB topology.Peer ReviewedPostprint (published version

A novel voltage sag approach during unintentional islanding scenarios: A survey from real recorded events

In this paper, a new voltage sag approach is analytically modelled and validated using both simulation and field measurements. The main aspect of this approach is to propose a new voltage sag feature which appears during unintentional islanding operations (IOs). The unintentional IO occurs when an induction motor is removed from the main utility following a circuit breaker (CB) clearing, transiently, the induction motors (IMs) are acting as generators maintaining the affected distribution feeder with voltage until it is reconnected. The voltage sag modelled in the current article follows an exponential form, as a matter of fact, here it will be demonstrated that the proposed model reaches satisfactorily the field measurements and evidences the dependability of the model adopted. Furthermore, it is worthwhile to note that this novel power quality (PQ) event has not been investigated yet and enhances voltage sag studies. Lastly, it is crucial to point out that all recorded events and a large amount of data needed so as to validate this transient, has been measured in a distribution network (DN) located in Spain.Postprint (published version

Power quality disturbances assessment during unintentional islanding scenarios. A contribution to voltage sag studies

This paper presents a novel voltage sag topology that occurs during an unintentional islanding operation (IO) within a distribution network (DN) due to large induction motors (IMs). When a fault occurs, following the circuit breaker (CB) fault clearing, transiently, the IMs act as generators due to their remanent kinetic energy until the CB reclosing takes place. This paper primarily contributes to voltage sag characterization. Therefore, this novel topology is presented, analytically modelled and further validated. It is worth mentioning that this voltage sag has been identified in a real DN in which events have been recorded for two years. The model validation of the proposed voltage sag is done via digital simulations with a model of the real DN implemented in Matlab considering a wide range of scenarios. Both simulations and field measurements confirm the voltage sag analytical expression presented in this paper as well as exhibiting the high accuracy achieved in the three-phase model adopted.Postprint (published version

Assessment of unintentional islanding operations in distribution networks with large induction motors

This paper is aimed at assessing the impact of unintentional islanding operations (IOs) in the presence of large induction motors (IMs) within distribution networks (DNs). When a fault occurs,followingthecircuitbreaker(CB)faultclearing,theIMsacttransientlyasgenerators,duetoits inertia, until the CB reclosing takes place. The present work is the outcome of a project carried out in a small DN, where ¿eld measurements were recorded over two years. This paper provides a detailed description of the test system, a selected list of ¿eld measurements, and a discussion on modeling guidelinesusedtocreatethemodeloftheactualpowersystem. Themaingoalistovalidatethesystem model by comparing ¿eld measurements with simulation results. The comparison of simulations and ¿eld measurements prove the appropriateness of the modeling guidelines used in this work and highlight the high accuracy achieved in the implemented three-phase Matlab/Simulink modelPostprint (published version

The influence of the self-excited induction machine into the electrical grid under instability situation - Real case measurement

The three phase induction machine is used in the mainly part of the industry and it requires reactive power from the grid to start and function. The reactive power consumption is economically fined so the industries install capacitors in parallel with the motors and loads. The bank capacitor, gives this reactive power to the machine in order to improve the cos f factor in the installation. When a fault appears in the grid, this machine gives the active power to the fault, but when the overcurrent relay sets the fault, the induction machine is already with inertia with electromagnetic and mechanic specific parameters that originate a non-controlled islanding mode and it provides the power to the loads on this feeder. Even though several works are published within the islanding detection, the islanding operation about the induction machine as a generator in power wind energy applications, nevertheless in the following we show the motor perspective. The stability of the system in the time period between the relay opening and the fast reconnection is out of control, so a complete study a about the electric magnitudes, voltage and reactive power , active power and frequency and the angle stability is needed. In this paper we show a real case that appears in a distribution Medium Voltage (MV) radial network in Spain in a 25 kV feeder and we summarize the voltage /current wave form and the frequency oscillation.Postprint (published version

Hybrid gas-electrical power & heavy duty propulsion: test platform

This paper presents the results and discussion of an extensive set of tests of a hybrid generation system (gas-electric), to feed the electric motors which propel a small or medium vessel. Primarily, the hybrid electric system includes An otto cycle combustion engine, an electric generator and electric induction motors. The diesel engine represents the central part in regards to the propulsion task [1][2]. Thus, it provides the energy required by the electrical system, also supports load variations at low speed or cruising speed. Furthermore, it feeds other critical loads such as lights, electronic navigation systems, ancillary systems and other comfort loads within the hotel facilities. Presently, many technical challenges associated with the design of hybrid-electric propulsion systems are under discussion. Regarding technical limitations, the loading level and perhaps even more important is to deal with the complexity of the hybrid systems. Concerning to technical limitations, we can, therefore, highlight the following issues; the pilot excitation control, the performance of crash-stop manoeuvre and lastly the protection and control task.Postprint (published version