Sve značajnijom integracijom obnovljivih izvora u moderni elektroenergetski sustav (EES) javljaju se dodatni izazovi u planiranju i pogonu samog sustava. Zbog koncentriranih lokacija pogodnih za gradnju vjetroelektrana, a koje su često udaljene od velikih centara potrošnje električne energije, javlja se problem zagušenja prijenosnih vodova. Tako uslijed male učestalosti zagušenja tijekom povećane proizvodnje vjetroelektrana i sezonskih tokova snaga, povećanje kapaciteta i/ili gradnja novih postojećih prijenosnih vodova često nije najekonomičnije rješenje. Povrh toga, gradnja dugačkih trasa vodova često otvara mnoga pravna pitanja i tendenciju dugotrajnijeg procesa izgradnje. U zadnje vrijeme nameću se nova rješenja koja mogu poboljšati učinkovitost prijenosa električne energije i pružiti značajnu količinu fleksibilnosti u sustavu, a neka od njih su spremnici energije i FACTS uređaji. U doktorskom je radu kroz razvoj pogonskih i investicijskih modela istražena mogućnost povećanja fleksibilnosti u elektroenergetskom sustavu sa značajnim udjelom obnovljivih izvora energije. Pogonski modeli daju rješenje optimalnog pogona prijenosne mreže elektroenergetskog sustava uzimajući u obzir koordiniran pogon spremnika energije i kontinuirane serijske kompenzacije prijenosnih vodova (TCSC). Detaljno je analizirana usporedba njihova načina rada u dereguliranom tržišnom okruženju i u okomito integriranom modelu. Nadalje, u disertaciji je predložen model planiranja koji pronalazi optimalnu kombinaciju spremnika energije, TCSC uređaja te prijenosnih vodova. Za razliku od TCSC uređaja koji su usmjereni samo na jalovu komponentu snage, spremnik energije ima mogućnost upravljanja i radnom i jalovom komponentom snage. Predloženi model planiranja koristi linearizirani model tokova snaga AC OPF te zbog efikasnijeg izračuna koristi iterativni postupak Bendersove dekompozicije. Osim navedenog, predložene su i dvije nove stavke. Prvo, modeliran je dinamički pogon TCSC-a čime se vrijednost kompenzacije aktivno podešava u svakoj jedinici vremena između nule i instaliranog kompenzacijskog kapaciteta. Drugo, spremnik energije je modeliran ne samo sa svrhom injektiranja ili preuzimanja radne snage pražnjenjem ili punjenjem baterije, što je uobičajeno u literaturi, već se njegov izmjenično-istosmjerni pretvarač koristi i za injektiranje ili preuzimanje jalove snage, čime se regulira napon mreže. Najvažniji zaključci disertacije su sljedeći: Spremnici energije učinkovitije smanjuju pogonske troškove EES-a od FACTS uređaja, dok obje tehnologije smanjuju odbacivanje proizvodnje iz vjetroelektrana. Međutim, učinkovitost pohrane energije u smislu smanjenja pogonskih troškova sustava i smanjenja odbačene proizvodnje iz vjetroelektrana značajno ovisi o profilu proizvodnje vjetroelektrana. Za sadašnje cijene spremnika energije i TCSC-a ulaganje u nove prijenosne vode i dalje je najekonomičnija opcija na analiziranim studijama slučajeva. Međutim, za niže investicijske troškove spremnika energije model rezultira ulaganjima na nekoliko lokacija, smanjujući pritom odbacivanje proizvodnje iz vjetroelektrana, ali sudjelujući i u regulaciji napona. Ulaganje u TCSC manje je atraktivno i donosi manje dobiti u odnosu na ulaganje u nove prijenosne vodove. Međutim, važno je napomenuti da obje fleksibilne opcije mogu biti pogodne za investiciju ukoliko instalacija novih vodova u nekim dijelovima mreže nije prihvatljiva opcija zbog imovinsko-pravnih odnosa ili strukture terena.