Skip to main content
Search

Examensarbete, Felströmsi­nmatning från kraftelektroniko­mriktare i kraftsystemet

Last day to apply:

Affärsverket Svenska kraftnät (Svk) har till uppgift att på ett affärsmässigt sätt förvalta, driva och utveckla ett kostnadseffektivt, driftsäkert och miljöanpassat kraftöverföringssystem, sälja överföringskapacitet samt i övrigt bedriva verksamheter som är anknutna till kraftöverföringssystemet.

Enheten Systemutvecklings uppdrag är kort att modellera och designa olika funktioner i kraftsystemet. Uppdraget innefattar att modellera kraftsystemet och använda dessa för att studera kraftsystemets funktion. Uppdraget innefattar också att anpassa systemdesign efter tekniska behov och regelverk samt att utifrån löpande uppföljning rekommendera åtgärder för vidmakthålla eller förbättra kraftsystemets stabilitet.

Bakgrund
Omställningen till ett hållbart samhälle medför att kraftsystemet får en ökad mängd kraftelektronikkomponenter samtidigt som antalet synkrongeneratorer minskar. Vissa timmar kan elen framöver komma att tillföras via en relativt hög andel kraftelektronikomriktare genom t.ex. vind- och solkraft, HVDC och STATCOM.

En hög andel omriktare medför flertalet förändringar av kraftsystemets prestanda och tekniska behov som måste beaktas och ev. hanteras. En aspekt är att strömmen som en omriktare utbyter med ett kraftsystem, under t.ex. en kortslutning, skiljer sig från felströmmen hos synkrongeneratorer.

Felströmmen från en synkrongenerator beror under kort tid primärt på generatorns induktiva karakteristik och kan med hög noggrannhet beskrivas generiskt utifrån ett fåtal parametrar. Felströmmen från en omriktare är i hög grad beroende på hur dess kontrollsystem är utformat vilket i sin tur är beroende av konstruktions- och funktionskrav.

Svk behöver ställa krav både på våra egna anläggningar, t.ex. HVDC och STATCOM, samt på anslutande produktion såsom vind- och solkraft. Svk behöver därför utreda det framtida kraftsystemets behov av felströmsinmatning.

Svk avser därför stötta minst ett exjobb kring denna fråga.

Uppdraget
Syftet med arbetet är att utreda det framtida kraftsystemets behov av felströmsinmatning från omriktare och föreslå funktionskrav för att motverka eller förbättra eventuellt identifierade problem.

Uppgiften har tre huvuddelar:
1. I del 1 görs en behovsanalys som undersöker och beskriver konsekvenserna av en förändrad felströmsinmatning i kraftsystemet till följd av en ökande andel omriktare. Undersökningen kan beakta t.ex. djup och utbredning av spänningsdippar på olika spänningsnivåer i kraftsystemet. Detta kan t.ex. påverka industrins upplevda elkvalitet, feltålighetsförmågan hos omriktare samt den transienta stabiliteten hos synkrongeneratorer. Behovsanalysen kan även inkludera konsekvenser av en enbart symmetrisk felström jämfört med möjligheter till osymmetrisk felströminmatning från omriktare.
2. I del 2 studeras och beskrivs förmågan till felströmsinmatning från omriktare såsom HVDC och olika vindkraftstyper. I detta ingår också att föreslå funktionskrav på felströmsinmatning från omriktare för att motverka ev. identifierade problem i behovsanalysen.
3. I del 3 genomförs simuleringar i PSCAD. En befintlig HVDC-modell kan t.ex. användas och kring denna kan ett nät byggas upp för att illustrera och studera utvalda aspekter från del 1 och 2.

Inom ramarna för ovan nämnda uppgifter förväntas du:
- Genomföra en litteraturgenomgång av tillgänglig litteratur inom området
- Sammanfatta arbetet i en rapport där funktionskrav på felströmsinmatning från omriktare ska rekommenderas.

Följande ska ha inkommit för att utbetalning av arvode ska ske:
• Exjobbsrapporten ska vara klar och tillgänglig i sin slutversion.
• Utlåtande i mail från Svk:s handledare att examensarbetaren är klar från Svk:s sida. I detta ingår att du ska ha presenterat ditt arbete på Svk.
• Utlåtande i mail från högskolans handledare att examensarbetaren är klar från deras sida. I detta ingår att du ska ha presenterat ditt arbete på högskolan, och om det ingår opponerat på annans arbete.
• Utdrag ur betygsregistret (PDF i mail) där det framgår att godkänt examensarbete är inrapporterat.

Omfattning på uppdraget är 30 hp.

Din profil/bakgrund
- civilingenjörsstudent med inriktning mot elkraft, energisystem, teknisk fysik eller motsvarande.
- studerat kurser inom elkraftsystem och reglerteknik som bl.a. innefattat kraftsystemanalys, symmetriska komponenter och kraftelektronik

Vi ser gärna att du som person är kvalitetsmedveten, kommunikativ, kan arbeta självständigt och gillar att gå in på djupet utan att tappa helheten.  

Du bör behärska svenska och engelska i så väl tal som skrift.

Då vi arbetar med viktig infrastruktur i samhället så är våra tjänster säkerhetsklassade och svenskt medborgarskap är därför ett krav.

För svar på allmänna och praktiska frågor hänvisar vi till Josefina Blomquist, tel 0104758817. För svar på specifika frågor kring uppdraget hänvisar vi till Robert Eriksson 0104758662.

Vi vill ha din ansökan senast 25 oktober 2019, planerad start för examensarbetet är januari 2020.