Dynamic Rating with Applications to Renewable Energy

Tid: Fr 2020-01-31 kl 14.00

Plats: Kollegiesalen, Brinellvägen 8, Stockholm (English)

Ämnesområde: Elektro- och systemteknik

Respondent: Kateryna Morozovska , Elektroteknisk teori och konstruktion, QED Asset Management

Opponent: Dr. Adamantios Marinakis, ETH Zürich, Switzerland

Handledare: Docent Patrik Hilber, Elektroteknisk teori och konstruktion; Dr. Tor Laneryd, ABB AB, Corporate Research; Professor Hans Ezz Edin, Elektroteknisk teori och konstruktion

Abstract

Dynamisk rating (DR) av elkraftkomponenter syftar till tekniker för att uppskatta kapaciteten hos komponenter för storskalig överföring av elkraft (vanligtvis: kraftledningar, transformatorer, underjordiska kablar) i realtid och använda denna information för att justera belastningsgränserna för dessa. 

Dynamisk rating av kraftledningar (DLR) är en nydanande teknik inom detta område. Värmebalansen för en kraftledning är en viktig faktor för att bestämma dess överföringskapacitet. En kraftlednings maximala strömledningsförmåga beror därför på faktorer så som temperatur, vindhastighet, vindriktning, solstrålning, fuktighet, geografiskt läge, höjd över havet och ledarens dimensioner och materialegenskaper.

Dynamisk rating av transformatorer (DTR) är en ny teknik med stort intresse från industri och akademi. Liknande som för DLR använder sig DTR av en uppskattning av den hot-spot temperaturen, hos komponenten genom att hitta den varmaste punkten i transformatorlindningarna. Hot-spot temperaturen är den begränsande faktorn för att avgöra transformatorns överföringskapacitet. Genom att låta den maximalt tillåtna belastningen bero på temperaturen istället för effekten kan utnyttjandet av transformatorn förbättras väsentligt. 

Nyligen har DLR blivit ett erkänt koncept inom forskningen för elkraft och DTR har också börjat bli populärt bland forskare. Samtidigt har industrin börjat se fördelarna av DR och investera i dessa tekniker. Det finns dock fortfarande många frågor kring teknikern som rör tillförlitlighet, applicerbarhet och säkerhet. En av de viktigaste frågorna är hur man bäst kan integrera dynamisk rating i kort- och långtidsplaneringen av elkraftsystem.

Resultaten av arbetet som presenteras i denna avhandling visar att dynamisk rating har en stor potential att minska kostnaderna för driften av elnätet och tillåta integrering av mer förnybara energikällor. Dessutom kan dynamisk rating göra förnybar energi mer tillgänglig genom att minska de investeringar som krävs för att tillgodose efterfrågan på elektricitet och möjliggöra snabbare och billigare anslutning till elnätet.

urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-266363

Tillhör: Skolan för elektroteknik och datavetenskap (EECS)
Senast ändrad: 2020-01-21