Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Ö-drift med mobil reservkraft i nät med småskalig elproduktion
University West, Department of Engineering Science, Division of Industrial Engineering and Management, Electrical- and Mechanical Engineering.
University West, Department of Engineering Science, Division of Industrial Engineering and Management, Electrical- and Mechanical Engineering.
2018 (Swedish)Independent thesis Basic level (degree of Bachelor), 10 credits / 15 HE creditsStudent thesisAlternative title
Island operation with diesel generators in networks with small-scale production (English)
Abstract [sv]

Detta examensarbete har utförts på uppdrag av Jönköpings Energi. Det har som grundidé att kunder ska ha en avbrottsfri leverans av el även vid underhåll på nätstationer. Därför har Jönköping Energi dieselgeneratorer som ska stå för elförsörjningen under tiden som service utförs på nätstationen. Det uppstår då ett ö-driftläge med dieselgenerator som huvudsaklig kraftkälla. På senare år har det varit en succesiv ökning av installerade solcellsanläggningar i Sverige och så också i Jönköping Energis nät. Solcellsanläggningar kan göra att det blir komplikationer i samband med ö-drift med dieselgenerator som huvudsaklig kraftkälla.

Problemet som kan uppstå statiskt sett är om solcellsanläggningarna producerar mer effekt än det förbrukas i önätet. Dieselgeneratorn som reglerar elproduktion i önätet kommer då att förbruka effekt vilket leder till att bakeffektskyddet på generatorn löser ut och matningen kopplas ifrån. Vid en fallstudie med mätinsamling från en nätstation i Jönköping Energis nät går det att se hur produktionen från solcellsanläggningar ser ut. Konsumerad effekt från nätstationen är betydligt högre än den som produceras från solcellsanläggningarna. Med en fortsatt ökning av solcellsanläggningar går det dock inte att bortse från att det inom ett antal år kan uppstå problem. Det är också viktigt att beakta att dieselgeneratorer inte belastas för lågt eftersom dieselmotorn då sotar igen vilket leder till att driften blir sämre samtidigt som livslängden på motorn förkortas. Dimensionering av dieselgeneratorer för önätsdrift blir därför betydligt viktigare och det har därför sammanställts en guide för detta.

För att undersöka dieselgeneratorernas dynamiska begränsningar undersöks stegsvaren från de lasttester som gjorts av tillverkare. Stegsvaren jämförs med det som teoretiskt sett kan hända på nätet. Det som har störst påverkan i önätet är stora solcellsanläggningar eller om en störning gör så att alla anläggningar på ett nät slår ifrån eller till samtidigt. Ändringen i produktion från solcellsanläggningarna kan från dieselgeneratorn ses som till- eller frånslag av last.

De två olika typer av dieselgeneratorer som Jönköping Energi äger har en märkeffekt på 100 och 550 kVA. Stegsvarsproven visar att dieselgeneratorerna skulle klara av väldigt stora svängningar i nätet, för 100 kVA aggregatet visas att ett laststeg från 0–70 % belastning inte löser ut några skydd. För 550 kVA aggregatet visar stegsvarsproven att ett laststeg från 0–60 % inte leder till några problem. Lastfrånslag klarar båda aggregaten upp till märkeffekt, vilket kan ses på stegsvar som gjorts från en belastning på 110 % respektive 108 % ner till noll procent utan större påverkan på varken frekvens eller spänning.

Abstract [en]

This bachelor thesis is carried out on behalf of Jönköping Energi. Their general idea is to provide an uninterrupted power supply also when maintenance is done in substations. They have diesel generators that are responsible for the power supply while service is being carried out and island operation occurs. In recent years, there has been an increase in installed solar PV systems in Sweden and thus also in the grid that is supplied by Jönköping Energi. This may cause complication in conjunction with the island operation with the diesel generator as the main power source.

The problem that might occur in steady state is if the PV plants would produce more power than the diesel generator, then a reverse power situation occurs. This would trip the reverse protection of the generator and disconnect the power supply. Through a case study with data collected from a substation at Jönköping Energi it is shown how the production from the PV plants varies. The consumption of power from the substation is significantly higher than that produced power from the PV plants. Considering the ongoing increase of installed PV plants, however, it is not possible to ignore the fact that problems may arise within a number of years. It is also important to consider that diesel generators should not be under loaded as the diesel engine will have a carbon buildup and the operation will deteriorate while also reducing the life time of the engine. Dimensioning of diesel generators for island operation will therefore become considerable more important and a guide has been made.

To investigate the dynamic limitations of the diesel generators step responses are investigated from the load tests carried out by the manufacturer. The step responses are compared to what theoretically can happen in the grid. That of most importance is large PV systems or if a disturbance causes all plants to turn off or on at the same time. The change in production from the solar cell plants can be seen from the diesel generator as a change in load.

The two different diesel generators that Jönköping Energi owns have a rated power of 100 and 550 kVA. Step responses indicates that the diesel generators would be able to handle very large fluctuations in the grid. The step response of the 100 kVA unit shows that a load of 0-70 % would not trip any protection on the generator. For the 550 kVA unit, the step response indicates that a load of 0-60 % would not cause any problems. Negative load steps on the other hand, both units will be able handle up to brand effect, this is seen on step responses made from a load of 110 and 108 percent down to zero percent, with no bigger impact on either frequency or voltage.

Place, publisher, year, edition, pages
2018. , p. 45
Keywords [sv]
Nätstationer, generatorer
National Category
Electrical Engineering, Electronic Engineering, Information Engineering
Identifiers
URN: urn:nbn:se:hv:diva-12446Local ID: EXE510OAI: oai:DiVA.org:hv-12446DiVA, id: diva2:1213959
Subject / course
Electrotechnology
Educational program
Elkraft
Supervisors
Examiners
Available from: 2018-06-14 Created: 2018-06-05 Last updated: 2018-06-14Bibliographically approved

Open Access in DiVA

No full text in DiVA

By organisation
Division of Industrial Engineering and Management, Electrical- and Mechanical Engineering
Electrical Engineering, Electronic Engineering, Information Engineering

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 12 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf