Examensarbete inom design och verifiering av Power Oscillation Damping-reglering

Omställningen till ett fossilfritt elsystem drivs till stor del av växelriktarbaserad produktion, solkraft, vindkraft och batterilager (BESS), som ansluts till elnätet via kraftelektronik snarare än via synkrona generatorer. Denna utveckling ställer nya krav på hur produktionsanläggningar bidrar till nätets stabilitet.

Ett sådant krav är Power Oscillation Damping (POD), som enligt Requirements for Generators (Regulation (EU) 2016/631, artikel 21.3.f) ska implementeras i växelriktarbaserad produktion av viss storlek i Sverige. POD-funktionen använder en insignal, till exempel frekvens, spänning eller effekt, för att detektera pågående effektpendlingar i systemet och dämpa dessa genom att modulera aktiv eller reaktiv effekt. Svenska kraftnät har tagit fram en instruktion för hur simuleringar och tester ska genomföras för att verifiera POD-prestanda, men att utforma en POD-reglering med tillräcklig stabilitetsmarginal, samtidigt som samspelet med spänningsreglering fungerar väl, är långt ifrån trivialt.

About the thesis

Solvina - a part of Rejlers arbetar löpande med nätanslutning, regleringsdesign och verifiering av växelriktarbaserad produktion, bland annat prekvalificering och regleroptimering av POD-Q-lösningar enligt SvKs instruktioner. Examensarbetet är en del av detta arbete och ska bidra med både simuleringsbaserad och praktisk verifiering av en POD-Q-design.

Arbetet innefattar utvärdering i simuleringsmiljö (PowerFactory/PSCAD/Simulink) enligt SvKs testinstruktioner, samt praktiska tester i Chalmers labbmiljö med externt nät, synkrongenerator och växelriktare. Genom detta upplägg kan simuleringsresultat valideras mot verkliga mätningar, vilket ger en djupare förståelse för var eventuella avvikelser uppstår och varför.

Huvudsakliga uppgifter

Examensarbetet förväntas bidra med följande:

· Utvärdering av POD-Q-designen enligt SvKs simulerings- och testinstruktioner

· Identifiering av maximal tillåten fördröjning i styrsystemet för att bibehålla stabilitetsmarginal

· Utvärdering av förmågan att klara prestandakraven med typiska kommunikationsfördröjningar och cykeltider från kommersiella styrsystem

· Analys av samverkan mellan POD och spänningsreglering

· Utvärdering av små- och storsignalsstabilitet för den föreslagna designen

· Praktisk verifiering i Chalmers labbmiljö med externt nät, synkrongenerator och växelriktare

· Jämförelse och sammanställning av resultat från simulering respektive praktiska tester

WHO ARE YOU?

· Pågående civilingenjörsstudier/Master inom elkraft

· Flytande i svenska och/eller engelska (skrift och tal)

· Kurser inom elkraftsystem och stabilitetsanalys

· Kunskap om reglerteknik och dynamiska system

· Kunskap om kraftelektronik/växelriktare

· Erfarenhet av programmering,

Har du även erfarenhet av Simulink, PowerFactory, PSCAD eller PSS/E är det meriterande!

WHAT YOU GET

Hos oss kommer du att få en inblick i hur det är att arbeta som konsult tillsammans med en närvarande handledare, ett härligt team att hänga med och en eventuell möjlighet till anställning efter examensarbetet är klart.

Vår vision på Rejlers är Home of the learning minds!

De tre huvudkomponenterna i vår vision Home, Learning och Minds fångar alla viktiga aspekter av vårt löfte. Vi är ett hem för våra medarbetare och våra kunder, ett hem byggt på tillit och öppenhet. Med vår inställning, att alltid omfamna dagens och morgondagens mest komplexa utmaningar, i kombination med kontinuerligt lärande utvecklar och inspirerar vi varandra, våra kunder och partners.

Vi hoppas att just DU skickar in en ansökan! 🤩