Til hovedinnhold

ES-03 Energilager som bidrag til feilstrøm

ES-03 Energilager som bidrag til feilstrøm

Master of science

Energilager som bidrag til feilstrøm for å garantere sikker utkobling

Motivasjon og relevans

Lavspenningsnettet i Norge er mange steder så svakt at sikker utkobling av vern ved kortslutninger i nettet eller i kundens installasjoner ikke kan garanteres. Konsekvensen kan i verste fall være brann. Den vanlige løsningen er å forsterke nettet, men dette er kostbart og ikke nødvendigvis samfunnsøkonomisk lønnsomt. SINTEF Energi har som mål å finne alternativer til nettforsterkning som løser dette problemet, ved for eksempel å installere energilager som kan bidra med feilstrøm.

Bakgrunn

Sikker utkobling betyr at dersom det oppstår en feil i nettet, for eksempel en kortslutning, skal vern løse ut så hurtig at det ikke oppstår farlige situasjoner. Der nettet er svakt og det er problemer med sikker utkobling finnes det (minst) fire mulige løsninger: sikre ned, forsterke nettet, installere energilager og bruk av avanserte vernløsninger. Å sikre ned betyr å sette inn et vern som krever mindre strøm for å løse ut. Ulempen med denne løsningen er at kunden ikke kan bruke like mye strøm som tidligere uten at sikringen løser ut. Denne løsningen er det ikke sikkert kunden aksepterer. Forsterkning av nettet ved for eksempel å øke ledertverrsnittet til lavspenningskabler/-linjer eller skifte til større fordelingstransformator er derfor i dag ofte det eneste reelle alternativet til nettselskapene. Dette er en robust, men kostbar løsning. Å forsterke nettet gir ofte reduserte tapskostnader, men siden det ofte er få kunder i hvert område som er berørt, vil ikke dette gi nevneverdige besparinger sammenlignet med investeringskostnadene. Det er derfor viktig å undersøke hvilke andre alternativer til nettforsterkning som finnes, og fordeler og ulemper med de forskjellige alternativene. I hovedsak ønsker vi å se på hvordan energilager kan bidra til feilstrøm, se figuren.

Oppgave

Arbeidet knyttes til videreutvikling av en modell av et svakt lavspenningsnett i Simulink. Utløsningstiden til flere av vernene i lavspenningsnettet er for lang, og det er derfor ønskelig å studere løsninger som kan bidra til å øke feilstrømmen og dermed garantere sikker utkobling. Kandidaten forventes å sette seg inn i hvordan modellen fungerer og gjøre en kartlegging av hvordan man kan modellere forskjellige energilagre i Simulink. Til slutt vil noen av alternativene studeres nøyere ved simulering og analyse. Det er en fordel om arbeidet kan videreføres i en prosjekt- og masteroppgave.

Oppgaven består i å:

  • Sette seg inn i modellen av lavspenningsnettet (i Simulink)
  • Kartlegge modellering av noen typer energilagre (som f.eks. asynkronmotor, batteri, superkondensator, svinghjul)
  • Endre modellen av lavspenningsnettet til å inkludere energilager
  • Simulere hvordan energilageret bidrar til feilstrøm
  • Dokumentere resultatene i et notat

Oppgaven knyttes til prosjektet "Optimal håndtering av utfordringer i lavspenningsnett" ved SINTEF Energi.

Forutsetninger

Det er en fordel at sommerjobberen har kjennskap til (eller evne til å sette seg inn i):

  • Elektriske maskiner/energilagre
  • Programmering (fortrinnsvis MATLAB/Simulink)
  • Elkraftsystem

Medveileder: Eivind Solvang

Slik søker du

Søknad sendes til: 
EN-sommerjobb2020@sintef.no

Vi trenger søknadstekst, CV og karakterutskrifter samlet i ett pdf-dokument. Hos SINTEF Energi kan du søke på opptil 3 energisommerjobber. Om du søker på flere jobber sender du en samlet søknad.

I tittel-/subjectfeltet skriver du navnet ditt og jobbnummeret på de sommerjobbene du søker på. Søker du på flere ber vi deg skrive jobbnumrene i prioritert rekkefølge (f.eks GT-01, TE-04 ...)

Søknadsfrist er 1. mars, aktuelle kandidater vil bli kontaktet fortløpende. Vi oppfordrer deg derfor til å søke tidlig.