Övik Energi Nät has an agreement with Vattenfall where Övik Energi Nät is entitled to a certain amount of generation of reactive power and a certain amount of consumption of reactive power. This agreement applies to two distribution stations located on each side of the city.This report will propose ways of how and where it is suitably to install phase compensation equipment in Övik Energis Nät, to correct the occasions when it overleaps the maximum peak allowed of reactive power.The report will also point out problems that can appear with connecting a capacitor battery and how to avoid these problems.There is a generator that generates an effect of 5 MVAr (capacitive) and at the times when the generator is not operating the reactive power overleaps the maximum peak allowed. With this knowledge there is a belief that a capacitor battery with 5 MVAr would be suitable to install to compensate when the reactive power overleaps the maximum peak allowed.

Examensarbetet kommer att göra en jämförande analys av driftsäkerhet med trådade signaler till en Remote Terminal Unit (RTU) och en Programmable Logic Controller (PLC) med busstyrning. Rapporten genomfördes som ett uppdrag av Skellefteå Kraft AB för att se om det möjligt att byta till PLC- med busstyrning. Rapporten redogör för grundläggande beskrivning för skillnaden mellan de här två system och kommer att undersöka vilken som är driftsäkrare och lönsammare med hänsyn till krav enligt Svenska Kraftföretagens riktlinjer för dammsäkerhet (Ridas).Med hjälp av kurslitteratur, ABB handboken, internet websidor samt intervjuar med Skellefteå Kraft AB:s personal har arbetets resultat visat att busstyrning med PLC kommer att fungera driftsäkert samt kommer att bli lönsamt jämfört med trådade signaler till RTU. Resultat visat även att det finns ingenting som hindrar att installera busstyrning enligt Ridas men vissa funktioner bör installeras. Rapporten är avgränsat genom att inte ta upp eventuella krav från miljöbalken. / This thesis will make a comparative analysis of the operation safety of the wire connection to Remote Terminal Unit (RTU) and Programmable Logic Controller (PLC) with bus-controller. The report describes the basic description of the difference between these two systems and will explore which is safer and more economic with consideration to qualification according to Swedish energy companies' guidelines for dam safety (Ridas).Through course literature, ABB Bok, internet web sits and interviews with Skellefteå Kraft AB staff the result of this report have been created.The report results prove that PLC with bus-controller will operate operationally safe and profitable compared to wire connection to RTU. Results also showed that there is nothing which prevents to install bus-controller according to RIDAS but certain features should be installed.

Att öka leveranskvaliteten i sina elnät är något som varje nätbolag strävar mot. En metod att göra detta kan vara att utrusta nätstationer i mellanspänningsnätet med feldetektering och fjärrstyrning för snabbare felsökning och sektionering vid fel. I denna studie har dessa möjligheter utretts och även de potentiella vinsterna i kortare avbrottstider mätt i indikatorn SAIDI. Studien har resulterat i ett förslag för fortsatt investering i feldetektering och fjärrstyrning i Umeå Energis elnät. Den metod som använts är att beräkna SAIDI för det värsta felscenariot för varje matande linje som tittats på, både med och utan elnätsautomation. Det förslag som tagits fram har utgått ifrån de enskilda matningarna förutsättningar vad gäller kundantal, antal nätstationer och nättopologi och har sedan jämförts med två standardalternativ, med detektering i samtliga nätstationer samt detektering i mitten av linjen. Resultatet visar att det förslag som lämnats till Umeå Energi har potential att sänka det summerade SAIDI-värdet vid värsta felscenario från 37 minuter till 10 minuter i de matningar som undersökts. Detta till en kostnad av mindre än två miljoner kronor, eller en kostnad per potentiellt minskad SAIDI-minut på ca. 70 000 kr. Studien har tittat på 16 matande linjer med totalt ca. 17 000 kunder.

Detta arbete behandlar ämnet elkvalité vid en industri i Sverige. Arbetet utfördes vid Vattenfall Eldistribution och elkvalitégruppen. Elkvalité är ett begrepp som innefattar flera egenskaper hos spänningen i vårt elnät. För Vattenfalls del pratar man om ”God elkvalité” Enligt företaget skall det alltid finnas marginal mellan god elkvalité och gällande standarder och föreskrifter. Svensk Standard EN50160 med tillägget A1 är den gällande standarden inom elkvalité och där detta arbete har som utgångspunkt att leva upp till de nivåer som är beskrivna i standarden. Det är med tonvikt på spänningsdistorsionen detta arbete undersöker, mäter, analyserar, simulerar och beräknar spänningsdistorsionen. Denna industri dras periodvis med en stor variation på spänningsdistorsionen och målet med arbetet går ut på följande: • Att utifrån befintliga mätningar, nätets egenskaper och anslutna laster utreda orsaken till variationerna. • Beskriva fenomenet matematiskt och i tekniska termer. • Föreslå åtgärder som minskar övertonsnivån. Spänningsdistorsionen undersöktes med hänsyn för flera olika driftfall i överliggande elnät samt med industrins egna produktion, den uppmättes under flera månader där man tydligt kan se att den förändras vid olika tidpunkter. Spänningsdistorsionen mäts i procent relativt spänningens grundton och anger hur mycket övertonsinnehåll som finns i en spänning. Det framgick tidigt att strömmen för femte övertonen blev förstärkt när spänningsdistorsionen blev hög, detta undersöktes och beräknades med resultatet att en parallellresonanskrets uppfylls i detta fall. Den faskompenserade kondensatorbanken får samma storlek på reaktans men med motsatt tecken som överliggande nät vid frekvensen 250 Hz. Resonanskretsen förstärkte strömövertonerna och det medförde en ökad spänningsdistorsion. Elnätet och industrins egna produktion undersöktes ifråga om impedanser samt laster.  Kortslutningsströmmar erhölls och beräkning av impedanser för flera olika driftfall genomfördes. Beräkningar visade att det fanns två driftfall i detta elnät som var intressanta för var resonansfrekvensen hamnar, det normala driftfallet och när det maskade 130 kV-nätet går till radiellt nät. Vid radiellt överliggande nät reduceras kortslutningseffekten och det skapar en stor förändring i resonansfrekvensen. Kondensatorbankens storlek är i grundutförandet 27 MVAr men beräknas om till 12 MVAr och där flera nya simuleringar genomförs med programmet PSCAD.  Simuleringar i PSCAD visar att resonansfrekvensen ändras när kondensatorbankens storlek förändras. Fler simuleringar genomfördes med en mindre kondensatorbank med resultatet att spänningsdistorsionen fortfarande blir hög. Ett högpassfilter skapas med hjälp av den modifierade kondensatorbanken på 12 MVAr samt med en spole och kondensator. Filtret dämpade impedansen för femte och sjunde strömövertonen. Resultatet med filtret blev att de beräknade spänningsövertonerna fick ett något lägre värde än de som återfinns i SS-EN50160A1, därmed uppfylldes samtliga mål för detta arbete. / This work deals with the subject of power quality at an industry in Sweden. The work was carried out at Vattenfall Eldistribution within the power quality group. Good power quality is a concept that includes several characteristics of the voltage in our power grid. For Vattenfall's part, talking about "Good power quality" according to the company, there must always be a margin between good power quality and existing standards and regulations. The Swedish Standard EN50160 with Appendix A1 is the existing standard in power quality and where this work has as its starting point to live up to the levels described in the standard. It is with emphasis on voltage distortion this work investigates, measures, analyzes, simulates and calculates voltage distorsion.   This industry has had during a long time a wide variety of voltage distorsion and the objective of the work is based on the following:   • To investigate the cause of the variations based on existing measurements, power grid properties and connected loads.   • Describe the phenomenon mathematically and in technical terms.   • Suggest measures that reduce the overall level of harmonics.   The voltage distorsion was investigated considering several different operating modes in overlying power grids as well as industry's own production, it was measured for several months where it can clearly be seen that it changes at different times. Voltage distorsion is measured as a percentage with respect to the fundamental voltage and indicates how much harmonic content is present in a voltage. It appeared early that the fifth harmonic current was amplified when the voltage distorsion became high, this was investigated and calculated with the result that a parallel resonance circuit was met in this case. The capacitor bank has the same magnitude of capacitive reactance as the inductive reactance of the feeding transmission system at fifth harmonic. The resonant circuit amplifies the harmonic currents which results in increased voltage distorsion.   The power system and industry's own production was investigated in terms of impedances and loads. With short-circuit currents, the impedance could be calculated for several different operating modes. Calculations showed that there were two interesting modes in this power system, which are the normal mode and when the 130 kV-mesh power system go to the radial power system type. This reduces short-circuit power and creates a big change in resonant frequency. The size of the capacitor bank is 27 MVAr but is later changed to 12 MVAr and several new simulations are performed with the PSCAD software. Resonance frequency changes when the size of the capacitor bank changes. More simulations were carried out with a smaller capacitor bank with the result that the voltage distortion remains high. A high pass filter is created using the modified capacitor bank of 12 MVAr as well as a coil and capacitor. With this filter, the impedance of the harmonic five and seven was attenuated. The result of the filter was that the calculated voltage harmonics got a slightly lower value than the limits found in SS-EN50160A1. With these results, all goals were met for this work.

Sjukhus och flygplatser är precis som resten av samhället, beroende av el. Med dagens teknik är sjukhus och flygplatser högteknologiska ochväldigt störningskänsliga för elbortfall,vilket gör det viktigt att ha en stabil och säker kraftförsörjning utan avbrott. Ett avbrott i strömförsörjningen kan orsaka allvarliga,till och med livsfarliga konsekvenser. Att säkerställa ett bra och redundant reservkraftsystemär väsentligt för sjukhusen och flygplatserna. Syftet med studien var att undersöka samt ta fram reservkraftsystem med redundansförsjukhus och flygplatser. Under arbetets gång har litteraturstudie om generatorer och UPS-system (uninterruptible power supply) gjorts samt intervjuer med experter inom båda ämnena. Resultat visar de fundamentala delarna som är viktiga att ta hänsyn till vid dimensionering av reservkraftsystem. Men det visar också på att det finns många faktorersom spelar in vid dimensionering av systemen, vilket leder till att alla system ser olika ut och det finns inte riktigtnågon specifik mall att följa. / Hospitals and airports are just like the rest of society, dependent onelectricity. With today's technology, hospitals and airports are highly technological and highly sensitiveto electricity loss. Thatmakes it important to have stable and secure power supply without interruptions. An interruption of power supply can cause serious even fatal consequences. Ensuring a good and redundant reserve power system is essential for hospitals and airports. The purpose of the study was to investigate and provide good redundant solutions for reserve systems in hospitals and airports. During the course of the thesis, literature studies ofgenerators and UPS (uninterruptible power supply) systems have been conducted as well as interviews with experts in both subjects.Results show the fundamental aspects that should be taken into account when dimensioning reserve power systems. But it also shows that there are many aspects that affectthe system dimensioning, which means that all systems look different and there is no specific template to follow.

Försvarsmakten deltar aktivt i internationella insatser tillsammans med flera organisationer, såväl Nordatlantiska fördragsorganisationen (NATO) som Förenta nationerna (FN), med olika inriktningar och mål såsom humanitära och fredsbevarande insatser. Arbetsplatsen för soldater och officerare befinner sig allt som oftast på en avlägsen plats där utbudet av elektricitet ofta är begränsad. Detta medför att Försvarsmakten antingen får förlita sig på en annan nations strömförsörjning och ansluta sig till den, alternativt bistå med utrustning för att generera elektricitet för eget bruk. För att Försvarsmakten ska kunna upprätthålla operativ förmåga för sina internationella förband krävs idag en viss säkerhet när det kommer till tillgång på bränsle till generatorerna som genererar elektricitet till förläggningen. Bränsle är en bristvara och vanligtvis svåråtkomlig i de områden där Försvarsmakten verkar. Därmed blir energieffektivisering allt mer viktig även för Försvarsmakten. Dagens utrustning och systemlösning är robust och tillförlitlig, men oerhört kostsam när det kommer till förbrukning av bränsle. I detta arbete har en fallstudie genomförts med inriktningen att avgöra om befintlig utrustning kan kompletteras med en solkraftsanläggning för att reducera den årliga förbrukningen av bränsle vid generering av elektricitet. Insatsområdet som valts är Mali och förläggningen Camp Nobel, där begränsningen gjorts att solkraftsanläggningen får motsvara maximalt 4 % av förläggningens totala area. Beräkningarna utgår ifrån det befintliga systemets acceptansgräns och arbetet innefattar även en beräkningsmodell för att avgöra hur effektiv en solkraftsanläggning kan vara, vid givna förhållanden, på den platsen Försvarsmakten verkar. Resultatet visar att vid givna förhållanden kan en komplettering med solkraftsanläggning minska åtgången av bränsle för generering av elektricitet med upp till 11.09 % per år. Men den avgörande faktorn för lönsamheten är förläggningens storlek och den bedömda tiden Försvarsmakten förväntas verka i området.

Oscillations in power systems are a common problem that cause wear and decreased electric power quality. Hence, it is of great importance to detect when oscillations occur and to analyze which machines that are involved. This master thesis was a pre-study to implement an application that can detect and analyze power system oscillations in the real-time interactive simulator ARISTO, which is a simulator that the authority responsible for the transmission system of Sweden, Svenska kraftnät, develops. The working process included a literature study which resulted in several methods that were selected for deeper analysis. The theory of oscillation detection is called spectral analysis. To analyze which machines that are involved in the oscillations, phase shift calculations are required. The study showed that the methods ESPRIT (estimation of signal parameters via rotational invariant techniques) and Capon performed the most accurate results in the spectral analysis. Among the selected methods for phase shift calculations, the discrete Fourier transform obtained the most accurate results. Among the scientific reports and publications that discussed power system oscillations, the method GPOF (generalized pencil-of-function method) was most frequently used. The reason for this depends on the method's unique property to calculate damping, which can be a crucial aspect to analyze in power systems. This master thesis has examined several other methods that yield more accurate results in terms of spectral analysis and phase shift calculations. However, in contrast to GPOF, those methods cannot calculate the damping of the system which can be a substantial drawback.

Vi står inför en fantastisk spännande men utmanande tid gällande den gröna omställningen. För att omställningen ska ske behövs en stor förändring göras inom transportsektorn. Denna process är redan i full gång och elbilar etablerar sig mer och mer på marknaden för varje år som går. När antalet laddningsbara bilar ökar, så ökar även kraven och förväntningarna på elnätet. Dagens elnät är inte dimensionerat med denna typ av belastning i åtanke och därför har detta examensarbete undersökt hur lågspänningsnätet ställer sig med en mer utbredd elbilssektor.

In Uppsala CHP Plant, there are six pressure reducing valves to reduce the pressure from 15 to 3 bars, before six absorption heat pumps. During the process the energy is conserved but losses occur in form of exergy. The aim of this thesis is to reduce the losses of exergy. This can be done by letting turbines replace the pressure reducing valves. In this thesis an investigation has been done of the conditions today, the conditions after the change from pressure reducing valves to turbines and a comparison of three different types of turbine solutions. The three examined solutions are one turbine, several helical screw expanders and several small turbines in parallel with asynchronous generators. The six absorption heat pumps have been divided into two groups; one group of four and one group of two absorption heat pumps. An investigation of locations and space in nearby switchgears has been done for each group. Contacts with retailers of the examined turbine solutions have been taken to gather technical specifications. These technical specifications have been used to simulate the electricity production and the economical yield of each type of examined solution. The investigation shows that the best solution is the solution with several small turbines with asynchronous generators. It has lower investment cost (15 [MSEK]) and the best yield. The proposed solutions will have an installed capacity of 2.65 [MW] to a cost of 5 601 [SEK/kW]. The electric energy production will be 15.7 [GWh/year]. An investment is recommended to a future electric energy price around 400 [SEK/MWh]. Before an investment it is recommended to investigate how to optimize the regulation of the new system with absorptions heat pumps and turbines.

Transformatorstationer i det svenska elnätet innehar en vital funktion för att försörjningen av elenergi från producent till konsument skall fungera. Stationerna finns på olika spännings-nivåer – men de har alla en sak gemensamt: Behov av att lokalkraftsförsörjningen skall fungera enligt angivna krav. Försörjningen av en stations lokalkraftanläggning kan ske på flera olika sätt. I rapporten belyses alternativen stationstransformator, externt abonnemang, ok-lindning och ABB:s SSVT (Station Service Voltage Transformer). De olika lösningarna karaktäriseras av olika tekniska och ekonomiska aspekter och tillhörande för- respektive nackdelar. Studien utvärderar de fyra olika lokalkraftslösningarna ur ett helhetsperspektiv. Först redogörs för den bakomliggande grundläggande teorin kring lokalkraft och elkraftsekonomi. Därefter jämförs de tekniska och ekonomiska skiljaktigheterna gentemot varandra för respektive given transformatorstationstyp; fördelnings-, region- och stamstation. Vattenfall eftersöker de teknisk-ekonomiskt bästa lokalkraftsalternativen för deras transformatorstationer och rapporten skall fungera som underlag. Ur rapporten kan följande resultat och slutsatser erhållas: • Fördelningsstation: Stationstransformator och ok-lindning rekommenderas då de erbjuder teknisk funktionalitet till ett ekonomiskt försvarbart och likvärdigt pris. • Regionstation: Primärt rekommenderas alternativet ok-lindning. • Stamstation: Likväl som på de andra stationerna rekommenderas ok-lindning för försörjning av lokalkraft. Sammanfattningsvis erbjuder alla fyra alternativ de tekniska krav som finns för lokalkraftsförsörjning, men att en avvägning av vilken lösning som lämpar sig bäst för respektive transformatorstation bör utföras från fall till fall. / Substations in the Swedish electric power network have a vital function regarding the supply of electric energy from producer to consumer. The substations are represented on different voltage levels in the network – but they all have one thing in common: The need for auxiliary power to function as intended. There are different options for the supply of substations auxiliary feed. In the thesis the following alternatives are described holistic: local transformer, external power subscription, auxiliary winding on ordinary transformer, and a new (for the Swedish market) alternative from ABB called SSVT (Station Service Voltage Transformer). The distinct solutions are characterized with different technical and economic aspects and associated pros and cons. The study evaluates the four different auxiliary power solutions from a holistic view. First, the underlying essential theory about auxiliary power and electrical power economy is explained. Afterwards, the technical and economical differences are visualized for each of the solutions, and in comparison to each other for each defined substation type; distribution, region and national substation. The company Vattenfall strives for the best technical-economical alternatives for their different types of substations and the report intends to act as a supportive document. From the report, the following results and conclusions can be obtained: • Distribution substation: Local transformer and auxiliary winding is recommended due the technical functionality relative to its equivalent economic aspects. • Region substation: Primarily, the auxiliary winding alternative is recommended, mostly because of the cost-effectiveness. There are fewer alternatives in this type of substation. • National substation: The auxiliary winding is recommended as local power solution. To sum up, all of the four alternatives fill the technical requirements, but consideration for which solution for which substation type must be done on a case to case basis.