Detta examensarbete behandlar ett uppsamlingsnät för en ny vindkraftpark som planeras i norra Sverige av företaget AB.Parken skall bestå av 101 stycken vindkraftverk som skall förbindas samman med ett kabelnät och anslutas till en transformatorstation. Rapporten behandlar två förslag på hur nätet skall dimensioneras och förläggas. Uppdelningen av vindkraftverken i kluster illustreras av kartor och enlinjescheman.Valda förläggningsätt och dimensioneringar motiveras med kabelberäkningar och grundläggande teori gällande kabeldimensionering. Kabeltyp samt längder för båda förslagens samtliga radialer presenteras i tabeller tillsammans med en enklare kostnads jämförelse.Simuleringar för uppsamlingsnäten utförs i programmet Power World Simulator. För att kontrollera riktigheten i värdena från simuleringen utförs kontrollberäkningar på en radial med pi-modellen.Beräkningarna visar att dimensioneringen är utförd så förluster och spänningsökningar är väl inom gränsvärden för båda förslagen. Uppsamlingsnätets totala reaktiva tillskott är väl inom gränserna för vad vindkraftverken kan kompensera för.Förslag på fortsatt arbete för detta projekt vore att se över konstruktionen av transformatorstationen samt skydd för uppsamlingsnätet. / This report contains a suggestion for a projected wind farm in northern Sweden.The farm contains 101 wind turbines that shall be connected together with a collection grid and connected to a substation.The report contains two different suggestions of dimension and location of the cables for the grid. The turbines are divided into clusters and shown in maps and single line diagramsChosen suggestions and dimensions are reasoned with calculations and basic theory regarding cable sizing. The chosen cable types and lengths for both suggestions are shown in table form, together with a simplified cost comparison.After simulations have been run in power world simulator programme, the values was checked for authenticity with the π-circuit formula.The calculations shows that the selection of cables have accomplished low losses, and the increase of voltage is well within limits for both suggestions.The contribution of reactive power in the collection grid is also within the limits of what the wind turbines can compensate.A suggestion for future work on this project could be the design and dimension of the substation and the safety equipment.

The focus of this work is the theoretical and experimentell descreption of so-called Reactive Multilayer Systems (RMS). The RMS consist of at least two mostly metallic materials, which can exothermic response with each other. Using magnetron sputter deposition (MSD) several hundred to thousands alternating layers are produced. The periodic thickness varies between 10-150 nm and the total thickness between 10-100 µ m . The exotermic reaction is effected by an activation energy, e.g. with an electric spark. In this case a phase transition of the RMS materials, which are in a metastable equilibrium, will take place. This released energy in the shape of heat, which actvates the reaction in the neighboring areas. It forms a self-sustaining thermal wave through the RMS foil. In this case the amount of energy is present, that a solder on the RMS or the joining samples or even the material itself can be melted. Therefore the RMS can be used as a heat source for joining two components. The major advantage of this technology is the very low heat input in the bonding components, due to the milliseconds of the reaction. Thus the components are heated only superfical and there is no structural damage. Thus a very low-stress joining is possible. Furthermore is guaranteed, because of the metallic materials, a very high electrical and thermal conductivity. For the theoretical characterization of the physical and chemical processes within the RMS FEM-Simulations of the absolut temperature and the propagation velocity are preformed. In order to calculate the tmeperature ditribution in the components a new method will presented. It is thus possible to calculate the temperature penetration of the components to determine potential thermal barrier layer-thickness and the meltig time. Thus parameters for the specific joint problem such as period thickness, etc. of the RMS are derived. Modelling the heat transport after joining with RMS it is possible to derive a corralation between the thermal conductivity and shear strength. To quantify the theoretical results and to require certain parameters for the calculations experiments were preformed. The RMS will be investigated experimentally in terms of their enthalpy H , propagation velocity v , nascent temperature, melting time t schmelz , interdiffusion zone w , phase transition and its use as inovative heat source for joining components. The experimental results are compared with the theortical and complet this work.

The construction of infrastructures such as dams requires for the foundations to lay on stable ground. One way to do so is to grout the rock fractures present in the bedrock using concrete, and this also ensures that lower amounts of groundwater reach the infrastructure itself. However, the continuous flow of groundwater carrying various dissolved chemical compounds, will trigger over time the deterioration of the concrete grout by dissolving the mineral phases resulting from the hydration process. This study aims at determining the variations in porosity and hydraulic conductivity induced by the dissolution of portlandite content present in the grout following the groundwater flow. Eight different cases have been simulated in COMSOL Multiphysics®, based on various combinations of fracture geometry (rough and smooth), hydraulic gradient, and inflowing groundwater composition. Each model has two main components, one for the flow simulation and one for the reactive transport. The modules implemented from COMSOL Multiphysics® are Darcy’s Law, Chemistry, and Transport of Diluted Species in Porous Media. The software PHREEQC has been used to determine the chemical species concentration for both the initial and boundary conditions. The results show that, at the end of a 100-day period, the mineral concentration decreases from 56.27% to 61.27% depending on the simulation considered. This leads to an increase in porosity ranging from 1.94% to 2.23%, while hydraulic conductivity displays a minimum growth of 6.42% and a maximum of 7.43%. The sensitivity analysis results reveal that the most influencing factor on the degradation is the hydraulic gradient, which is followed by the fracture geometry, while the inflowing groundwater composition impact is not as high as the previous ones. / Byggandet av infrastrukturer som dammar kräver att grunden läggs på stabil mark. Ett sätt att uppnå detta är att fylla sprickor i berggrunden med betong, vilket också säkerställer att mindre mängder grundvatten når infrastrukturen. Det kontinuerliga flödet av grundvatten, som bär med sig olika lösta kemikalier, kan dock med tiden leda till att betongen bryts ner genom att mineralfaserna som bildas vid hydratiseringsprocessen löses upp. Denna studie undersöker hur porositeten och den hydrauliska ledningsförmågan förändras när portlandit i betongfogar löses upp av grundvattenflödet. Åtta olika scenarier har simulerats i COMSOL Multiphysics® med olika kombinationer av sprickgeometri (grov och slät), hydraulisk gradient och inkommande grundvattensammansättning. Varje modell består av två huvuddelar: en för flödessimulering och en för reaktiv transport. Modulerna från COMSOL Multiphysics® som används är Darcys lag, kemi och transport av utspädda ämnen i porösa medier. Programvaran PHREEQC har använts för att fastställa koncentrationen av kemiska ämnen för både initiala och gränsvillkor. Resultaten visar att efter 100 dagar minskar mineralkoncentrationen med mellan 56,27% och 61,27%, beroende på simuleringen. Detta leder till en ökning av porositeten med 1,94% till 2,23%, medan den hydrauliska ledningsförmågan ökar med minst 6,42% och högst 7,43%. Känslighetsanalysen visar att den hydrauliska gradienten är den mest påverkande faktorn för nedbrytningen, följd av sprickgeometrin. Sammansättningen av det inkommande grundvattnet har inte lika stor påverkan.

Elkvalitet beror på flera olika faktorer, exempelvis kortvarig spänningshöjning, kortvarig spänningssänkning, snabba spänningsvariationer (flimmer), spänningssprång, transienter, övertoner eller spänningsosymmetri. Den vanligaste åtgärden för att förbättra elkvaliteten i ett industrinät med ljusbågsugn och höga nivåer av snabba spänningsvariationer är att använda sig av reaktiv effektkompensering.  Denna studie undersöker snabba spänningsvariationers eventuella påverkan på elektrisk utrustning, både gällande användning och livslängd. Vidare undersöks även elkvaliteten i Sandviks industrinät där elektrisk utrustning upplevs ha blivit defekt tidigt under dess livslängd. Detta för att finna åtgärder som kan förbättra elkvaliteten för industrinätet, där en ljusbågsugn används i produktionen. I studien har mätdata gällande elkvalitet från Sandvik jämförts med mätdata från andra industrier vilket sedan analyserat utifrån gällande elkvalitetsnormer. Data om vilken typ av utrustning som kan ha påverkats och information om hur elnätsföretag upplever industriers påverkan på elkvalitet har samlats in genom intervjuer med personal på Sandvik och Vattenfall. Även tidigare forskning behandlas i denna studie. Resultatet visar att Sandviks elkvalitet påverkas av när ljusbågsugnen körs. Flimmernivån är den elkvalitetsstörning som återkommande överstiger normen vid anslutningspunkten av utrustning som tidigt blivit defekt. Tidigare forskning visar att användandet av utrustning kan påverkas av snabba spänningsvariationer till exempel i form av mindre hastighetsförändringar i motorer. I jämförelsen mellan Sandvik och de andra industriernas mätdata framkommer bland annat att höga flimmernivåer är vanligt förekommande i industrinät med ljusbågsugn. För att åtgärda Sandviks flimmernivåer och förbättra deras elkvalitet kan en reaktiv effektkompensering i form av en STATCOM installeras. Det finns inte forskning i tillräcklig stor grad för att kunna dra säkra slutsatser gällande hur snabba spänningsvariationer påverkar elektrisk utrustnings livslängd. Det finns dock forskning som indikerar att så är fallet. Denna studies insamlade data leder inte heller till några säkra slutsatser gällande detta men tydliggör att nuvarande testprocedurer om utrustnings immunitet mot snabba spänningsvariationer inte går att jämföra med de verkliga förhållandena i ett industrinät. Slutsatsen är även att fler studier i ämnet krävs. / Power quality depends on several different factors, such as voltage sags, voltage dips, voltage fluctuation (flicker), rapid voltage changes, transients, harmonics or voltage asymmetry. To improve the power quality in an industrial network one common mitigation is reactive power compensation.     This study examines the possible effects of voltage fluctuations on electronic equipment, both in terms of use and service life. Furthermore, Sandvik's power quality in their industrial network is also examined, where electronic equipment is perceived to have become defective early in its service life. To improve the power quality the goal is to find suitable mitigation for the arc furnace in the industrial network. In this study, the power quality at Sandvik was compared with the power quality from similar industries and analyzed based on current power quality standards. Through interviews with staff at Sandvik and Vattenfall data was provided regarding which type of equipment that may have been affected and information on how electricity network companies experience the impact from industries on power quality. Previous research is also covered in this study. The result shows that the power quality at Sandvik is affected when the arc furnace is active. The flicker level is the power quality disturbance that repeatedly exceeds the norm at the connection point of equipment that has become defective at an early stage. Previous research shows that the use of equipment can be affected by voltage fluctuations, for example in the form of minor speed changes in motors. The comparison between Sandvik and the similar industries reveals that industrials networks with an arc furnace often is affected by high flicker levels. By installing a reactive power compensator, in form of a STATCOM, the high flicker level of Sandvik’s industrial network can be mitigated. There is not enough research to be able to draw definite conclusions if voltage fluctuation affects the lifespan of electronic equipment. However, there is research that indicates that this is the case. The data collected in this study also do not lead to any definite conclusions regarding this but clarifies that current test procedures on equipment immunity to voltage fluctuations cannot be compared with the actual conditions in an industrial network. The conclusion is also that more studies on the subject are required.

Vid Karlsborgsverken finns en vilja att byta ut en del av en större mängd äldre reläskydd inom bruket för att kunna integrera mot ett nätövervakningssystem. Detta med syftet att inhämta mer information om det egna mellanspänningsnätet. Sedan tidigare har man övervakning på endast ett av brukets flertalet mellanspänningsställverk. Arbetets målsättning var att se hur nätövervakning på mellanspänningsnätet inom industrin kan leda till ökad kännedom om det egna nätet, vilket då kan användas för förbättrad leveranssäkerhet och drift av anläggningen. För examensarbetet har studier av brukets elanläggning tillsammans med mätdata från elnätsföretaget samt de tillgängliga mätvärdena från nätövervakningssystemet använts. I rapporten presenteras ett förslag till strategi för utbyte av reläskydden för att uppnå olika nivåer av funktionalitet för brukets mellanspänningsnät. Från resultatet rekommenderas att införa mätnivåerna 1A tillsammans med 1B för att kunna övervaka de viktigaste effektflödena inom mellanspänningsnätet. På längre sikt bör man även byta ut de reläskydd som krävs för att uppnå mätnivå 2 och 3 som ger realtidsövervakning av förbrukningen på samtliga skenor. Utifrån mätdata från nuvarande nätövervakningssystem presenteras hur den inhämtade informationen kan användas för uppskattningar samt möjliga reservmatningar. Mätvärden tillhandahållna av elnätsföretaget användes för att visa hur en minskning av brukets kondensatorbatteri skulle vara effektiviserande genom en minskad överskridning av reaktiv effekt. Tillsammans med integrering av mätning och styrning via nätövervakningssystemet skulle den reaktiva effektexporten kunna minskas ytterligare. Mätningen ger även möjlighet att förbättra styrningen av turbingeneratorn för övergång till ödrift vilket även skulle höja leveranssäkerheten. / At Karlsborg's production unit there is a will to exchange a part of the plant’s older protection relays to be able to integrate with a grid supervision system. Were the purpose of the exchange being to collect and store more information about the plant’s medium voltage grid. Currently only one of the many substations in the medium voltage grid have a supervision system installed. The goal of the study was to see how supervision of the medium voltage grid of an industry could lead to more knowledge about the operation of the grid, which could be used for increased efficiency and reliability of the plant. To perform the study the plant’s electrical installation and measurement data from DSO and own grid supervision system was used. A strategy suggestion for the exchange of protection relays is presented in the essay with multiple stages for different levels of functionality for supervision of the medium voltage grid. From the results the implementation of measurement stages 1A and 1B is recommended for the ability to supervise the main power flows in the medium voltage grid. In the future it should be aimed to fulfill stages 2 and 3, as they give monitoring of all busbars. Measurements from the current supervision system is used to present possible ways for load estimates. Measurements from the DSO is used to predict that a decrease of the capacitor bank size would be an efficient way to minimize the exceed of reactive power. Implementation of measurements thru the supervision system together with switching of the bank, the export of reactive power can be decreased further. Which together with integration of measurements to a supervision system increases control and also gives the ability to improve the islanding function of the turbine generator which increases reliability.

Introduktion: Kolera är en sjukdom som orsakar akut diarré. Kolera fortsätter att orsaka stor sjukdomsbörda och dödlighet världen över. Vaccin mot kolera kan användas i kombination med WASH åtgärder (wash, sanitation and hygiene) för att stävja utbrott eller som proaktiv åtgärd i områden som anses vara högriskområden för att drabbas av kolera. Trots att WHO (Världshälsorganisationen) sedan 2010 rekommenderar vaccin som en reaktiv åtgärd vid utbrott används det sällan på grund av en global brist av vaccin och bristen på forskning kring vaccinets effekt i verkliga miljöer, särskilt vid pågående kolera utbrott. Det finns fortsatt ett behov att utforska vaccin som en reaktiv åtgärd vid pågående kolera utbrott. Syfte: Syftet med studien var att analysera effekten av vaccin vid pågående kolera utbrott. Metod: En systematisk litteraturöversikt där analysen utfördes genom narrativ syntes. Även en evidensgradering enligt EPPI-center modellen utfördes. Resultat: Resultatet av syntesen antyder att vaccin kan vara effektivt som en reaktiv åtgärd, även i miljöer där befolkningen saknar grundläggande immunitet. Två doser vaccin ger ett skydd som varar i upp till fyra år, effekten av vaccinet varierar inte nämndvärt beroende på hur lång tid som passerat sedan vaccinering. Effekten av vaccinet är högre i endemiska miljöer, skillnaden är dock marginell.Slutsats: Vaccin kan vara en effektiv åtgärd för att kontrollera utbrott av kolera. / Introduction: Cholera is an acute diarrhoeal disease with high morbidity and mortality globally. Oral cholera vaccines can be used in conjunction with improvements of water and sanitation to control cholera outbreaks as well as for prevention in areas known to be in high risk for cholera. Altough WHO has recommended oral cholera vaccines as a reactive measure since 2010 they are not routinely used during cholera outbreaks due to global vaccine shortage and the scarcity of data on the effectiveness of the vaccines in real life settings, especially during a cholera epidemic. As a consequense of this there is a need to explore the effectiveness of reactive use of oral cholera vaccines during cholera outbreaks. Aim: The aim of this study was to analyze the effectiveness of oral cholera vaccines in response to an outbreak. Method: Astructured literature review was performed and analysed trough narrative synthesis. Furthermore an assesment of the overal weight of evidence was conducted using the EPPIaproach. Result: The result of the synthesis suggest that vaccines may be an effective reactive measure during an outbreak, even in areas of little or no recent exposure to cholera. Two doses of oral cholera vaccine provides protection, lasting up to four years. The effectiveness did not wary much depending on the time passed since vaccination. The vaccine effectiveness is higher in endemic settings, altough the difference is only marginal. Conclusion: The findings suggest that vaccine may be effective in controlling cholera outbreaks.

On-load tap changers and static synchronous compensators (STATCOM) are the main components for voltage regulation and power quality optimization in the power system. STATCOMs are used in both industrial applications and utility to stabilize the grid and reduce downtime. STATCOM is based on power electronics that is put together as a voltage source converter. However, as STATCOMs are connected in shunt, they provide voltage regulation indirect, by the injection of reactive power. Which might be insufficient for emerging grid codes and power systems with less inertia. This thesis’s purpose is to investigate a series voltage source converter (SVSC), which is connected in series with the grid. Series connected devices may provide better voltage regulating capabilities than shunt devices with the same amount of reactive power compensation, as it can regulate the voltage directly. The SVSC can also be used for power system compensation and power flow control. The SVSC consists of a Chain-Link Modular Multilevel Converter that is connected directly in series with the power system without a coupling transformer. The SVSC injects a voltage in quadrature with the current through the SVSC, this gives the SVSC the ability to emulate a reactance, along with increasing the voltage. The maximum injected voltage from the SVSC is 30% of the system voltage. As the voltage is injected in quadrature with the current, the SVSC can change to voltage more if the power factor is low. The SVSC is able to keep the voltage on the load side constant in several different load and grid scenarios. Furthermore, the SVSC was able to emulate both a capacitance and an inductance, and control the active power flow. However, the SVSC was not able to regulate the voltage as desired when the power factor is close to 1. / Lindningsomkopplare och static synchronous compensators (STATCOM) är de huvudsakliga komponenterna för spänningsreglering och elkvalité optimering i elnätet. STATCOMs används i både industrin och av elnätsägare för att stabilisera elnätet och minska driftstopp. STATCOM är baserat på kraftelektronik som är byggt till en voltage source converter. I alla fall, eftersom STATCOMs är anslutna i shunt med elnätet, kan de endast spänningsreglera indirekt, genom att tillföra reaktiv effekt. Vilket kan vara otillräckligt med nya elnätsregler och elnät med lägre tröghet. Den här avhandlingens syfte är att undersöka en series voltage source converter (SVSC), som är ansluten i serie med elnätet. Enheter som är anslutna i serie med elnätet kan leverera bättre spänningsreglering än enheter som är anslutna i shunt med samma mängd reaktiv effekt kompensering. SVSC:n kan också användas för lednings kompensering och effektflödes kontroll. SVSC:n består av en Chain-Link Modular Multilevel Converter som är ansluten i serie med elnätet utan en kopplingstransformator. SVSC genererar en spännings som är i kvadratur med strömmen genom SVSC:n, det gör att SVSC kan emulera en reaktans, men även öka spänningen. Den maximala spänningen från SVSC:n är 30% av systemspänningen. Eftersom spänningen är i kvadratur med strömmen, så kan SVSC ändra spänningen mer om effektfaktorn är låg. SVSC:n kan hålla spänningen konstant på last sidan under flera olika last- och elnäts scenarier. Dessutom kunde SVSC:n emulera både en induktans och kapacitans, och kontrollera det aktive effektflödet. Men, SVSC:n kunde inte reglera spänningen som önskat när effektfaktorn var nära 1.

The problem of global warming is becoming more and more serious, and carbon dioxide is one of the main causes of climate problems. Therefore, in order to re-duce CO2 emissions, the use of mineralization to store CO2 has become one of the potential methods. In addition, due to the high mineralization rate of peridotite, it will become the research object of this study. This study uses COMSOL Multiphysics to simulate the changing characteristics of carbon dioxide after injection into peridotite. Sensitivity analysis is performed by changing the porosity of the rock and the rate of CO2 injection to further understand the impact on CO2. The results show that at a lower injection rate, the pressure distribution is relatively uniform, the CO2 concentration range is also small, and the saturation increases slowly. On the other hand, when the porosity decreases, the pressure will increase significantly, the diffusion range of CO2 will be relatively expanded, and the saturation will increase. In addition, no matter which factor, it will tend to decrease with the increase of distance and time, and eventually stabilize. Therefore, in order to avoid the possibility of formation rupture and potential leakage of CO2, it is necessary to combine these influencing factors to seek a stable and effective CO2 storage solution. / Problemet med den globala uppvärmningen blir mer och mer allvarligt och kol-dioxid är en av huvudorsakerna till klimatproblemen. Därför, för att minska CO2 utsläppen, har användningen av mineralisering för att lagra CO2 blivit en av de möjliga metoderna. Dessutom, på grund av den höga mineraliseringshastigheten för peridotit, kommer det att bli forskningsobjektet för denna studie. Denna studie använder COMSOL Multiphysics för att simulera de förändrade egenskaperna hos koldioxid efter injektion i peridotit. Känslighetsanalys utförs genom att ändra bergartens porositet och hastigheten för CO2 injektion för att ytterligare förstå påverkan på CO2. Resultaten visar att vid en lägre injektionshastighet är tryckfördelningen relativt jämn, koncentrationsområdet CO2 är också litet och mättnaden ökar långsamt. Å andra sidan, när porositeten minskar, kommer trycket att öka av-sevärt, diffusionsområdet för CO2 kommer att vara relativt expanderat, och mättnaden kommer att öka. Dessutom, oavsett vilken faktor, kommer den att tendera att minska med ökningen av avstånd och tid, och så småningom stabiliseras. Därför, för att undvika risken för formationsbrott och potentiellt läckage av CO2, är det nödvändigt att kombinera dessa påverkande faktorer för att söka en stabil och effektiv CO2 förvaringslösning.

Bakgrunden till detta projekt är att Vattenfall Eldistribution AB (nedan kallat Vattenfall) kommer att införa ett avgiftssystem för inmatning av reaktiv effekt till sitt elnät. Avgiften införs till följd av problem på elnätet som orsakas av reaktiv effekt. Umeå Energi Elnät AB (nedan kallat Umeå Energi) har historiskt matat in reaktiv effekt vilket motiverade detta arbete som utreder den reaktiva effekten på Umeå Energis elnät samt bidrar med information om två alternativa tillvägagångssätt att bemöta avgiften. Alternativ 0 är att kompensationsutrustning inte installeras, utan att ett abonnemang på inmatning av reaktiv effekt upprättas. Alternativ 1 är att kompensationsutrustning installeras. För att utreda den reaktiva effekten erhölls och behandlades data på reaktiv effekt i Umeå Energis nät. Historisk kondensatordrift togs fram för år 2016 ur händelsehistoriken hos Umeå Energis driftcentral. Kondensatordriften år 2015 kunde enbart erhållas från ett tidigare arbete på Umeå Energi eftersom ett begränsat antal händelser lagras i händelsehistoriken. Genom att subtrahera kondensatorernas produktion från den reaktiva effekten i Umeå Energis anslutningspunkter som uppmätts av Vattenfall erhölls data som mer representerade underliggande fenomen på nätet. Utan kondensatordrift beräknades inmatningen enligt Vattenfalls definition uppgå till cirka 34 MVAr utifrån data från 2015 och 2016. För åren 2018 till och med 2023 beräknades ändringar i reaktiv effekt till följd av förändringar på Umeå Energis nät. Vid beräkningarna försummades ledningarnas induktiva karaktär, vilket gav ett tomgångsscenario med maximal produktion av reaktiv effekt. År 2023 beräknades inmatningen ska ha ökat till 59 MVAr till följd av förändringar på Umeå Energis nät. Med antagandet att Umeå Energi inte kommer att drifta kondensatorbatterierna så att inmatningen höjs föreslogs för alternativ 0 val av abonnemang på inmatning av reaktiv effekt för åren 2018 till och med 2023 utifrån de 34 MVAr som nämnts ovan och inverkan från förändringarna på nätet. År 2019 föreslogs ett abonnemang på 41 MVAr, och 2023 föreslogs ett på 59 MVAr. Kostnaderna för dessa beräknades enligt Vattenfalls tariff till 820 000 kr respektive 1 187 000 kr. Kostnaden för eventuell överinmatning av reaktiv effekt beräknades med tariffen för överinmatning årligen uppgå till maximalt 76 000 kr med 95 % sannolikhet enligt den korrigerade standardavvikelsen hos inmatningen utan kondensatordrift åren 2015 och 2016. Optimal kondensatordrift beräknades för åren 2015 och 2016 genom att addera den produktion av reaktiv effekt från befintliga kondensatorbatterier som gav minst absolutvärde i reaktiv effekt. Beroende på hur ofta kondensatordriften justerades erhölls olika resultat. En undersökning av störningar till följd av kondensatorkopplingar rekommenderas för att få en förståelse för förutsättningarna för optimal kondensatordrift. Det bedömdes inte ekonomiskt motiverbart med mer avancerad kompensationsteknik såsom statiska VAr-kompensatorer då variabla reaktorer kan kompensera dygns- och säsongsvariationer i reaktiv effekt. Den reaktiva effektproduktionen i ledningar är störst på 145 kV-nivån och kommer öka i framtiden på denna nivå. Det är därför sannolikt här kompensationsutrustning såsom reaktorer först bör installeras. För att kunna ta så bra beslut som möjligt angående den reaktiva effekten rekommenderas att snarast möjligt ingå ett arbetssätt som om avgiftssystemet redan tagits i bruk och utöka ett representativt dataunderlag. / The background of this project is that Vattenfall Eldistribution AB (hereinafter referred to as Vattenfall) will establish a system of fees for input of reactive power. This will be done due to problems in the grid caused by reactive power. Umeå Energi Elnät AB (hereinafter referred to as Umeå Energi) has historically input reactive power, motivating this work which investigates the reactive power in the grid of Umeå Energi and provides information on two alternative approaches to responding to the fee. Alternative 0 entails no installation of compensation technology, and that a subscription for reactive power input is established instead. Alternative 1 entails that compensation technology is installed. To investigate the reactive power, data on reactive power in the grid of Umeå Energi were obtained and processed. Historical operations of capacitor banks for the year 2016 were obtained from the history of events of the control center at Umeå Energi. The operations of the capacitor banks during 2015 could only be obtained from an earlier work at Umeå Energi since the number of events stored in the history is limited. By subtracting the capacitor banks’ production from the reactive power measured by Vattenfall in the connections of Umeå Energi, data more representative of underlying phenomena were obtained. Without capacitor production of reactive power, the input was calculated according to the definition of Vattenfall to about 34 MVAr, by using data from 2015 and 2016. For the years 2018 through 2023, changes in reactive power due to changes in the grid of Umeå Energi were calculated. These calculations did not consider inductances, and thus yielded zero-load scenarios with maximum reactive power production. By the year of 2023, the input was calculated to have increased to 59 MVAr due to changes in the grid of Umeå Energi. Assuming that Umeå Energi will not operate the capacitors so that the input is increased, for alternative 0 subscriptions for input of reactive power were suggested for the years 2018 through 2023 by considering the abovementioned 34 MVAr and the changes in the grid. Subscriptions of 41 MVAr and 59 MVAr were suggested for the years 2019 and 2023 respectively. The costs of these were calculated with the fee specified by Vattenfall to SEK 820,000 and SEK 1,187,000 respectively. Calculations with the applicable fee yielded that the yearly cost of possible over-input could amount to a maximum of SEK 76,000 with a 95 % probability, using the corrected standard deviation of the input without capacitor production of reactive power for the years 2015 and 2016. Optimal capacitor bank operations were calculated for the years 2015 and 2016 by adding the production of reactive power from existing capacitor banks which yielded the minimum absolute reactive power. Depending on how often the capacitors were operated different results were obtained. An investigation of power quality disturbances due to capacitor bank operations is recommended to achieve an understanding of the conditions for optimal capacitor bank operations. It was not deemed economically justifiable to install more advanced compensation technologies such as static VAr compensators since variable reactors are able to compensate daily and seasonal variations in reactive power. The production of reactive power in cables is the largest on the 145 kV level and will increase in the future on this level. It is therefore likely here compensation technologies such as reactors should be installed first. To be able to make as good decisions as possible concerning the reactive power, it is recommended to as soon as possible commence a working method as if the fee system had already come into effect; thus increasing the amount of representative data.

I projektet utreds möjligheterna kring att kunna kontrollera en generators reaktiva effektproduktion genom att styra magnetiseringsströmmen från en PLC. Som metod för styrning från PLC beslutades att en signal på 0-5V skulle användas. För att reglera magnetiseringen, och därmed i förlängningen den reaktiva effekten, beslutades att den befintliga manuella potentiometern skulle ersättas med två parallellkopplade digitala potentiometrar av typen MCP4261 som kontrollerades av en mikrokontroller. Att de digitala potentiometrarna skulle parallellkopplas beslutades efter en förstudie som visade på att det skulle resultera i en noggrannare reglering utan någon inskränkning på användbart reglerspann. Praktisk provning av mikrokontroller och digitala potentiometrar gav ett tillfredsställande och bra resultat med god upplösning. / This project investigates the possibilities of being able to control a generators reactive power production by controlling the excitation current from a PLC. As a method for controlling from PLC, it was decided that a signal of 0-5V should be used. In order to regulate the magnetization, and hence in the long term the reactive power, it was decided that the existing manual potentiometer would be replaced by two parallel-connected digital potentiometers of the type MCP4261 controlled by a microcontroller. The fact that the digital potentiometers would be connected in parallel was decided after a feasibility study which showed that in this way it would result in a more accurate regulation without any restriction on the usable control span. Practical testing of microcontrollers and digital potentiometers provided a satisfactory result with a good resolution.