With Power System being restructured in the vision of Smart Grid, it is important now more than ever to find suitable locations to place Distributed Generators (DG). Distributed generators, which may be renewable, are not limited to specific locations as in the case of conventional generators. Several papers have been published that make suggestions on where the optimal location of DG should be in a system. Objectives ranging from loss minimization to total cost minimization have been the factor for such studies. In this study, a new method is introduced that hopes to improve a current system in three ways by maximizing load, minimizing the locational marginal price and improving line contingency scenarios. The proposed methodology is simulated using MATPOWER’s Optimal Power Flow on the IEEE 14 bus test system.

No description available.

PiteEnergi har under några års tid planerat för att öka redundansen i sitt 40 kV-nät och därmed förbättra driftsäkerheten och möjligheten att välja alternativa matningsvägar vid behov. Detta examensarbete innefattar en förstudie med beräkningar av bland annat spänningsfall och kortslutningsströmmar med kabel- och luftledningsalternativ, vid olika matningsvägar, för en ny delsträckning. Den ska fungera som ett underlag för den fortsatta processen att bygga den nya ledningen. Den nya sträckningen förväntas fungera som en reservledare, det vill säga den kommer att vara normalt öppen och därmed inte användas i den dagliga driften. För att undersöka möjliga alternativ gjordes en belastningsfördelningsanalys (BFA) och spänningsstabilitetsanalys i det Matlab-baserade programmet MATPOWER. Det befintliga nätets data samt den tilltänkta nya sträckningen analyserades utifrån olika aspekter, såsom olika matningsvägar, luftledning- och kabelalternativ och en eventuell framtida ökad belastning. Det framkommer i arbetet att det finns flera möjliga lösningar, som håller sig inom givna gränser och som även ger utrymme för en större last än den som finns idag, utan att för den sakens skull äventyra driftsäkerheten i systemet.  För det framtida ledningsvalet ges därför i diskussionsdelen en del synpunkter att ta hänsyn till när projektet väl sätter i gång. Dessa bör sättas i förhållande till andra aspekter som ligger utanför detta arbete, såsom exempelvis ekonomiska förutsättningar, tillståndsansökningar och markåtkomstfrågor.

The purpose of this research is to identify the need of Smart Grid Technologies in communication between industrial plants with co-generation capability and the electric utilities in providing the most optimum scheme for buying and selling of electricity in such a way that the fuel consumption is minimized, reliability is increased, and time to restore the system is reduced. A typical industrial plant load profile based on statistical mean and variance of industrial plants' load requirement is developed, and used in determining the minimum cost of producing the next megawatt-hours by a typical electric utility. The 24-hour load profile and optimal power flow program are used to simulate the IEEE 39 Bus Test System. The methodology for the use of smart grid technology in fuel saving is documented in the thesis. The results obtained from this research shall be extended to include several industrial plants served by electric utilities in future work by the UNO research team.

An approach to utilize Distributed Generation (DG) to minimize the total load shedding by analyzing the power system in Transactive energy framework is proposed. An algorithm to optimize power system in forward and spot markets to maximize an electric utility’s profit by optimizing purchase of power from DG is developed. The proposed algorithm is a multi-objective optimization with the main objective to maximize a utility’s profit by minimizing overall cost of production, load shedding, and purchase of power from distributed generators. This work also proposes a method to price power in forward and spot markets using existing LMP techniques. Transactive accounting has been performed to quantify the consumer payments in both markets. The algorithm is tested in two test systems; a 6-bus system and modified IEEE 14-bus system. The results show that by investing in DG, utility benefits from profit increase, load shedding reduction, and transmission line loading improvement.

The electricity demand increases rapidly, and in order to mitigate climate change the power production needs to be renewable and free from green house gas emissions. When solar and wind power are introduced in the system, voltage instability might become a problem. This study aims to investigate voltage stability and the effects of reactive power compensation. It is done by performing power flow analysis on a simulated power system model in Jämtland, Sweden, with a large share of wind power and a relatively small share of sun power. The simulations are made in MATPOWER (MATLAB). The results reveal that the voltage levels in this study remain stable, with the reactive power being the limiting factor. The use of passive reactive power compensators, like shunt reactors, does not keep reactive power levels in the system within set limits. This study shows that in order to achieve that, active reactive power compensators are required. / Efterfrågan av elektricitet ökar snabbt, och för att kunna mildra klimatförändringarna behöver kraftproduktionen vara förnybar och fri från växtusgasutsläpp. När sol- och vindkraft introduceras kan spänningsstabilitet bli ett problem. Denna studie ämnar att undersöka spänningsstabilitet och effekterna av reaktiv effekt-kompensering. Det görs genom att utföra belastningsfördelningsberäkningar på en simulerad kraftsystem-modell i Jämtland i Sverige, med en stor andel vindkraft och en relativt liten andel solkraft. Simuleringarna görs i MATPOWER (MATLAB). Resultaten visar att spänningsnivåerna i denna studie hålls stabila, där reaktiv effekt är den begränsande faktorn. Användning av passiva reaktiv effekt-kompensatorer så som shuntreaktorer, håller inte de reaktiva effektnivåerna inom önskade gränser. Denna studie visar att, för att kunna uppnå det, så krävs det aktiv reaktiv effekt-kompensering. / Kandidatexjobb i elektroteknik 2022, KTH, Stockholm

The aim of this project was to analyze howthe voltage magnitudes of an electrical grid is affectedwhen wind power production varies in an area aroundthe river of Ångermanälven. The goal of the project wasto keep the voltage deviation within 10 % from the setbase value. A secondary goal was to make a profitabilityassessment between power losses and costs related tothe power grid.A transmission grid model was built around Ångermanälven and simulations were made in MATLAB,with the open-source tool package called MATPOWER,to simulate the properties of the grid. Thesesimulations included real hourly historical data fordemand and power generation. Voltage deviation andlosses in the transmission grid for the system was thendetermined with power flow analysis.For the base case, the voltage deviation was keptwithin the limit of a maximum deviation of 10 %. Thebase case was thereafter upgraded to improve transmissionefficiency and resiliency. Increasing the basevoltage resulted in lower losses and voltage deviationsbelow 5 %. To make the grid more resilient and fulfillthe N-1 and N-2 criteria, additional transmission lineswere added. However, these were deemed necessary fora reliable grid, even though the upgrades increased thetotal cost of the system. / Strävan med detta projekt varatt analysera hur spänningsnivån för ett elnätpåverkas av varierande vindkraftsproduktion för ettområde kring Ångermanälven. Målet med projektetvar hålla spänningen inom 10 % från den sattabasspänningen. Ett sekundärt mål var att göra enlönsamhetsbedömning mellan effektförluster och kostnaderrelaterade till elnätet.En model av transmission nätet byggdes kring Ångermanälven och simuleringar utfördes i MATLAB,med hjälp av ett open-source verktyg kallat MATPOWER,för att simulera nätets egenskaper. Simuleringarnainkluderade verklig historisk timvis data förbehov och kraftproduktion. Spänningsavvikelser ochförluster i transmissionsnätet fastställdes med belastningsfördelning.För basfallet hölls spänningsavvikelserna inom denmaximala gränsen på 10 %. Basfallet uppgraderasdärefter för att förbättra transmissionseffektivitet ochtillförlitlighet. Ökning av basspänningen resulterade ilägre andel förluster och spänningsavvikelser på under5 %. För ett mer tillförlitligt nät och för att kunnauppfylla N-1 och N-2 kriterierna, installerades extraledningar. Dessa ledningar ansågs nödvändiga för attuppnå ett tillförlitligt elnät, även om det innebar ettkrav på ökade investeringskostnader för systemet. / Kandidatexjobb i elektroteknik 2021, KTH, Stockholm