Att producera el hemma och vara mikroproducent blir idag mer och mer vanligt. Lokalnätet är till mesta del anpassat för konsumtion och kommer därmed stå inför utmaningar när det ska produceras effekt hos kunderna. I och med detta vill Skellefteå Kraft få en uppfattning om var och vad för problem som kan uppstå med ökad andel mikroproduktion. Det som undersökts är acceptansgräns, spänningsökning och överbelastning.

Detta arbete sammanfattar och redovisar ett arbetssätt för att bedöma vilken spänningshöjning som uppstår i tre radiella mellanspänningsnät på grund av den nettoeffekt som avges från solcellsanläggningar i de sammankopplade lågspänningsnäten. Hur anläggningarna är placerade antas vara efter hur abonnenterna är fördelade i mellanspänningsnäten. Spänningshöjningen som sker i mellanspänningsnäten är viktig att veta om då den kan medföra att marginalen till acceptabel spänningsnivå minskar i svaga punkter i näten vilket leder till ökad risk för att gränsvärden till långsamma spänningsvariationer och överspänning kan överskridas i abonnenters anslutningar till elnäten. Metoden bygger på ett iterativt tillvägagångssätt där nätens olika punkter undersöks och den som påverkas mest blir gränssättande för nätet. Resultaten påvisade skillnader mellan olika nät beroende på ledningsresistanser och antal abonnenter samt hur dessa är fördelade och hur nettoflöden av aktiv effekt ser ut i näten tillsammans med spänningshöjningen i var nod fram till slutpunkten. Med hjälp av dessa nettoflöden kunde riktlinjer tas fram och användas som rekommendationer för vilka storlekar på anläggningar som kan komma att begränsa mellanspänningsnäten. / This work summarizes and presents a method for assessing the voltage increase that occurs in three radial medium voltage networks due to the net power emitted from photovoltaic systems in the interconnected low voltage networks. How the production is located is assumed to be according to how the users are distributed in the medium voltage networks. The voltage increase that occurs in the medium voltage networks is important to know as it can lead to a decrease of the margin to acceptable voltage levels in weak points in the networks. The method is based on an iterative approach where the various points of the network are examined and the one that affects the most becomes the boundary for the network. Results showed differences between networks depending on line-resistances and number of users and how these are distributed and how net flows of active power cause the voltage increase in each node up to the end point. With the help of these net flows, guidelines could be drawn up and create recommendations size of photovoltaic systems that may limit the medium-voltage networks.

Målet med detta arbete var att undersöka hur mikroproduktion med solceller och laddning av elbilar i våra hushåll kommer att se ut i framtiden och om elkvalitén, kapaciteten i distributionsnätet, utlösningsvillkoren och elnätsdimensioneringen i nya bostadsområden påverkas av detta. Två olika scenarier har tagits fram, där det som skiljer dem åt är hur många procent av hushållen som har elbilsladdare och solcellsproduktion. De två scenarierna jämförs sedan med hur det ser ut i dagsläget för att få en uppfattning om vad som krävs vid fram-tidens elnätsdimensioneringar. Två extremfall används där maximal produktion och minimal konsumtion sommartid jämförs med maximal konsumtion och ingen produktion vintertid. Arbetet visar att den totala effektförbrukningen ökar med procentökningen av elbilsladdare och solcellsanläggningar vilket leder till att nya bostadsområden måste dimensionernas för högre belastningsström-mar. Detta resulterar i att större transformatorer och att kablar med grövre ledarareor måste användas för att klara av den ökade belastningsströmmen. Spänningsvariationerna ökar vilket gör att acceptans-gränserna i vissa fall inte kan hållas. Vid simulering och beräkningar visade det sig att utlösningsvillkoren för alla sammankopplingspunkter och anslutningspunkter mot bostäder låg inom gränsvärdet fem sekunder samt att selektiviteten var god i de delsträckor som testades. / The goal with this work was to study how micro-production with solar cells and charging of electric cars in our households will look like in the future and whether the electricity quality, the capacity of the distribution network, the release conditions and the electricity grid dimensioning in new residential areas are affected by this. Two different scenarios have been developed, where what distinguishes them is how many percent of households have electric car chargers and solar cell production. The two scenarios are then compared with how it currently looks to get an idea of what is needed in future electricity grid dimensioning. Two extreme cases are used where maximum production and minimal consumption in summer are compared with maximum consumption and no production in winter. The work shows that the total power consumption increases with the percentage increase of electric car chargers and solar cell installations, which means that new residential areas must be dimensioned for higher load currents. This results in larger transformers and that cables with larger conductor areas must be used to cope with the increased power. The voltage variations increase, which means that the acceptance limits in some cases cannot be kept. During simulation and calculations, it was found that the triggering conditions for all inter-connection points and connection points against housing were within the limit value of five seconds and that the selectivity was good in the sub-sections that were tested.

Here, silicon oxide was formed in a U-shaped trench of a power metal-oxide semiconductor field-effect transistor device by various processes. One SiO₂ formation process was performed in multiple steps to create a low-defect Si-SiO₂ interface, where first a thin initial oxide was grown by thermal oxidation followed by the deposition of a much thicker oxide layer by chemical vapor deposition (CVD). In a second novel approach, silicon nitride CVD was combined with radical oxidation to form silicon oxide in a stepwise sequence. The resulting stack of silicon oxide films was then annealed at temperatures between 1000 and 1100 °C. All processes were executed in an industrial environment using 200 mm-diameter (100)-oriented silicon wafers. The goal was to optimize the trade-off between wafer uniformity and conformality of the trenches. The thickness of the resulting silicon oxide films was determined by ellipsometry of the wafer surface and by scanning electron microscopy of the trench cross sections. The insulation properties such as gate leakage and electrical breakdown were characterized by current–voltage profiling. The electrical breakdown was found to be highest for films treated with rapid thermal processing. The films fabricated via the introduced sequential process exhibited a breakdown behavior comparable to films deposited by the common low-pressure CVD technique, while the leakage current at electric fields higher than 5 MV/cm was significantly lower.