Datahallar behöver reservkraft av god kvalitet för att garantera upprätthållandet av dess funktion. Laster i en datahall kommer att generera ström och spänningsövertoner som kan skapa problematik med elkvaliteten. Coromatic är intresserade av att veta mer hur dessa laster påverkar reservkraftsgeneratorn. En mätning utfördes på en datahall under ett funktionsprov. Resultatet blev att halten av THD ökade, främst är det 3:e övertonen som är framträdande. Mätvärdena för THDV ligger under gränsvärdena för SS-EN 50160 och 61000-2-2, men gränsvärdena för 3:e ton ligger långt över. Ingen åtgärd föreslås i nuläget för att hantera problemet. Denna avhandling har gett värdefull information till Coromatic att ta i beaktande vid utförande av nya reservkraftsanläggningar. / A facility full with computers needs backup-power to guarantee the function. Loads in this facility will produce current and voltage harmonics that can pollute and cause trouble with the quality of electricity. Coromatic are interested in knowing more about how these loads can affect the generator. A measurement was performed on a facility when they ran a functional test. The results indicated that THD increased, the third harmonic turned out to be the single harmonic with the highest value. The value is within the boundaries for THDV according to SS-EN 50160 and 61000-2-2, except for the third harmonic. Its value was far too high. No action is propsed to deal with the problem at the moment. This thesis has provided Coromatic with valuable information too consider when they building new systems.

Modelica is a multi-domain and equation-based modeling language. Modelica is based on object-oriented principles and non-causal modeling. The language is constructed to facilitate reuse and decompose models. The models and the modellibrary can modified to design a new nonlinear components. Object-oriented modeling is an excellent way to analyze and study large complex heterogeneous physical systems. The object-oriented modeling approach build on reusing and decomposition of models and non-causal modeling. Modeling physical systems often leads to a DAE system with index 2 or 3. It is required to use automated symbolic manipulation of the DAE system to do the simulation. Modelica need a compiler tool to run the simulation. Dymola is the dominating tool on the market. Through a graphic editor the user can easily model and simulate the physical system. / Objektorienterad modellering är ett utmärkt sätt att analysera och modellera fysikaliska system. Den ger möjlighet att hantera stora, komplexa och blandade system. Modelica är ett exempel på ett multidomän modelleringsspråk som är ekvationsbaserat och hanterar modeller från olika fysikaliska domäner. Det är baserat på principer från objektorientering och hanterar icke-kausala problem. Modelicas struktur gör att befintliga modeller kan delas upp i delmodeller som kan designas och testas oberoende av de andra delmodellerna. Det ger överskådlig bild av fysikaliska systemet. Modellbibliotek i Modelica kan enkelt modifieras för att designa nya komponenter. Modellering av fysikaliska system, speciellt mekaniska eller mekatroniska system ger upphov till DAE system med index 2 eller 3. Det resulterar svårigheter vid simulering av modeller. En automatiserad symbolisk manipulering av DAE systemen behövs för att underlätta simuleringen. För att simulera modeller skrivna i Modelica, behövs en kompilator och ett simuleringsverktyg. Dymola är det dominerande verktyget för dessa ändamål. Man har tillgång till Modelicas standardbibliotek via ett grafiskt gränssnitt. Vid simulering kontrolleras modellen så att Modelicas syntax är uppfylld. Sedan kompileras och simuleras modellen.

With the growing load demand, Ultra high Voltage (UHV) transmission lines are utilized in many countries around the world for bulk power transmission from remote locations over long distance. UHV transmission lines have typical features and it poses a challenge to the power system design with respect to protection, insulation and reactive power compensation, etc. Protection is a key issue in UHV transmission since a relay failure can interrupt and damage the power system. There are distance and differential protection schemes in the transmission line which account for security of the power system.  This thesis report is based on analysis carried out to find out the typical features associated with the UHV transmission systems. Also the impacts of the UHV transmission line characteristics on line distance protection scheme are observed. The traditional distance relays based on the lumped line parameters are not suited for the UHV transmission lines of very long distances. In this case a simulation is carried out for a 765 kV transmission system modeled in PSCAD. In such a case the non-linearity is even more prominent and the relay is less dependable. In line with the simulation and the analysis for the challenges in UHV transmission system, it is observed that the fault impedance of the line is non-linear and this non-linearity causes the failure of relay operation for a fault location at the boundary of the zone of protection. The fault simulation was carried out in PSCAD and the quadrilateral distance relay characteristics were plotted using MATLAB. From the simulation and results, it is finally concluded that traditional distance protection relays with lumped parameter line modeling is not suitable for UHV transmission liens due to non-linearity in fault impedance and it leads to relay failure. / Ultra high voltage (UHV) transmissionsledningar används i många länder till följd av ett växande behov av överföra hög effekt från avlägset belägna produktionsanläggningar till konsumenter. UHV-transmissionsledningar har speciella egenskaper som innebär utmaningar vid designandet av kraftsystem. Några utmaningar är systemskydd, isolation, och reaktiv effektkompensering. Systemskydd är en viktig aspekt för UHV-transmission eftersom haveri av reläskydd kan orsaka driftstopp och även skada ett kraftsystem. Det finns distans- och differentialskydd i transmissionsledningar som utgör skydd för kraftsystemet.  Denna avhandling är baserad på analyser som har utförts för att åskådliggöra de typiska egenskaperna som är sammankopplade med UHV-transmissionssystem. Även inverkan på distansskydd orsakad av karaktäristiken av UHV-transmissionsledningar utvärderas. De traditionella distansreläskydden som baseras på de sammanslagna ledningsparametrarna är inte lämpade för UHV-transmissionsledningar som stäcker sig över långa avstånd. I detta fall har en simulering utförts i PSCAD för ett transmissionssystem med spänningen 765 kV. I ett sådant fall är karaktäristiken ännu mer olinjär och reläskydden ännu mindre pålitliga. Det observeras att felimpedansen för ledningen är olinjär och till följd av detta orsakas problem med reläskydden då ett fel uppkommer vid utkanten av den skyddade zonen. Denna observation överensstämmer med simuleringarna och de förväntade utmaningarna kopplade till UHV. Simuleringar av felfall utfördes i PSCAD och karaktäristiken av reläskydden plottades med hjälp av MATLAB. Från resultat presenteras i rapporten, konkluderas det att konventionella distansskyddsreläer med modellering av sammanslagna ledningsparametrar inte är lämpliga för UHV-transmissionsledningar på grund av att den olinjära felimpedansen leder till att reläskydden havererar.

With the expected growth of Unmanned Aerial Vehicle (UAV) traffic in the coming years, the demand for UAV tracking solutions in the Air Traffic Control (ATC) industry has been incentivized. To ensure the safe integration of UAVs into airspace, Air Traffic Management (ATM) systems will need to provide a number of services such as UAV tracking. The Interacting Multiple Model Extended Kalman Filter (IMM-EKF) is an industry standard for aircraft tracking, but no such algorithm has been tried and tested for UAV tracking. This thesis aims to determine a suitable tracking algorithm for the specific case of non-cooperative tracking of UAVs from radar data. In non-cooperative tracking scenarios, we do not have any information regarding the UAV other than radar measurements indicating the target’s position. We investigate an Adaptive Interacting Multiple Model Unscented Kalman Filter (IMM-UKF) method with three different motion model combinations in addition to comparing a Cartesian vs. Spherical measurement model. A comparison of motion models shows that using a Constant Jerk (CJ) model to model target maneuvers in the IMM structure reduces the risk of filter divergence as compared to using a turn model, such as Constant Turn (CT) or Constant Angular Velocity (CAV). The CJ model is thus a suitable choice to have as one of the motion models in an IMM structure and works well in conjunction with two Constant Velocity (CV) models. We were not able to determine if the Spherical measurement model is better than the Cartesian measurement model in general. However, the Spherical measurement model improves the accuracy of the state estimate in some cases. Adaptive tuning of the system noise covariance Q and measurement noise covariance R does not improve the accuracy of the state estimate but it improves the filter robustness and consistency when the filter is incorrectly tuned. Based on our results, we believe that the adaptive IMM-UKF shows promise but that there is still room for improvement with regards to both the accuracy and consistency. However, we will need to perform extensive tests with real UAV radar data to draw concrete conclusions. / Med den förväntade tillväxten av trafik med obemannade flygfordon (UAV) under de kommande åren kommer efterfrågan för spårningslösningar för UAV inom flygövervakning. För att säkerställa en säker integration av UAV:er i luftrummet, kommer Air Traffic Management (ATM)-system att behöva tillhandahålla tjänster för UAV-spårning. Det så kallade Interacting Multiple Model Extended Kalman Filter (IMM-EKF) filtret är en industristandard spårning av flygplan, men ingen sådan algoritm har prövats och testats för UAV-spårning. Denna avhandling syftar till att fastställa en lämplig spårningsalgoritm för det specifika fallet med icke samarbetande spårning av UAV från radardata. I icke samarbetande spårningsscenarier har vi ingen information om UAV:n utöver radarmätningar. Vi presenterar en adaptiv metod baserad på IMM-UKF, där vi ersätter EKF i industristandarden IMM-EKF med ett filter av typen UKF. Vi undersöker tre olika kombinationer av rörelsemodeller och jämför också en kartesisk med en sfärisk mätmodell. Vår jämförelse av rörelsemodeller visar om man använder en Constant Jerk (CJ) modell för manövrar i IMM-strukturen minskar risken för divergens jämfört med att använda en svängmodell, såsom Constant Turn (CT) eller Constant Angular Velocity (CAV). CJ-modellen är alltså ett lämpligt val att ha som en av rörelsemodellerna i en IMM-struktur och fungerar bra i kombination med två Constant Velocity (CV) modeller. Vi kunde inte avgöra om den sfäriska modellen var bättre än den kartesiska modellen. Adaptiv inställning av systembrusets kovarians Q och mätbrus kovarians R förbättrar inte tillståndsuppskattningens noggrannhet men den förbättrar filtrets robusthet och konsistens när filtret är felaktigt inställt. Baserat på våra resultat tror vi att den adaptiva IMM-UKF metoden är lovande men att det fortfarande finns utrymme för förbättringar när det gäller både noggrannhet och konsistens i spårningen. Vi kommer dock att behöva utföra omfattande tester med riktiga UAV-radardata för att dra konkreta slutsatser.