The purpose of this thesis is to evaluate a selection of power quality parameters (harmonic distortion and voltage variations) in the microgrid on Arholma Island in the Stockholm archipelago, Sweden. Measurements of harmonic distortion, total harmonic distortion, and voltage magnitudes is evaluated and compared prior to and after the installation of the microgrid. Furthermore, a comparison is made between grid-connected mode and island operation mode where also the frequency is analysed. The measured values are compared against regulatory limits. The microgrid is owned and managed by the company Vattenfall, who provides the data used for the evaluation. The microgrid consists of two battery energy storage systems and a small photovoltaic system. The central energy management system has different use cases, for example peak shaving and voltage regulation. At the time when this thesis is conducted, the microgrid has been up and running continuously for approximately 8 months, from September, 2023 to April, 2024. A power quality meter has been collecting data at the point of common coupling (connection to the mainland) for a period of two years, i.e., from April, 2022, which is one year prior to the installation of the microgrid in mid-April, 2023. The microgrid is also operated in island operation mode for three short periods on April 18, 2024. The data analysis is executed in Excel and Matlab. The results show that all measured harmonics (2nd to 25th), and total harmonic distortion stays well within regulatory limits throughout the whole measuring period. The microgrid does not seem to make the harmonic magnitude increase in general, although there is a slight increase during island operation mode for certain harmonics. Only on one occasion (with the exception of a planned maintenance outage) does the voltage drop below the levels of what is considered as good voltage quality during the two-year measurement period. Also, during island operation mode, the frequency show less variations than during grid-connected mode. / Syftet med detta examensarbete är att utvärdera ett urval av elkvalitetsparametrar (spänningsdistorsion/övertoner och spänningsvariationer) i mikronätet på ön Arholma i Stockholms skärgård, Sverige. Mätdata för övertoner, total övertonsdistorsion och spänningsamplitud utvärderas och jämförs före och efter installationen av mikronätet. Dessutom görs en jämförelse mellan nätanslutet läge och ö-driftläge, där även frekvensen analyseras. De uppmätta värdena jämförs med föreskrivna gränsvärden. Mikronätet ägs och förvaltas av företaget Vattenfall, och tillhandahåller den data som används för utvärderingen. Mikronätet består av två batterilagringssystem och ett litet solcellssystem. Det centrala kontrollsystemet har olika funktioner, till exempel ”peak shaving” och spänningsreglering. Vid t idpunkten då detta examensarbete genomförs har mikronätet varit i drift kontinuerligt i cirka 8 månader, från september 2023 till april 2024. En elkvalitetsmätare har samlat in data vid sammankopplingspunkten mot fastlandet under en period av två år, dvs. från april 2022, vilket är ett år före installationen av mikronätet i mitten av april 2023. Mikronätet körs i ö-drift under tre korta perioder den 18 april 2024. Dataanalysen utförs i Excel och Matlab. Resultaten visar att alla uppmätta övertoner (2:a till och med 25:e) och total övertonsdistorsion håller sig väl inom regulatoriska gränser genom hela mätperioden. Mikronätet verkar inte bidra till att övertonernas magnitud ökar i allmänhet, men en liten ökning för vissa övertoner kan ses i samband med att mikronätet körs i ö-drift. Endast vid ett tillfälle (med undantag för ett planerat underhållsavbrott) under den tvååriga mätperioden sjunker spänningen under nivåerna för vad som anses vara god spänningskvalitet. Resultaten visar även att frekvensen varierar mindre vid ö-drift än när mikronätet är sammankopplat med fastlandsnätet.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:ltu-107390 |
| Date | January 2024 |
| Creators | Nilsson, Anna |
| Publisher | Luleå tekniska universitet, Institutionen för teknikvetenskap och matematik |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
Page generated in 0.0022 seconds