In the midst of the green energy transition, the need for flexible grid solutions is growing. One of the most desired and suitable flexible solutions are Battery Energy Storage Systems (BESS), in both stationary and mobile applications. The faster response times and flexible service capability of the BESS enables the introduction of variable renewable energy sources, along with replacing the needs for traditionally fossil fuel-powered temporary applications. To take full advantage of BESS and its flexibility, the unit requires integration into the modern interconnected smart grid, where control and monitoring are of great importance to manage and optimize assets within the smart grid. To ease the control and monitoring aspects, both manufacturers and users must cooperate to understand the common needs and best practices to find a suitable middle ground. Therefore, an interoperable and readily used communication interface shall be agreed upon. Although several attempts at reaching such middle ground have been made over the years, few have gained traction outside of specific use cases. Thus leaving many redundant and complicated proprietary communication solutions, requiring heavy integration work for the manufacturer and user side. This thesis project, carried out at Northvolt Systems, aims to analyze the existing and readily used communication interfaces for a specific set of mobile BESS applications. The analysis is performed by a literature review of typical mobile BESS applications with the identified corresponding communication interfaces. Among the identified interfaces is the IEC 61850 standard, which shows suitability in smart grid applications, enabling interoperability, vendor-independence, and standardization. To provide a real-life analysis of the IEC 61850 benefits and applicability to mobile BESS, an integration of the standard to a Northvolt mobile BESS was performed. The results of the analysis and integration work show that the interoperability, vendor-independence, and standardization enabled from the IEC 61850 standard give large benefits for mobile BESS use cases. Furthermore, gaps in the suitability of the standard were identified. Providing clear suggestions on future work and expansion of the standard to better accommodate the mobile use cases. / I den gröna energiomställningen växer behovet av flexibla nätlösningar. En av de mest önskade och lämpliga flexibla lösningarna är användningen av Batterienergilagring (BESS), i både stationära och mobila applikationer. Genom de snabbare svarstiderna och flexibla användningsförmågarna möjliggör BESS integreringen av variabla förnybara energikällor i kraftsystemet, även genom att ersätta behoven för traditionellt fossilbränsledrivna tillfälliga applikationer. För att dra full nytta av en BESS och dess flexibilitet kräver enheten interaktioner i det moderna sammankopplade smarta nätet. Där kontroll och övervakning är av stor vikt för att hantera och optimera tillgångarna inom det smarta nätet. För att underlätta kontroll- och övervakningsaspekterna måste både tillverkare och användare av BESS samarbeta för att förstå de gemensamma behoven och användningarna för att hitta en lämplig mellanväg. Slutligen för att komma överens om ett driftskompatibelt och lättanvänt kommunikationsgränssnitt. Flertalet försök att nå sådana kompromisser har gjorts genom åren, men ytterst få har slagit igenom utanför dess specifika användningsfall. Därmed finns det många redundanta och komplicerade proprietära kommunikationsgränssnitt som kräver tungt integrationsarbete av både tillverkar- och användarsidan. Detta examensarbete, utfört hos Northvolt Systems, ämnar att analysera de befintliga och använda kommunikationsgränssnitten för mobila BESS-applikationer. Analysen utförs av en litteraturgenomgång av typiska mobila BESS-applikationer för att identifiera motsvarande kommunikationsgränssnitt. Bland de identifierade gränssnitten finns IEC 61850-standarden, som visar lämplighet i smarta nätapplikationer, vilket möjliggör interoperabilitet, leverantörsoberoende och standardisering. För att ge en verklig analys av IEC 61850-fördelarna och tillämplighet hos en mobil BESS utfördes en integration av standarden till ett av Northvolts mobila BESS. Resultatet av analys- och integrationsarbetet visar att IEC 61850-standarden möjliggör interoperabilitet, leverantörsoberoende och standardisering, vilket ger stora fördelar för de mobila BESS-användningsfallen. Vidare identifierades brister i standardens lämplighet. Därtill ges tydliga förslag på framtida arbete och utvidgning av standarden för att tillgodose de mobila användningsfallens kravställningar.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-335121 |
| Date | January 2023 |
| Creators | Bonetti, Alessandro |
| Publisher | KTH, Skolan för elektroteknik och datavetenskap (EECS), Stockholm : KTH Royal Institute of Technology |
| 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 |
| Relation | TRITA-EECS-EX ; 2023:586 |
Page generated in 0.003 seconds